本文關(guān)鍵詞：基于微位移放大機(jī)構(gòu)的壓電疊堆泵的試驗(yàn)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 壓電疊堆泵是一種以壓電疊堆作為驅(qū)動(dòng)元件的微型泵,它是隨著MEMS的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的。本文提出利用壓電疊堆與柔性鉸鏈放大機(jī)構(gòu)配合來(lái)驅(qū)動(dòng)微型泵的振動(dòng)薄膜,以達(dá)到泵送流體的目的。 本文利用壓電元件單位體積輸出力大、變形精度高以及易實(shí)現(xiàn)控制的特點(diǎn),在設(shè)計(jì)加工微位移放大機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種新穎的壓電疊堆泵。為此,本文主要進(jìn)行了以下幾項(xiàng)工作: 1、利用解析法和有限元法對(duì)柔性鉸鏈微位移放大機(jī)構(gòu)進(jìn)行了靜力學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析,計(jì)算出放大機(jī)構(gòu)的放大倍數(shù)、共振頻率以及振型,分析了影響輸出特性的因素,驗(yàn)證了有限元分析方法的準(zhǔn)確性。 2、比較了幾種常見(jiàn)的被動(dòng)截止閥的優(yōu)缺點(diǎn),采用了被動(dòng)截止閥中的傘形橡膠閥,并分析了傘形橡膠閥的工作原理及其滯后現(xiàn)象。提出了壓電疊堆泵的結(jié)構(gòu),闡述了其工作原理及工作過(guò)程。 3、利用微位移精密測(cè)控系統(tǒng)對(duì)微位移放大機(jī)構(gòu)的位移輸出特性進(jìn)行測(cè)量,并對(duì)其動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了測(cè)試,得出了性能參數(shù)。 4、試制了壓電疊堆泵的樣機(jī),對(duì)該泵進(jìn)行了輸出流量、壓力的試驗(yàn)測(cè)試,試驗(yàn)結(jié)果表明該泵具有良好的輸出特性。對(duì)影響壓電疊堆泵工作性能的因素進(jìn)行了試驗(yàn)分析,并對(duì)其輸出精度進(jìn)行了試驗(yàn)研究。
【關(guān)鍵詞】：壓電疊堆 柔性鉸鏈 放大機(jī)構(gòu) 有限元 壓電疊堆泵
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類(lèi)號(hào)】：TH703
【目錄】：

• 提要5-8
• 第1章 緒論8-18
• 1.1 引言8-9
• 1.2 壓電泵的發(fā)展現(xiàn)狀9-15
• 1.2.1 壓電泵的特點(diǎn)9
• 1.2.2 壓電泵的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-15
• 1.3 壓電泵的應(yīng)用與發(fā)展15-16
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容16-18
• 第2章 壓電材料的基礎(chǔ)理論18-29
• 2.1 壓電材料的基本特性18-22
• 2.1.1 壓電效應(yīng)與逆壓電效應(yīng)18-19
• 2.1.2 壓電陶瓷的性能參數(shù)19-21
• 2.1.3 壓電方程21-22
• 2.2 壓電疊堆22-28
• 2.2.1 壓電疊堆的組成及其特點(diǎn)23-25
• 2.2.2 壓電疊堆的基本特性25-28
• 2.3 小結(jié)28-29
• 第3章 微位移放大機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析29-48
• 3.1 柔性鉸鏈29-33
• 3.1.1 柔性鉸鏈概述29-30
• 3.1.2 柔性鉸鏈的類(lèi)型30-31
• 3.1.3 柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)31-32
• 3.1.4 基于柔性鉸鏈的放大機(jī)構(gòu)32-33
• 3.2 微位移放大機(jī)構(gòu)解析法建模33-41
• 3.2.1 微位移放大機(jī)構(gòu)的三角形放大原理論述33-35
• 3.2.2 微位移放大機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)35-40
• 3.2.3 微位移放大機(jī)構(gòu)模型建立40-41
• 3.3 微位移放大機(jī)構(gòu)有限元分析41-46
• 3.3.1 有限元模型及變形結(jié)果41-42
• 3.3.2 靜力學(xué)分析42-45
• 3.3.3 微位移放大機(jī)構(gòu)的最大應(yīng)力分析45
• 3.3.4 動(dòng)力學(xué)分析45-46
• 3.4 微位移放大機(jī)構(gòu)加工過(guò)程中的注意事項(xiàng)46-47
• 3.5 小結(jié)47-48
• 第4章 壓電疊堆泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與流體狀態(tài)分析48-57
• 4.1 壓電疊堆泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作原理48-49
• 4.2 壓電疊堆泵中閥的選擇49-53
• 4.2.1 被動(dòng)截止閥的分析與選擇50-53
• 4.2.2 壓電泵閥片滯后現(xiàn)象分析53
• 4.3 泵腔內(nèi)流體壓力分布規(guī)律及閥孔位置選擇53-56
• 4.3.1 徑向出流時(shí)泵腔內(nèi)流體壓力分布54-55
• 4.3.2 軸向出流時(shí)泵腔內(nèi)流體壓力分布55-56
• 4.4 小結(jié)56-57
• 第5章 壓電疊堆泵的試驗(yàn)研究57-71
• 5.1 微位移放大機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)研究57-61
• 5.1.1 微位移放大機(jī)構(gòu)的制作57-58
• 5.1.2 試驗(yàn)測(cè)試方法及測(cè)試結(jié)果58-61
• 5.2 壓電疊堆泵的試驗(yàn)方案61-63
• 5.2.1 試驗(yàn)樣機(jī)61-62
• 5.2.2 試驗(yàn)設(shè)備62
• 5.2.3 試驗(yàn)測(cè)試方案及目的62-63
• 5.3 壓電疊堆泵整體試驗(yàn)測(cè)試63-70
• 5.3.1 壓電疊堆泵的壓力、流量－電壓特性63
• 5.3.2 壓電疊堆泵的流量、壓力－頻率特性63-65
• 5.3.3 輸出端背壓對(duì)流量影響的關(guān)系曲線65
• 5.3.4 三種不同的輸入信號(hào)對(duì)壓電疊堆泵工作性能的影響65-66
• 5.3.5 不同直徑振動(dòng)薄膜對(duì)壓電疊堆泵工作性能的影響66-67
• 5.3.6 壓電疊堆泵腔體高度對(duì)其輸出流量的影響67-68
• 5.3.7 振動(dòng)薄膜厚度對(duì)壓電疊堆泵工作性能的影響68-69
• 5.3.8 精度實(shí)驗(yàn)69-70
• 5.4 小結(jié)70-71
• 第6章 結(jié)論與展望71-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文77-78
• 摘要78-81
• ABSTRACT81-84
• 致謝84

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 吳越;壓電泵動(dòng)力學(xué)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];吉林大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 梁建波;基于微小閥圓形壓電晶片驅(qū)動(dòng)器的作用機(jī)理與試驗(yàn)研究[D];吉林大學(xué);2011年

2 李磊;微動(dòng)摩擦磨損的試驗(yàn)機(jī)研制及試驗(yàn)研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

3 韓同鵬;非圓車(chē)削系統(tǒng)中刀具的精密定位技術(shù)研究[D];寧波大學(xué);2010年

4 任軍;全柔性機(jī)構(gòu)及其在仿蚯蚓移動(dòng)機(jī)器人中的應(yīng)用研究[D];北方工業(yè)大學(xué);2009年

5 張國(guó)慶;面向長(zhǎng)耳

本文編號(hào)：271999