摘要：针对传统微动平台难以满足微/纳米定位的要求,该文结合液压放大原理,提出一种基于液压放大的两自由度压电微动平台,并对其进行了结构设计。采用正交设计方法对其进行有限元双向流固耦合分析,优化了其结构参数。研制了实物样机并进行试验研究。开环控制试验结果表明,当压电驱动器输入为90μm时,压电微动平台最大输出位移为603.0μm,放大倍数约为6.7;闭环控制试验结果表明,采用分段微分、积分、比例(PID)算法能降低超调量,且响应时间、稳态时间均减小,稳态误差降低(为±0.2μm),实现了微动平台的大范围输出精密定位。

摘要：研制了一种基于液压式微位移放大机构的超磁致伸缩直驱式电液伺服阀,在保证较大体积流量的前提下,提高了直驱式电液伺服阀的频响.采用弹性力学理论、有限元和计算流体力学(CFD)方法对直驱式电液伺服阀进行了结构设计和分析,并制作了超磁致伸缩直驱阀样机,在AMESim下建立其磁-机-液耦合模型.仿真和试验表明:所设计的超磁致伸缩直驱阀的频响超过100Hz和系统油压21MPa下的负载体积流量达到30L/min.

摘要：利用液压放大原理实现较好的输出性能,设计一种基于压电驱动的液压放大柔性盲文触点装置。说明盲文触点装置的结构及工作原理,并对液压放大单元进行理论分析及参数化设计。利用MATLAB仿真分析得出位移放大倍数与流体腔的直径和高度的关系,利用激光测微仪测量压电振子和柔性薄膜触点在不同驱动电压下的输出位移,试验与理论分析相吻合,验证了理论分析的正确性。最后对装置进行测试,结果表明:当流体腔直径为20 mm、腔高为3 mm、充水量为0.9 mL、共振频率为317.5 Hz时,位移放大比为4.16,柔性薄膜触点位移为0.226 mm,可供盲人感知字符,验证了用压电驱动液压放大方式构造盲文柔性触点是可行的、有效的。

摘要：为了实现高速度高精度的非接触喷射式点胶,设计了一种压电驱动液压放大式喷射系统。该系统采用压电叠堆作为驱动源,基于液压放大原理放大压电叠堆的输出位移来实现胶液的喷射。对液压放大单元进行了理论分析,并结合压电叠堆的输出位移对液压放大单元进行了参数化设计;然后,利用激光测微仪分别测量了撞针和压电叠堆的位移,得到了液压放大单元在不同电压下的输出位移。最后,搭建了喷射系统实验平台,选用黏度为1 000cps的环氧树脂进行点胶性能测试,得到了驱动电压和高低电平时间对胶点体积的影响规律。实验显示,该喷射系统可稳定地实现每秒喷射143个胶点,胶点的体积误差可控制在±3.11%以内,是适用于电子封装行业的高效、高精度点胶方法。

摘要：为解决叠堆式压电陶瓷输出位移微小的问题,结合液压放大的优点,提出了一种基于膜式液压放大的压电驱动器,并对关键部件——橡胶膜片进行有限元静力学、模态等分析。分析结果表明:橡胶膜片具有足够的安全强度和良好的工作频宽。在此基础上,研制其实物样机,搭建其测控平台,并进行了试验研究。开环试验结果表明:在0~100V电压控制下,所研制的压电驱动器输出位移范围为0~0.24mm,放大比约为5;闭环控制试验结果表明:采用分段PID的驱动器控制效果优于采用常规PID的控制效果,稳态误差约为±0.5μm。

摘要：针对超磁致伸缩直驱式高速开关阀阀芯位移小的问题,设计了一种活塞-薄片式的液压放大器,利用"钱氏法"和"***解"建立了薄片大挠度变形模型;考虑油液有效体积弹性模量的影响,建立了液压放大器位移的输入-输出模型。仿真与实验结果表明,当液压放大器输入位移为0～51.1μm时,输出位移为0～470μm,放大倍数大于9倍,频响在150 Hz左右。

摘要：压电陶瓷材料具有优良的力学性能和动态特性,但根据其逆压电效应研发的驱动器输出位移小,大多仅为微米级,因此需设计相应的微位移放大机构以放大驱动器的位移输出。根据先前提出的膜片式液压微位移放大机构,进行了理论模型的推导,并运用ANSYS Workbench软件对其进行双向流固耦合分析。将仿真结果和实验结果进行对比,验证了仿真结果的准确性。通过仿真分析得到了放大机构的动态变化过程以及不同形状的流道对放大过程的影响,为后续放大机构的优化设计提供理论依据。

摘要：为解决叠堆式压电陶瓷行程短的问题[1],现结合液压放大原理,提出一种膜式液压放大式压电驱动器,对此进行结构设计。在此基础上,提出一种新型3-RPR并联机构,对此结构进行基于NX的虚拟样机的搭建,完成系统仿真。

摘要：为了实现电子封装和SMT技术中的高精度非接触式点胶,设计了一种基于液压放大原理将压电叠堆输出位移放大的压电喷射点胶阀。首先通过建立喷射点胶模型,并利用FLUENT模拟分析影响撞针撞向喷嘴时产生的速度与压力分布的参数;然后通过改变不同边界条件可得到撞击速度、胶液黏度与供胶压力等参数对喷射点胶的影响规律;最后搭建测试平台并实验结果表明喷射点胶精度与上述参数之间是密切相关的。实验选用黏度为500~3 500 MPa·s的环氧树脂分别进行点胶性能测试,结果显示当供胶气压为0.2 MPa,方波驱动电压为110 V(高电平5 ms,低电平5 ms),胶液粘度为3 500 MPa·s时,采用该喷射点胶阀结构可喷射出最小胶点体积为0.24μL,且胶点一致性可达6.62%。

摘要：针对液压式大力值标准装置中油缸与活塞间的润滑问题,应用静压润滑技术研制一台最大输出力值为10 MN、准确度等级为0.05级的液压放大式力标准机。通过在力标准机主油缸及测力油缸中均采用基于静压润滑技术的静压缸塞装置,利用油液的湿摩擦大幅减小油缸与活塞间的摩擦阻力;同时通过防过冲装置的设计,解决静压缸塞系统内,当一端加载时另一端缸塞发生过冲的现象。试验结果表明,基于静压润滑技术的液压放大式力标准机具有良好的力值重复性及输出稳定性,同时其方位误差和示值误差均达到设计要求。对静压润滑技术及防过冲装置在大力值标准装置中的应用具有参考价值。