介电型电活性聚合物圆柱形驱动器结构参数分析

发布时间：2017-09-04 21:12

  本文关键词：介电型电活性聚合物圆柱形驱动器结构参数分析

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【摘要】：介电型电活性聚合物圆柱形驱动器结构简单,能输出较大的位移和力,对其结构参数进行分析是优化设计及合理使用驱动器的基础。通过建立圆柱形驱动器的几何模型分析了驱动器轴向伸长及径厚比对各层膜厚度变化的影响;基于圆柱形驱动器失效模式分析,揭示了结构参数(驱动器膜的预拉伸、卷绕层数、弹簧参数等)对驱动器输出性能的影响。结果表明,驱动器伸长时,小径厚比及较多驱动器膜卷绕层数会使各层膜厚度变化差异显著;基于圆柱形驱动器结构特点,驱动器膜的电击穿、弹簧驱动"失力"及其最大压缩极限变形等失效模式是影响其许用工作范围的主要因素;增加驱动器膜的预拉伸且使其周向延伸率略大于轴向,可获得较佳的综合输出性能;由于层间压力的影响,单独、过多地增加层数对输出性能的提高效果不明显;减小弹簧刚度与长度均能提高驱动器轴向伸长率,但其轴向输出位移量却产生不同变化,同时要注意避免驱动器计算力差超过弹簧预压缩力的情况。
【作者单位】： 南京信息职业技术学院机电学院;南京航空航天大学机电学院;南京林业大学机械电子工程学院;
【关键词】： 介电型电活性聚合物 圆柱形驱动器 结构参数 失效模式
【基金】：国家自然科学基金项目(51305209、50975139) 江苏省自然科学基金项目(BK20130979)
【分类号】：TP242
【正文快照】： 引言介电型电活性聚合物(Dielectric electro-activepolymer,DEAP)在电压激励下产生变形,能实现电能向机械能的转换,具有变形大、运动平滑、零噪声、能量密度高、响应速度较快等优点。利用DEAP材料制作的驱动器在仿生机器人、康复训练等领域具有潜在应用前景[1-5]。相对于其他

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1 尤小丹;宋小波;陈峰;;软体机器人的分类与加工制造研究[J];自动化仪表;2014年08期

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本文编号：793857