一种基于柔性放大机构的压电叠堆泵设计

摘要

和传统的液压泵相比,基于压电叠堆的液压泵具有输出力大、重量轻、控制性好等优点.本文使用压电叠堆作为驱动源,设计了一种新型的压电泵.为了克服压电叠堆位移小的缺点,设计了基于柔性铰链的放大机构,理论上可以将压电叠堆的位移放大5倍.通过有限元方法计算了放大机构的放大能力,结果表明该放大机构的放大倍数为3.5 ～5倍.设计了一种新型的整体开启阀片,该阀片有较好的单向截止性和频响特性.设计制作了压电泵的样机,测试了压电泵放大机构的输出位移、不同频率下的输出流量以及压电泵的输出压强.实验结果表明,压电泵的放大机构真实放大倍数为3倍左右,随频率的增大放大倍数会略微降低;在低频条件下,无负载的压电泵输出流量与频率成线性增大关系.