双足压电直线作动器结构优化与实验

作     者：钟相强 张本学 黄卫清 孙梦馨 ZHONG Xiangqiang;ZHANG Benxue;HUANG Weiqing;SUN Mengxin

作者机构：南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 安徽工程大学机械与汽车工程学院芜湖241000 广州大学机械与电气工程学院广州510006 

出 版 物：《振动．测试与诊断》 (Journal of Vibration,Measurement & Diagnosis)

年 卷 期：2018年第38卷第5期

页      面：1037-1043,1086页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51375224) 安徽高校自然科学研究重点项目(KJ2017A121) 江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD) 安徽工程大学研究生教育创新基金资助项目(2016-25) 

主　　题：非共振 双足压电直线作动器 压电叠堆 二级杠杆 柔性铰链 

摘      要：为提高双足压电直线作动器的有效驱动,增强作动器中二级杠杆微位移结构和柔性铰链的放大能力,对作动器的结构参数进行优化。首先,对二级杠杆微位移机构的放大倍数进行理论计算,基于ANSYS完成作动器定子作动仿真过程;其次,通过仿真分析发现,在作动器定子中综合使用直圆型柔性铰链和直梁型柔性铰链,会使作动器定子放大倍数得到优化,最优铰链参数对应的放大倍数为8.131;最后,制作了该作动器样机并进行了定子驱动足振幅测试,两驱动足的振动相对稳定。实验结果表明,驱动足I,II的位移振幅在60和63μm的上下范围浮动,与实际相符合。与现有的压电直线作动器相比较,该作动器结构简单,易于安装调试,具有大振幅驱动和运行稳定等特点。