基于柔顺机构的二维振动平台设计与分析

• 作者: 商鹏 黄思硕 毛翔 刘伟
• 来源期刊: 机械设计与制造
• 学科: 工学
• 关键词: 振动平台 柔顺铰链 固有频率 工作行程 理论分析 有限元分析
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 数控与自动化|NC & Automation
• 页码范围: 194-198
• 页数: 5页
• 分类号: TH16|TH122
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-3997.2022.02.042

摘要

为提高微型零件的加工质量,提出了一种新型压电驱动的二自由度(2-DOF)柔顺振动平台.首先,设计了一种新型的二维柔顺振动平台的结构.柔性铰链关于XZ和YZ平面具有镜像对称性,消除了平台的寄生运动与耦合误差.其次,在理论建模的基础上,建立了二维柔顺振动平台的等效动力学模型,分别通过理论计算与有限元分析研究其动力学和静力学特性,结果表明其一阶固有频率约为4200 Hz,单向驱动时工作行程约为22.6μm,双向驱动时工作行程约为26.4μm.工作台的轴向刚度为16.17N/μm,对于加工复杂表面织构具有重要意义.最后,通过理论分析结果与有限元仿真结果对比分析,验证了二维柔顺振动平台设计的正确性与可行性.