專利名稱：一種位移放大機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種位移放大機構(gòu)，特別是一種根據(jù)杠桿位移放大原理，結(jié)合彈性鉸鏈而設(shè)計的位移放大機構(gòu)。
背景技術(shù)：
精密制造和精密定位技術(shù)對機械設(shè)備提出了越來越高的要求，隨著新材料技術(shù)的發(fā)展，人們研究出了可產(chǎn)生微位移，且響應速度快、輸出力大、驅(qū)動精度高的電致、磁致伸縮功能材料如壓電陶瓷、稀土磁伸材料以及形狀記憶合金等功能伸縮材，料，但其驅(qū)動位移較小，所以單純利用功能材料來進行定位時，驅(qū)動位移量往往難以達到要求。在應用時，有的必須要有相應的位移放大裝置，而用傳統(tǒng)的機構(gòu)無法避免機械間的間隙和摩擦，無法實現(xiàn)理想的放大效果。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種位移放大機構(gòu)，該機構(gòu)可獲得較大的位移放大倍數(shù)，位移損失很小，放大效率高，而且體積小、響應快，精度高。
為達到上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案位移放大機構(gòu)它包括基體、至少一個杠桿，所述杠桿的支點為彈性元件連接，杠桿的位移輸入端、位移輸出端均為彈性元件連接。
所述的彈性元件為彈性鉸鏈，波紋管或波紋片或彈性薄片。
所述的杠桿、杠桿的位移輸入端、杠桿的位移輸出端為基體上切口后形成的杠桿、杠桿的位移輸入端、杠桿的位移輸出端，所述的支點為在基體上直接切口形成的支點。
所述的切口為單面或雙面。所述的切口的形狀為圓形或橢圓形或矩形凹入形狀等。
當需要很大位移放大倍數(shù)時，可以將多組杠桿機構(gòu)組合為多級位移放大機構(gòu)。多級位移放大機構(gòu)的級數(shù)可以是2、3、4、5、6級等。
杠桿輸入端安裝有可以提供位移輸入的驅(qū)動器件如壓電陶瓷，稀土合金和形狀記憶合金等。
本實用新型的優(yōu)點本實用新型提供的杠桿位移放大機構(gòu)，避免了機械間隙和摩擦，而且具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、位移損失小、放大效率高、響應快、精度高以及易于加工等特點。特別是杠桿位移放大機構(gòu)的位移輸出端具有彈性鉸鏈，可使驅(qū)動位移準確，受力狀況好。
以下結(jié)合附圖和實施方式對本實用新型作進一步詳細描述。


圖1是杠桿位移放大原理圖；圖2是剛性構(gòu)件直接切口制成的彈性鉸鏈結(jié)構(gòu)；圖3是剛性構(gòu)件間機械連接彈性薄片制成的彈性鉸鏈結(jié)構(gòu)；圖4是彈性鉸鏈杠桿位移放大機構(gòu)結(jié)構(gòu)；圖5是二級彈性鉸鏈杠桿位移放大機構(gòu)結(jié)構(gòu)。
具體實施方式
圖1所示為杠桿放大原理圖。輸入力臂為a，輸出力臂為a+b，杠桿輸入端位移為xi1，杠桿末端輸出位移為yo1，不考慮杠桿的彈性變形及鉸鏈的影響，則其理論放大倍數(shù)為λ1=yo1xi1=a+ba.]]>圖2所示為剛性構(gòu)件直接切口制成的彈性鉸鏈結(jié)構(gòu)。此切口形狀為圓弧形，還可以為其它形狀切口，切口兩端剛性構(gòu)件可繞切口的剛度薄弱點旋轉(zhuǎn)。
圖3所示為剛性構(gòu)件間機械連接彈性薄片制成的彈性鉸鏈結(jié)構(gòu)。通過一組連接螺栓1用彈性薄片2將兩組剛性構(gòu)件3進行連接。在外力作用下，剛性構(gòu)件便可以靠彈性薄片2的彈性彎曲變形產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動。
圖4所示為彈性鉸鏈杠桿位移放大機構(gòu)結(jié)構(gòu)。杠桿放大機構(gòu)輸入端7安有驅(qū)動器件6，驅(qū)動器件6與杠桿位移放大機構(gòu)連接的兩端面涂膠，并通過預緊螺栓5進行預緊連接。為了保證輸入和輸出處位移放大機構(gòu)與其它構(gòu)件的接觸質(zhì)量，在杠桿輸入端7和輸出端4處均設(shè)有一個彈性鉸鏈。
圖5所示為二級彈性鉸鏈杠桿位移放大機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖，當單級彈性鉸鏈杠桿位移放大機構(gòu)受尺寸限制無法提供更大的位移放大倍數(shù)時，便可將兩組杠桿機構(gòu)組合設(shè)計成此種二級放大機構(gòu)。由第一級杠桿放大機構(gòu)9的輸出端為第二級杠桿放大機構(gòu)8的輸入端提供位移，進行進一步放大。杠桿9的輸入端和輸出端11與杠桿8的輸出端12均設(shè)有一個彈性鉸鏈。照此方式還可設(shè)計出其它多級位移放大機構(gòu)。
權(quán)利要求1.一種位移放大機構(gòu)，其特征在于它包括基體、至少一個杠桿，所述杠桿的支點為彈性元件，杠桿的位移輸入端、位移輸出端均為彈性元件連接。
2.權(quán)利要求1所述位移放大機構(gòu)，其特征在于所述的杠桿、杠桿的位移輸入端、杠桿的位移輸出端為基體上切口后形成的杠桿、杠桿的位移輸入端、杠桿的位移輸出端，所述的支點為在基體上直接切口形成的支點。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述位移放大機構(gòu)，其特征在于所述的彈性元件為彈性鉸鏈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述位移放大機構(gòu)，其特征在于所述的彈性元件為波紋管或波紋片或彈性薄片。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述位移放大機構(gòu)，其特征在于所述的切口為單面或雙面。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述位移放大機構(gòu)，其特征在于所述的切口為圓形凹入形狀或橢圓形凹入形狀或矩形凹入形狀。
專利摘要本實用新型提供了一種位移放大機構(gòu)，它包括基體、至少一個杠桿，所述杠桿的支點為彈性元件連接，杠桿的位移輸入端、位移輸出端均為彈性元件連接。本實用新型提供的杠桿位移放大機構(gòu)，避免了機械間隙和摩擦，而且具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、位移損失小、放大效率高、響應快、精度高以及易于加工等特點。特別是杠桿位移放大機構(gòu)的位移輸出端具有彈性鉸鏈，可使驅(qū)動位移準確，受力狀況好。
文檔編號G01D5/04GK2639852SQ0320883
公開日2004年9月8日 申請日期2003年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月2日
發(fā)明者辛洪兵, 鄭偉智, 倪林 申請人:辛洪兵