基于使用非对称约束原理开发一种基于stick-slip原理的新型压电驱动器,使用非对称约束原理
Liang Wang1, Heran Wang1, Junxiang Jiang2
1School of Mechanical Engineering, Northeast Electric Power University, Jilin 132012, China.
Micromachines
|June 28, 2023
概括
这项研究引入了一种新的压电驱动器,使用棒滑原理进行精确的运动控制. 它实现了高速度和高力,在先进的应用中显示出出色的位移分辨率.
科学领域:
- 机械工程 机械工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 压电驱动器对于各种科学和工业应用中的精确运动控制至关重要.
- 现有的设计通常面临速度,力或分辨率的限制.
- 棒滑原理提供了一种独特的机制,用于产生受控运动.
研究的目的:
- 提出并研究一种新的压电执行器设计.
- 为了利用棒滑原理与不对称的约束来提高性能.
- 通过模拟和实验来验证执行器的可行性和性能.
主要方法:
- 使用非对称约束的压电驱动器的设计和模拟.
- 理论分析以了解操作原理.
- 有限元模拟以验证可行性.
- 一个原型的制造和实验测试.
主要成果:
- 执行器在100V,780Hz和1N的锁定力下达到3680μm/s的最大输出速度.
- 最大输出力为3.1N,锁定力为3N.
- 在特定的操作条件下 (15.8V,780Hz,1N) 实现了60nm的位移分辨率.
结论:
- 根据stick-slip原理提出的压电驱动器是可行的和有效的.
- 不对称的约束方法使合的横向和纵向位移能够驱动和压缩滑板.
- 实验结果证实了执行器在高速,高力和高分辨率应用中的潜力.


