The invention discloses a diamond ring and the lever principle of plane three level amplification mechanism and method based on the amplification mechanism for integrated design, including a base, providing input in Z direction displacement of piezoelectric ceramic, pre pressing state diamond ring, the diamond ring short axis with the first and second lever connected together the first and the second supporting arm and the first and the second flexible hinge, the first and second lever arm and the base are connected by short at the end of third, fourth flexible hinge, long arm end amplification mechanism with the third and fourth support arms to form a diamond ring, Diamond Ring Semi short axis Z direction displacement amplification output; diamond ring displacement amplification level, lever displacement amplifier and a half diamond ring displacement amplifier of the invention has become flat three amplification characteristics of the amplification mechanism, the device has simple and compact structure, small volume, weight Light weight and big magnification.
【技术实现步骤摘要】
一种基于菱形环和杠杆原理的平面三级放大机构及方法
本专利技术涉及一种位移放大器,具体涉及一种基于菱形环和杠杆原理的平面三级放大机构及方法。
技术介绍
目前压电材料具有响应速度快、输出力强、可靠性好等特点,在许多领域取得了广泛应用,但传统的单压电堆作动器能够产生的位移十分微小,需要放大机构对其产生的位移进行放大,才能更多更好的运用于实际。目前常见的大倍数位移放大器常为立体结构,体积大、使用场合受限,故急需要一种高放大倍数的平面放大机构。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足,提供一种平面结构的、高放大倍数的压电位移放大机构及方法,同时本专利技术具有结构简单紧凑、体积小、重量轻的特点。为了达到上述目的,本专利技术采取的技术方案为:一种基于菱形环和杠杆原理的平面三级放大机构,包括底座9,z方向放置且同方向极化的处于预压紧状态的压电陶瓷1,通电后,能够输入z方向上的微小位移;容纳压电陶瓷1的菱形环2;与菱形环2短轴相连的第一支撑臂3-1和第二支撑臂3-2,第一支撑臂3-1和第二支撑臂3-2另一端分别由第一柔性铰链4-1和第二柔性铰链4-2与第一杠杆6-1和第二杠杆6-2连接,其中第一支撑臂3-1与第一杠杆6-1、第二支撑臂3-2与第二杠杆6-2为垂直关系;第一杠杆6-1和第二杠杆6-2的短力臂末端分别由第三柔性铰链5-1和第四柔性铰链5-2与底座9连接,第一杠杆6-1和第二杠杆6-2的长力臂末端分别与第三支撑臂7-1和第四支撑臂7-2连接以及第三支撑臂7-1和第四支撑臂7-2连接放大位移输出端8构成半菱形环结构,位移输出端8为半菱形环结构的短边;所述平面 ...
【技术保护点】
一种基于菱形环和杠杆原理的平面三级放大机构,其特征在于:包括底座(9),z方向放置且同方向极化的处于预压紧状态的压电陶瓷(1),通电后,能够输入z方向的微小位移;容纳压电陶瓷(1)的菱形环(2);与菱形环(2)短轴相连的第一支撑臂(3‑1)和第二支撑臂(3‑2),第一支撑臂(3‑1)和第二支撑臂(3‑2)另一端分别由第一柔性铰链(4‑1)和第二柔性铰链(4‑2)与第一杠杆(6‑1)和第二杠杆(6‑2)连接,其中第一支撑臂(3‑1)和第二支撑臂(3‑2)与第一杠杆(6‑1)和第二杠杆(6‑2)为垂直关系;第一杠杆(6‑1)和第二杠杆(6‑2)的短力臂末端分别由第三柔性铰链(5‑1)和第四柔性铰链(5‑2)与底座(9)连接,第一杠杆(6‑1)和第二杠杆(6‑2)的长力臂末端分别与第三支撑臂(7‑1)和第四支撑臂(7‑2)连接以及第三支撑臂(7‑1)和第四支撑臂(7‑2)连接放大位移输出端(8)构成半菱形环结构,位移输出端(8)为半菱形环结构的短边;所述平面三级放大机构为一体化设计,能够实现三级位移放大。
【技术特征摘要】
1.一种基于菱形环和杠杆原理的平面三级放大机构,其特征在于:包括底座(9),z方向放置且同方向极化的处于预压紧状态的压电陶瓷(1),通电后,能够输入z方向的微小位移;容纳压电陶瓷(1)的菱形环(2);与菱形环(2)短轴相连的第一支撑臂(3-1)和第二支撑臂(3-2),第一支撑臂(3-1)和第二支撑臂(3-2)另一端分别由第一柔性铰链(4-1)和第二柔性铰链(4-2)与第一杠杆(6-1)和第二杠杆(6-2)连接,其中第一支撑臂(3-1)和第二支撑臂(3-2)与第一杠杆(6-1)和第二杠杆(6-2)为垂直关系;第一杠杆(6-1)和第二杠杆(6-2)的短力臂末端分别由第三柔性铰链(5-1)和第四柔性铰链(5-2)与底座(9)连接,第一杠杆(6-1)和第二杠杆(6-2)的长力臂末端分别与第三支撑臂(7-1)和第四支撑臂(7-2)连接以及第三支撑臂(7-1)和第四支撑臂(7-2)连接放大位移输出端(8)构成半菱形环结构,位移输出端(8)为半菱形环结构的短边;所述平面三级放大机构为一体化设计,能够实现三级位移放大。2.权利要求1所述的一种基于菱形环和杠杆原...
【专利技术属性】
技术研发人员:雷俊琪,徐明龙,马国亮,刘开园,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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