面向MEMS制造的高速精密定位平台的动力学仿真和结构设计

作     者：赵兴玉 冯晓梅 武一民 张大卫 ZHAO Xingyu;FENG Xiaomei;WU Yimin;ZHANG Dawei

作者机构：天津大学机械工程学院天津300072 

基　　金：国家863计划资助项目(2003AA404-04) 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2006年第42卷第8期

页      码：114-119页

摘      要：基于音圈电动机直驱,提出一种采用新型弹性解耦机构的2自由度笛卡儿坐标高速高精度定位平台。该平台将电动机放置在基座上,使运动惯量大大减小,从而使实现定位平台的高速高精密运动成为可能。阐述了该定位平台的弹性解耦原理,采用有限元分析与机械系统动态仿真相结合的方法,对定位平台的高速动力学行为进行研究。通过机构的刚体和弹性动力学分析,基于定位平台的动态响应,对弹性解耦机构中的关键部件——弹簧,进行动态优化设计。详尽地探讨了铰链弹性对弹簧刚度和预载选配的影响,以及弹簧刚度和预载对定位平台运动的影响规律,并给出弹簧刚度和预载的匹配曲线,从而为该类制造装备的动力学设计和样机建造奠定了重要理论基础。精度试验表明,该高速精密定位平台的各项指标均达到了设计要求,证明了设计理论的正确性。

主 题 词：定位平台 动力学仿真和设计 弹性元件 弹簧 

学科分类：0711[理学-心理学类] 07[理学] 08[工学] 081104[081104] 0802[工学-机械学] 0701[理学-数学类] 0811[工学-水利类] 0801[工学-力学类] 0812[工学-测绘类] 071102[071102] 081103[081103] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/JME.2006.08.114

馆 藏 号：203332067...