书名:压电式微动机构动力学与仿真分析 | |
作者: 于月民 | 责编:范业婷 |
I S B N:978-7-5603-5068-4 | 定价:48.00元 |
出版日期:2015.02 | 开本:16 |
所属丛书: | 页数:210 |
图书分类:E.电子与通信工程类 | 中图分类:自动化技术、计算机技术 |
压电驱动器是近年发展起来的新型智能微位移器件,具有体积小、推力大,精度及位移分辨率高等特点,是理想的微位移驱动器。本书阐述了压电堆栈驱动器的工作原理,对PSt 1000/16/60vs25型压电堆栈驱动器的输出位移和迟滞特性进行了测试分析,研究了直圆型柔性铰链的力学特性,井揭示了其设计参数对直圆型柔性铰转动刚度的影响规律;基于直圆型柔性铰链分别设计压电式一维微动平台、微夹持器和微位移放大机构; 研究了S型柔性机构的力学特性,并揭示其设计参数对S型柔性机构刚度的影响规律;基于S型柔性机构设计压电式一维微动平台和压电式二维微动平台;研究了直角柔性铰链的力学特性,并揭示了直角柔性铰链的设计参数对其刚度的影响规律;基于直角柔性铰链设计压电型步进式直线驱动器;分别建立上述微动机构的动力学模型和固有频率模型,利用有限元软件对微动机构进行 仿真分析。
本书为压电式微动机构的研究提供了基础,具有一定的工程应用价值和理论指导意义。
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 压电式微动平台的研究现状
1.2.1 单驱动进给机构
1.2.2 双驱动进给机构
1.2.3 微位移机构
1.2.4 定位机构
1.3 压电式驱动器的研究现状
1.3.1 压电超声波驱动器
1.3.2 准静态压电驱动器
1.4 主要研究内容
第2章 压电材料的基本特性与试验测试
2.1 引言
2.2 压电本构方程
2.2.1 压电弹性体的应变
2.2.2 压电弹性体的位移
2.3 压电陶瓷的特性
2.4 压电堆栈的工作原理
2.5 压电堆栈的工作特性
2.5.1 电学特性
2.5.2 迟滞特性
2.6 本章小结
第3章 基于直圆型柔性铰链的一维微动平台
3.1 引言
3.2 直圆型柔性铰链的力学特性
3.2.1 常用柔性铰链的结构形式
3.2.2 直圆型柔性铰链转动刚度与设计参数的关系
3.3 基于直圆型柔性铰链的一维微动平台动力学分析
3.3.1 微动平台设计
3.3.2 微动平台动力学分析
3.4 基于直圆型柔性铰链的一维微动平台仿真分析
3.4.1 应力及位移分析
3.4.2 模态分析
3.5 本章小结
第4章 基于直圆型柔性铰链的微夹持器
4.1 引言
4.2 基于直圆型柔性铰链的微夹持器动力学分析
4.2.1 微夹持器设计
4.2.2 微夹持器动力学分析
4.3 基于直圆型柔性铰链的微夹持器仿真分析
4.3.1 应力及位移分析
4.3.2 模态分析
4.4 本章小结
第5章 基于直圆型柔性铰链的微位移放大机构
5.1 引言
5.2 差式微位移放大原理
5.3 基于直圆型柔性铰链的微位移放大机构动力学分析
5.3.1 微位移放大机构设计
5.3.2 微位移放大机构动力学分析
5.4 基于直圆型柔性铰链的微位移放大机构仿真分析
5.4.1 应力及位移分析
5.4.2 模态分析
5.5 本章小结
第6章 基于S型柔性机构的一维微动平台
6.1 引言
6.2 S型柔性机构的力学特性
6.2.1 S型柔性机构的结构形式
6.2.2 S型柔性机构的刚度系数
6.2.3 S型柔性机构的刚度与结构参数的关系
6.3 基于s型柔性机构的一维微动平台动力学分析
6.3.1 微动平台设计
6.3.2 动力学分析
6.4 基于S型柔性机构的一维微动平台仿真分析
6.4.1 应力及位移分析
6.4.2 模态分析
6.5 本章小结
第7章 基于S型柔性机构的二维微动平台
7.1 引言
7.2 基于S型柔性机构的二维微动平台动力学分析
7.2.1 微动平台设计
7.2.2 微动平台动力学分析
7.3 基于S型柔性机构的二维微动平台仿真分析
7.3.1 位移及应力分析
7.3.2 模态分析
7.4 本章小结
第8章 压电型步进式直线驱动器
8.1 引言
8.2 直角柔性铰链刚度与设计参数的关系
8.3 压电型步进式直线驱动器动力学分析
8.3.1 驱动器设计
8.3.2 驱动器动力学分析
8.4 压电型步进式直线驱动器仿真分析
8.4.1 应力及位移分析
8.4.2 模态分析
8.5 本章小结
参考文献
名词索引
因为重力是不变的,弹力是与位移X有关,当这两个力同时取微分后,重力的微分为零,导致公式中就没有重力了。能量对时间的导数是能量随时间的变化,能量对距离的导数是能量随距离的变化。可以用能量法和牛顿二定律。...
