基于柔性鉸鏈支撐的熱驅(qū)動(dòng)微夾鉗性能研究.pdf

1、完整的微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)是由微傳感器、微執(zhí)行器、信號(hào)處理與控制電路、通訊接口和電源等部件組成的機(jī)電一體化微型器件系統(tǒng)。微執(zhí)行器直接面對(duì)其應(yīng)用對(duì)象，故它的機(jī)械性能對(duì)整個(gè)MEMS有著關(guān)鍵影響。所以研制和開發(fā)不同原理和結(jié)構(gòu)的微夾持器，已成為近年來(lái)國(guó)內(nèi)外微機(jī)械領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。本文針對(duì)基于柔性鉸鏈支撐的熱驅(qū)動(dòng)微夾鉗進(jìn)行了相關(guān)機(jī)械性能的研究，主要內(nèi)容有： 從整體上對(duì)熱驅(qū)動(dòng)微夾鉗進(jìn)行了設(shè)計(jì)，分別考慮了材料的選用、硅微加工工藝、熱致動(dòng)器的形

2、式、柔性鉸鏈在微夾鉗中的應(yīng)用以及設(shè)計(jì)、制造與工藝間的關(guān)系等幾方面問(wèn)題，給出了熱驅(qū)動(dòng)微夾鉗的整體設(shè)計(jì)方案。 建立了V型梁熱致動(dòng)器和微夾鉗的靜態(tài)力學(xué)模型，分別求解出了微夾鉗的靜態(tài)輸入和輸出表達(dá)式，并以此為基礎(chǔ)推導(dǎo)出V型梁熱致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)力與輸出位移間成反比關(guān)系，進(jìn)而從理論上探討了直圓式柔性鉸鏈切割半徑對(duì)微夾鉗機(jī)械性能的影響。 通過(guò)對(duì)微夾鉗有限元仿真分析，探討在柔性鉸鏈最小寬度不變情況下，柔性鉸鏈的形狀曲線對(duì)微夾鉗機(jī)械性能的影響