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一种单自由度对称驱动导向及转换的微动回转机构
学兔兔 第5O卷第23期 机 械 工 程 学 报 Vol1．50 No．23 2014年 12 月 JOURNAL0FMECHANICALENGINEERING Dec． 2O14 Dol：10．3901／JM E．2014．23．008 一 种单 自由度对称驱动导向及转换的微动 回转机构木 杨满芝 黄玉美 任利娟 张广鹏 杨新刚 (西安理工大学机械与精密仪器工程学院 西安 710048) 摘要：基于柔性铰链的传动及导向原理，提出一种单 自由度对称驱动、导向及转换的直线转换为回转的微动回转机构；机构 具有中心对称性，通过铰链对压电致动器的微动直线运动进行导向，将直线运动转换为回转运动，平衡转换过程中产生的横 向力及力矩；在建立机构运动学模型的基础上进行运动学分析，推导机构的直线运动输入 △“与回转运动输出A0的函数关 系：运用有限元法对机构的转换性能进行仿真分析；试验检验该机构的转换性能，试验结果与机构运动学解析误差为8．0％， 与有限元分析误差为6．2％；试验表明该机构的运动平稳、线性好，其线性度不小于0．998。运动学分析、有限元仿真及性能 试验结果对比验证微动回转机构直线．回转运动转换的准确性及高线性度。本研究具有重要的应用价值。 关键词：直线运动；回转运动；微动回转机构；柔性铰链；线性度 中图分类号：THI12 AM icroRotaryM echanism withSingleDOFSymmetricDrivingas W ellasGuidingandTransformation YANGManzhiHUANGYumeiRENLijuan ZHANGGuangpeng YANGXingang (SchoolofMechanicalandPrecisionInstrumentEngineering，Xi’anUniversityofTechnology,Xi’an710048) Abstract：A microrotarymechanism withsingledegreeoffreedom symmetricdriveaswellasguiding and trna sformationis designedbasedondriveandug idingprinciplesofflexiblehinges，whichisabletomakelinearmotiontrna sfomr intoaccuraterotary motion．Themicrorotarymechanism iSsymme~ctocenter．Theflexiblehingesareusedtoguidethemicro linearmotion of piezoelectricactuator,whichcantrna sfomr thelinera motionintorotarymotionandbalancetllehorizontalforceandmomentduring transformationmotion．Thekinematicsofthemechna ism iSanalyzedbasedonesatblishinghtekinematicsmodelofthemechanism， andthefunctionrelationshipbetween linera motion inputAunadrotary motionou~utAOofthemechanism iSdiscussed．The simulation to theperfomr na ceofmechna ism trna
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