大行程柔顺对称缓冲机构设计与分析

针对传统缓冲机构结构相对复杂、体积质量较大的不足,面向小口径电磁发射武器对称缓冲、大垂向负载的需求,该研究提出了一种柔顺梁竖直布置、柔顺机构左右对称布局的缓冲器与摇架一体化设计的柔顺对称缓冲机构,分析了缓冲机构中柔顺直线导向机构(linear guide compliant mechanism,LGCM)的刚度、行程以及垂向承载能力等参数,并进行了仿真验证与静动态试验测试,柔顺对称缓冲机构的刚度为892.82 N/mm,行程为±7 mm,垂向承载能力可达12400 N,之后进行了实弹射击测试。测试结果表明,缓冲机构最大后坐位移为5.12 mm,经缓冲后的最大冲击传递力为4743.7 N,有效降低了后坐冲击,达到了缓冲机构设计目标。

一种新型3-PRR柔顺微动平台的结构与分析

针对3-RRR柔顺微动平台由于输入的直线位移(压电驱动)与被驱动件的转动(R副)不匹配而带来的传动误差问题,首先对不同型式对称四杆机构的直线位移输出特性进行比对,提出了一种较理想的柔顺直线机构-变截面对称四杆机构;其次,以变截面对称四杆机构作为被驱动机构,提出了一种新型3-PRR平面柔顺微动平台,并对该柔顺微动平台进行了运动学分析,得到了平台的正反解以及雅克比矩阵;利用功能转化原理求得平台的刚度矩阵,最后通过有限元软件进行仿真,分析了随机选取的15组位姿。结果表明:与理论位姿间的最大相对误差仅为1.33%,验证了理论分析的正确性。