基于刚度关系的柔性压电微夹钳设计

陈晓东; 胡思雅; 邓子龙; 高兴军

doi:10.13873/J.1000-9787(2020)09-0108-04

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基于刚度关系的柔性压电微夹钳设计

设计与制造 | 更新时间：2025-09-11

- 基于刚度关系的柔性压电微夹钳设计
- Design of flexible piezoelectric micro-clamp based on stiffness relationship
- 传感器与微系统 2020年39卷第9期页码：108-111
- 作者机构：
  
  辽宁石油化工大学机械工程学院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  辽宁省教育厅项目（L2017LQN024）
- DOI：10.13873/J.1000-9787(2020)09-0108-04
  中图分类号： TS914.5
- 纸质出版：2020
- 稿件说明：
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[1]陈晓东,胡思雅,邓子龙,高兴军.基于刚度关系的柔性压电微夹钳设计[J].传感器与微系统,2020,39(09):108-111.

CHEN Xiaodong, HU Siya, DENG Zilong, et al. Design of flexible piezoelectric micro-clamp based on stiffness relationship[J]. 2020, 39(9): 108-111.
[1]陈晓东,胡思雅,邓子龙,高兴军.基于刚度关系的柔性压电微夹钳设计[J].传感器与微系统,2020,39(09):108-111. DOI： 10.13873/J.1000-9787(2020)09-0108-04.

CHEN Xiaodong, HU Siya, DENG Zilong, et al. Design of flexible piezoelectric micro-clamp based on stiffness relationship[J]. 2020, 39(9): 108-111. DOI： 10.13873/J.1000-9787(2020)09-0108-04.

摘要

设计的微夹钳直接推动短臂杠杆

结构简单、能量损失小。首先

通过几何关系计算出微夹钳各铰链刚度关系

以刚度为目标设计微夹钳

并对微夹钳结构参数进行优化。然后

通过ANSYS对微夹钳性能进行分析

并与理论值进行对比。最后对微夹钳钳指进行应变分析

找出应变片粘贴位置

根据应变关系找出输入—输出端关系。该微夹钳结构紧凑、灵敏度高、可平行夹持。无夹持对象时最大输出位移为79.648μm

夹持直径为0.3 mm、长6 mm的微轴

输入端施加1 N力时

输出端夹持力为203.5 m N。

Abstract

The micro-clamp designed in this paper directly drives the short arm lever

which has simple structure and low energy loss. Firstly

the stiffness relationship of each hinge of the micro-clamp is calculated through geometric relationship

and the micro-clamp is designed with the stiffness as the objective

and the structural parameters of the micro-clamp are optimized. Then

the performance of the micro-clamp is analyzed and compared with the theoretical value. Finally

the strain analysis of the micro-clamp finger is carried out to find out the position of strain gauge sticking

and the relationship between input and output is found according to the strain relationship. The micro clamp has compact structure

high sensitivity and can be clamped in parallel. When there is no clamping object

the maximum output displacement is 79. 648 μm

the clamping diameter is 0. 3 mm and the length is 6 mm. When the input is applied with 1 N force

the output clamping force is 203. 5 m N.

关键词

Keywords

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