将灵活的铰链与压电驱动_hinge知识相结合
压电执行器以其平稳的运动，高分辨率，高刚度和高能量转换效率而闻名。 它们是工程应用中精确定位的理想选择。 但是，这些执行器通常只有几至数十万微米的位移，这对于许多需要更大运动范围的应用可能不足。
为了克服这一限制，可以将柔性铰链与压电执行器一起使用。 柔性铰链提供平稳的运动，不需要润滑，没有反弹或摩擦，并提供高精度。 它们是实现执行器位移的最合适方法。 此外，柔性铰链机制为压电执行器提供了适当的预紧力，从而防止其受到拉伸应力。
使用压电元件驱动器和柔性铰链机构传输有几个典型的示例：
1. 超精确定位表：美国国家标准局在1978年开发了一个微位置工作台，用于摄影的线宽度测量。 工作台是由压电元件驱动的，柔性铰链机制用于位移放大。 它是紧凑的，在真空中起作用，并且可以在50mm的工作范围内线性定位对象，分辨率为1nm或更高。
2. 扫描隧道显微镜（STM）：为了扩大STM的测量范围，研究人员开发了由压电驱动的柔性铰链机制驱动的二维超精确工作台。 这些工作表可以进行大型现场测量。 例如，美国国家标准局报告了500pm x 500pm STM探针，其视野为500mm。 X-Y工作台由压电块驱动，柔性铰链机制的位移放大比约为18。
3. 超精确加工：由压电元件，柔性铰链机制和电容传感器组成的微位置工具支架用于超精确的钻石切割。 工具持有器的中风为5UM，定位分辨率约为1nm。 它用于精确连接过程，例如激光焊接。
4. 打印头：冲击点矩阵打印机的打印头采用了压电驱动器和柔性铰链机构的传输原理。 柔性铰链机制放大了压电块的位移，并驱动了印刷针的运动。 多个打印针形成打印头，允许打印由点矩阵组成的字符。
5. 光学自动焦点：在自动生产中，需要高精度自动对焦系统才能获得高质量的图像。 传统的电机驱动器的定位精度有限，并且受到目标镜头的放大限制。 具有灵活的铰链机制的压电驱动器可提供更好的可重复性，并可以专注于具有高放大倍率的客观镜头。
6. 压电电动机：可以使用压电驱动器和柔性铰链机构传输设计压电电动机。 这些电动机可以在搬运工和定子之间实现夹紧和踩踏旋转或线性运动。 它们可以在低速下提供高定位精度，并且可以承受某些时刻或力量。
7. 主动径向空气轴承：主动径向空气轴承利用柔性铰链机制和压电驱动器精确控制轴的径向位移。 与传统的空气轴承相比，这提高了轴的运动精度。
8. 微抓手：微夹具用于微型鼓室组件，生物细胞操纵和精细手术中。 他们通过柔性铰链杆机制扩大了压电执行器的位移，以允许抓住微小的物体。
在支撑结构，连接结构，调整机制和测量工具中使用柔性铰链在精确的机械精度测量，微米技术和纳米技术的领域中广泛适用。
总之，灵活的铰链在通过压电执行器实现超精致的位移和定位方面具有许多优势。 它们提供平稳的运动，高精度，没有摩擦或反弹。 通过使用柔性铰链机制来传递和放大压电执行器的位移，工程师可以在广泛的应用中实现更大的运动和更高的精度。
这两种材料具有不同的品质，影响其性能、耐用性和应用。 在本文中，我们深入研究铰链的世界，比较钢和铝的变体，以确定哪种材料占主导地位。
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