留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于大位移柔性结构的动镜支撑机构设计及研究

张明月 杨洪波

张明月, 杨洪波. 基于大位移柔性结构的动镜支撑机构设计及研究[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2595-2601.
引用本文: 张明月, 杨洪波. 基于大位移柔性结构的动镜支撑机构设计及研究[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2595-2601.
Zhang Mingyue, Yang Hongbo. Design and research of moving mirror supporting mechanism based on large displacement flexible structure[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(8): 2595-2601.
Citation: Zhang Mingyue, Yang Hongbo. Design and research of moving mirror supporting mechanism based on large displacement flexible structure[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(8): 2595-2601.

基于大位移柔性结构的动镜支撑机构设计及研究

基金项目: 

中国科学院知识创新工程国防科技创新重要方向项目(YYYJ-1122);中国科学院长春光学精密机械与物理研究所三期创新工程

详细信息
    作者简介:

    张明月(1986- ),女,博士生,主要从事精密机械设计及伺服系统设计方面的研究。Email:zyy_2011@163.com

  • 中图分类号: TH744.1;O734

Design and research of moving mirror supporting mechanism based on large displacement flexible structure

  • 摘要: 针对傅里叶红外光谱仪系统对动镜支撑机构高精度高带宽的要求,采用平行簧片结构设计了一种动镜柔性支撑机构。首先分析了平行簧片柔性结构的特点,通过理论分析给出了动镜支撑机构的设计依据,采用有限元方法分析了机构的动态响应和静态响应,同时与两杆移动机构进行了对比,结果表明结构的一阶固有频率为244.79 Hz,系统位移为14 mm时产生的垂直于移动方向的寄生位移为0.611 m,最大应力值为131 MPa,性能明显优于两杆移动机构。通过理论分析和有限元分析为该机构的深入研究和实际应用奠定了良好的基础。
  • [1] Lin Xuesong, Wang Shurong, Li Futian. Design and investigation of the precision scans structure of space infrared FTS[J]. Optics and Precision Engineering, 2005, 13(6): 691-696. (in Chinese)
    [2]
    [3] Bianchini G, Castagnoli F, Pellegrini M, et al. Frictionless mirror drive for intermediate resolution infrared Fourier transform spectroscopy[J]. Infrared Physics Technology, 2006, 48: 217-222.
    [4]
    [5]
    [6] Dongwoo Kang, Kihyun Kim, Dongmin Kim, et al. Optimal design of high precision xy-scanner with nanometer-level resolution and millimeter-level working range [J]. Mechatronics, 2009, 19: 562-570.
    [7] Sebastian Polit, Dong Jingyan. Design of high-bandwidth hign-precision flexure-based nanopositioning modules [J]. Journal of Manufacturing Systems, 2009, 28: 71-77.
    [8]
    [9] Peter Spanoudakis, Philippe Schwab, Paul Johnson. Design and production of the metop satellite iasi corner cube mechanisms [C]//10th European Space Mechanisms Tribology Symposium, 2003: 97-103.
    [10]
    [11]
    [12] Michel G, Courtin R. A prototype scan mechanism for the composite infrared spectrometer-cirs of the NASA/ESA cassini mission[C]//6th European Space Mechanisms Tribology Symposium, 1995: 385-390.
    [13] Zhao Hongzhe, Bi Shusheng, Yu Jingjun. A novel compliant linear-motion mechanism based on parasitic motion compensation [J]. Mechanism and Machine Theory, 2012, 50: 15-28.
    [14]
    [15]
    [16] Mu Xinming, Wang Jianhua, Yang Mi. Mechanical analysis and computation of parallel springs [J]. Nanotechnology and Precision Engineering, 2005, 3(4): 278-282. (in Chinese)
    [17]
    [18] Shao Renping, He Dawei, Huang Xinna. Mechanical system dynamics[M]. Beijing: China Machine Press, 2005. (in Chinese)
    [19] Shorya Awtar. A generalized constraint model for two-Dimensional beam flexures[J]. Journal of Mechanical Design, 2010, 132(8): 081008.
    [20]
    [21] Howell Larry L. Compliant Mechanisms[M]. New York: John Wiley Sons, Inc., 2001.
    [22]
    [23] Elmustafa A A, Max G. Lagally, flexural-hinge guided motion nanopositioner stage for precision machining: finite element simulations[J]. Precision Engineering, 2001, 25: 77-81.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  416
  • HTML全文浏览量:  92
  • PDF下载量:  223
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-12-10
  • 修回日期:  2014-01-15
  • 刊出日期:  2014-08-25

基于大位移柔性结构的动镜支撑机构设计及研究

    作者简介:

    张明月(1986- ),女,博士生,主要从事精密机械设计及伺服系统设计方面的研究。Email:zyy_2011@163.com

基金项目:

中国科学院知识创新工程国防科技创新重要方向项目(YYYJ-1122);中国科学院长春光学精密机械与物理研究所三期创新工程

  • 中图分类号: TH744.1;O734

摘要: 针对傅里叶红外光谱仪系统对动镜支撑机构高精度高带宽的要求,采用平行簧片结构设计了一种动镜柔性支撑机构。首先分析了平行簧片柔性结构的特点,通过理论分析给出了动镜支撑机构的设计依据,采用有限元方法分析了机构的动态响应和静态响应,同时与两杆移动机构进行了对比,结果表明结构的一阶固有频率为244.79 Hz,系统位移为14 mm时产生的垂直于移动方向的寄生位移为0.611 m,最大应力值为131 MPa,性能明显优于两杆移动机构。通过理论分析和有限元分析为该机构的深入研究和实际应用奠定了良好的基础。

English Abstract

参考文献 (23)

目录

    /

    返回文章
    返回