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对某低压电器产品的操作机构进行力学分析,获得其力学输出特性的数学表达,利用多体动力学仿真分析技术,计算了操作机构的力学输出特性和固有动作时间。在此基础上,分析其结构对操作力的影响因素,给出了降低其操作力的技术方案,并对其杆件长度比例进行了多变量、多约束条件下的仿真优化分析,给出了保证固有脱扣动作时间不变的基础上降低其操作力的结构方案。
拉臂式垃圾车拉臂机构动力学仿真分析与结构优化设计
第1章绪论1
11机构设计概述1
111机构设计的发展趋势1
112典型机构研究意义1
12机构系统仿真分析概述2
121机构运动仿真分析应用及意义2
122机构运动仿真分析过程2
123运动仿真分析方法和软件介绍2
13Pro/ENGINEER软件概述3
131Pro/ENGINEER的特点和优势3
132Pro/ENGINEER软件的机构运动仿真功能4
133Pro/ENGINEER软件的运动仿真分析方法4
第2章平面连杆机构8
21平面连杆机构概述8
211平面连杆机构的应用和特点8
212平面连杆机构的类型9
22铰链四杆机构9
221铰链四杆机构的特性9
222铰链四杆机构的设计11
223铰链四杆机构的运动仿真分析实例12
23曲柄滑块机构22
231曲柄滑块机构的设计22
232曲柄滑块机构的运动仿真分析实例22
24导杆机构29
241导杆机构的设计29
242导杆机构的运动仿真分析实例29
25平面连杆机构运动仿真分析方法拓展34
第3章凸轮机构37
31凸轮机构概述37
311凸轮机构的结构与特性37
312凸轮机构的类型37
313凸轮机构从动件的运动规律设计38
314各类凸轮传动的基本设计过程40
32盘形凸轮机构41
321盘形凸轮机构的设计41
322盘形凸轮机构的运动仿真分析实例43
33移动凸轮机构51
331移动凸轮机构的设计51
332移动凸轮机构的运动仿真分析实例51
34圆柱凸轮机构59
341圆柱凸轮机构的设计59
342圆柱凸轮机构的运动仿真分析实例60
35凸轮机构运动仿真分析方法拓展67
第4章齿轮机构69
41齿轮机构概述69
42渐开线直齿圆柱齿轮机构73
421渐开线直齿圆柱齿轮机构的设计73
422渐开线直齿圆柱齿轮机构的运动仿真分析实例79
43渐开线斜齿圆柱齿轮机构92
431渐开线斜齿圆柱齿轮机构的设计92
432渐开线斜齿圆柱齿轮机构的运动仿真分析实例94
44渐开线直齿圆锥齿轮机构106
441渐开线直齿圆锥齿轮机构的设计106
442渐开线直齿圆锥齿轮机构的运动仿真分析实例109
45渐开线齿轮齿条机构129
451渐开线齿轮齿条机构的设计129
452渐开线齿轮齿条机构的运动仿真分析实例129
46齿轮机构运动仿真分析方法拓展135
第5章轮系机构138
51轮系机构概述138
511轮系分类138
512轮系的应用140
52定轴轮系设计及运动仿真实例143
521传动比计算143
522定轴轮系的设计143
523定轴轮系运动仿真分析实例144
53周转轮系设计及运动仿真实例153
531传动比计算153
532周转轮系的设计154
533周转轮系运动仿真分析实例156
54轮系运动仿真分析方法拓展166
第6章间歇运动机构167
61间歇运动机构概述167
62槽轮机构171
621槽轮机构的设计171
622槽轮机构的运动仿真分析实例172
63棘轮机构183
631棘轮机构的设计183
632棘轮机构的运动仿真分析实例184
参考文献197
本书以机械原理等课程介绍的机构设计知识为基础,综合运用三维CAD技术、运动仿真技术,结合典型工程案例循序渐进地介绍各类机构的设计、分析方法。全书共9章,内容包括概述、平面连杆机构数字化设计与仿真、凸轮机构数字化设计与仿真、齿轮机构及轮系数字化设计与仿真、间隙机构数字化设计与仿真、组合机构数字化设计与仿真、万向联轴节与螺旋机构的运动仿真、机构动力学分析、机械运动方案设计综合案例。附录中给出了实验报告与实训报告和练习。
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