三角混合两级杠杆微位移放大机构的设计及性能分析

• 作者: 丰飞 傅雨晨 范伟 马举
• 来源期刊: 工程设计学报
• 学科: 工学
• 关键词: 三角混合两级杠杆 有限元分析 寄生位移 固有频率
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 创新设计|Innovative Design
• 页码范围: 161-167
• 页数: 7页
• 分类号: TH12
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1006-754X.2022.00.019

摘要

针对压电执行器和压电驱动平台输出行程有限的问题,设计了一种三角混合两级杠杆微位移放大机构.首先,理论推导了该微位移放大机构的位移放大公式,得到了位移放大比;其次,分析了不同类型两级杠杆结构支点铰链对施加载荷的敏感性;最后,利用ANSYS软件对机构进行静力学和动力学仿真,对机构的相对寄生运动比和固有频率进行了分析.结果表明:当选取直梁形铰链作为两级杠杆结构的支点铰链时,机构对施加载荷的敏感性较强;机构位移放大比理论值与仿真值的相对误差为9.56％,相对寄生运动比为0.3482,且1阶固有频率最佳.所设计的微位移放大机构具有较小的寄生位移、较强的抗干扰能力和较好的动力学性能.研究结果为压电驱动器或快速反射镜支撑结构实现大量程的位移输出提供了一定的理论指导.