Abstract

This paper presents the design of a compliant mechanism that can be used as an amplifier mechanism of the micro linear actuator. The design includes the synthesis of pseudo rigid-body mechanism, the converting rigid mechanism to a compliant mechanism, the parameterization of dimensions of compliant mechanism, design variables' choice and the optimal design using ANSYS optimization tool. In addition, the paper also describes the use of response surface analysis tool of ANSYS Workbench to evaluate the effect of design variables on the optimization so that to investigate the sensitivity of those design variables on the objective function. The finite element model of the designed mechanism is established and used to simulate the compliant mechanism and to evaluate the amplification ability. The results show that the amplification ratio is higher than 10.

Highlights

  • Khi cho chuyển vị đầu vào của cơ cấu một khoảng chuyển vị từ 0,01 mm đến 0,1 mm, thì qua cơ cấu khuếch đại này, nó tạo được chuyển vị đầu ra có hệ số khuếch đại là 10,05

  • Hướng nghiên cứu chính bao gồm cơ cấu đàn hồi và kỹ thuật siêu âm Optimal design and simulation of compliant mechanism used as amplifier of micro linear actuator

Read more

Summary

GIỚI THIỆU

Cơ cấu đàn hồi đang được nghiên cứu rộng rãi trên thế giới trong những năm gần đây nhằm tạo ra chuyển động nhỏ cỡ micron và có độ chính xác dưới micron, thậm chí nano nhưng chịu tải lớn. Việc sử dụng rộng rãi cơ cấu đàn hồi là do rất nhiều ưu điểm của nó so với cơ cấu truyền thống như: giảm độ mài mòn, tiếng ồn, độ rung và nhu cầu bôi trơn, trọng lượng nhẹ, độ chính xác tăng lên vì ma sát được loại bỏ, do đó dễ dàng thu nhỏ thiết bị [1]. Bài báo trình bày việc thiết kế tối ưu và mô phỏng cơ cấu đàn hồi dùng làm bộ khuếch đại của cơ cấu tạo vi chuyển động với các chỉ tiêu thiết kế: Cơ cấu có hệ số khuếch đại lớn hơn 10, có giới hạn kích thước (100 mm x 100 mm x 8 mm), chuyển vị đầu ra lớn hơn 1 mm được tối ưu hóa theo độ cứng vững (chuyển vị kí sinh nhỏ nhất). Vì vậy cần phải có cơ cấu khuếch đại để tạo ra các vi chuyển động có dịch chuyển lớn hơn

Thiết kế cơ cấu khâu cứng
Tối ưu hóa thiết kế
MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG CỦA CƠ CẤU
KẾT LUẬN

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.