基于混合铰链的三维桥式放大机构的建模、分析与试验 |
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引用本文: | 陈方鑫,高福天,杜志江,孙立宁,董为.基于混合铰链的三维桥式放大机构的建模、分析与试验[J].机械工程学报,2018(13). |
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作者姓名: | 陈方鑫 高福天 杜志江 孙立宁 董为 |
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作者单位: | 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室 |
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摘 要: | 为了解决全柔顺桥式放大机构实际放大倍数过低的问题,提出了一种基于混合铰链的三维桥式放大机构。该放大机构不仅保持了传统桥式放大机构对称性好、结构紧凑、设计简单的优点,而且还能实现较高的放大倍数。为了分析三维桥式机构的放大倍数和负载能力,采用了柔度矩阵法建立了机构的静力学模型,并且在此基础上提出了一种新的性能指标,即相对放大倍数,用于评价柔性放大机构的位移损失程度。3种最常用的柔性铰链被用于三维桥式机构的分析,通过仿真结果发现,当第一级机构采用V形铰链,第二级机构采用簧片式铰链的时候,三维桥式放大机构的各项性能达到最优。最后,设计加工了放大倍数为41,相对放大倍数在0.9以上的三维桥式机构,证明了分析结果的正确性。
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