基于平衡附加力原理的微动放大机构设计与实验

微动机构是实现超精密定位的重要部件。本文基于平衡附加力原理设计一种放大比可调的精密微动放大机构,并完成机构强度、动态、运动学分析。基于平衡附加力原理设计了一种无附加力及位移的微动放大机构,可确保运动过程的安全性及精密性。采用有限元法完成了机构强度分析,结果表明系统强度满足设计要求。采用有限元法及实验分析完成了机构的动态性能分析,二者最大相对误差为9.41%,结果表明机构动态性能符合设计要求且运动过程中不会发生共振。采用理论计算、有限元分析及实验分析完成了机构运动学分析,在完成3种方法线性拟合基础上解析了机构运动方程,微动放大机构理论与实验分析相对误差为9.4%（二者最大绝对误差为0.85μm）,有限元与实验分析相对误差为7.8%（二者最大绝对误差为0.57μm）,运动线性拟合相关系数不小于0.998。结果表明微动放大机构具有强度及动态性能优良、运动精密、线性度高等优点。