机械设计与制造2022,Vol.372Issue(2) :194-198.

基于柔顺机构的二维振动平台设计与分析

Design and Analysis of 2-DOF Vibration Stage Based on Compliant Mechanism

商鹏 黄思硕 毛翔 刘伟
机械设计与制造2022,Vol.372Issue(2) :194-198.

基于柔顺机构的二维振动平台设计与分析

Design and Analysis of 2-DOF Vibration Stage Based on Compliant Mechanism

商鹏 1黄思硕 1毛翔 1刘伟1
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作者信息

  • 1. 河北工业大学机械工程学院,天津300130
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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.

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

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基金项目

天津市科技支撑计划(14JCTPJC00532)

2017教育部春晖计划合作科研项目(Z2017013)

出版年

2022
机械设计与制造
辽宁省机械研究院

机械设计与制造

CSTPCD北大核心
影响因子:0.511
ISSN:1001-3997
参考文献量1
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