桥式直接耦合柔性机构的优化设计方法

作     者：张兆成 苏继军 胡泓 ZHANG Zhaocheng;SU Jijun;HU Hong

作者机构：哈尔滨工业大学深圳研究生院机械工程与自动化学科部广东深圳518055 

出 版 物：《机器人》 (Robot)

年 卷 期：2010年第32卷第1期

页      面：119-124页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主　　题：桥式 柔性机构 卡氏定理 伪刚体模型 有限元方法 

摘      要：研究设计了用于压电尺蠖驱动器中间驱动机构的桥式直接耦合柔性机构,建立了该柔性机构的简化模型.利用卡氏定理推导了刚度方程,将柔性机构简化为单自由度弹簧质点系统,得到固有频率.通过实验测试了该柔性机构的刚度和固有频率,并分别与有限元法和解析法的结果进行对比分析.结果表明:刚度和固有频率的解析解误差分别为5.5%和14.1%,有限元解的误差分别为7.7%和10.1%,验证了解析解和有限元解的正确性.为了方便初始设计阶段的参数优化设计,利用有限元方法研究了该柔性机构各几何参数对机构静动态特性的影响.给出了一种简单有效的优化设计方法,通过改变该柔性机构的几何参数对其静动态特性进行优化.