微型驅動機構設計的案例
8 鈦絲驅動技術（NiTiDrivetech）十大驅動機構模型
鈦絲驅動技術（NiTiDrivetech）的可靠性設計
【前言】
形狀記憶合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形態記憶合金、肌肉絲、鎳鈦記憶合金，它是由Ni（鎳）- Ti（鈦）材料組成，經過多道工序制成的絲，財哥簡稱鈦絲，可以通過電路驅動鈦絲發生運動。相比于傳統的電機、電磁鐵動力，鈦絲是一種新型的動力元件。鈦絲驅動技術（nitidrivetech）目前已經在航空航天、醫療、無人機、手機、汽車、機器人等科技領域投入使用。
本文通過公開分享、科普鈦絲驅動技術的可靠性設計經驗，方便大家在機械電子工業設計等領域快速有效地轉化為科技成果。
八、十大驅動機構模型
財哥回憶以往設計過的驅動機構模型，整理出來分享給大家參考借鑒。
下面的驅動機構模型，是財哥反復不斷迭代設計、手板驗證、開模、試產、投產的案例。都是在各種失敗過程中形成。在這里，財哥只講特點和注意事項，不分優劣。契合自己的產品才是重點，沒選對模型的應用，有可能造成劣勢或缺陷。請大家根據自己的產品，謹慎選擇相應的模型來設計。
0.直線驅動
直線驅動是最原始的驅動形態，其驅動特性直接照搬鈦絲的相關數據即可。
1.L型驅動
L型驅動特點、注意事項：
多了轉向滑輪。
轉向角盡量采用大于90°角度，降低摩擦力和力量損耗。
滑輪優先排序：擺動滑輪>銅環>不銹鋼環>鐵氟龍環>陶瓷環等。
2.V型驅動
V型驅動特點、注意事項：
多了轉向滑輪。
轉向角小于90°，力量內耗偏大。
滑輪優先排序：擺動滑輪>銅環>不銹鋼環>鐵氟龍環>陶瓷環等。
3.G型驅動
G型驅動特點、注意事項：
多個轉向滑輪。
驅動做功在驅動機構中心，力量內耗較大。
展開 邊緣計算將驅動微型服務器需求成長，有助推升內存用量
未來隨著數據中心建設的普及，以及2020年之后5G的落實，針對邊緣計算的微型服務器應用(Micro Server)將會在未來3-5年顯著成長，帶動相關零部件與內存的使用量明顯增加。
英特爾與AMD將推新平臺，2019年單機搭載容量維持20%年成長
截至目前為止，x86架構服務器解決方案仍為市場主流，英特爾Purley平臺的滲透率已于今年第一季底提升至約五成；另一方面，AMD也已大量轉移至14納米節點的產品，逐漸放大相關制程的投片量，進而取代舊有產品線。
至于ARMv8與RISC架構，現階段僅維持小批量規模的接單生產（build to order），并以數據中心市場為主，預期在2020年前仍難與x86服務器抗衡。2020年之后隨著微型服務器的滲透率提高，將替這兩類架構創造切入點。
從新產品規劃來看，英特爾的Cascade Lake仍會沿用14納米第三代制程，但預計要到明年下半年之后才會陸續成為市場主流。AMD新解決方案則會轉進7納米制程，除主要產品線在今年已陸續轉移至新的EPYC產品線，預期AMD Rome平臺服務器處理器在明年下半年后有機會問世。
DRAMeXchange指出，新平臺的轉換將有機會推動服務器搭載容量的提升，預估2019年單機搭載Server DRAM的容量仍將維持兩成的成長。
來源：全球半導體觀察
展開 淺析機構運動仿真分析在機構設計中的作用
首先對UG/ Scenario和機構運動仿真進行簡要介紹，然后以自卸車舉升機構為例，介紹了機構運動仿真分析在機械設計中的方法和技巧。
引言
傳統機械設計總是先制定設計方案，然后再采用理論力學的方法計算其運動學或者動力學特性，而后再進行優化、強度分析及結構設計等。這個過程單就運動學或者動力學特性分析而言，要經過大量的理論分析及計算。本文作者以一汽集團的自卸車舉升機構設計為例，采用UG軟件的運動仿真功能來說明一種運動學或者動力學特性分析的新的設計方法。
1、介紹
機構運動仿真分析，可以實現機械工程中非常復雜、精確的機構運動分析，在實際制造前利用零件的三維數字模型進行機構運動仿真已成為現代CAD工程中的一個重要方向及課題。機構仿真分析所解決的問題有以下幾點：位移、速度、加速度、力，解決零件間干涉、作用力、反作用力等問題。一般說，工程師首先將零件的三維模型建好，其次確定運動零件，并確定各運動零件之間的約束關系，最后利用特定分析軟件進行機構分析，如ADAMS、ANSYS等。其中的關鍵環節為建立零件間約束關系及載荷定義，并求解。
UG軟件是美國EDS公司推出的大型CAD/CAE/CAM軟件，它的運動分析模塊（UG Scenario）是一個模擬仿真分析的設計工具，它是ADAMS軟件的一個子集。它既能進行運動學（Kinematic）分析，又能進行動力學（Dynamic）分析。典型步驟如下：首先將要分析的裝配圖存入一個Scenario文件，確定分析所需構件（LINKS），再建立構件之間的運動副（JOINTS），然后定義整個機構承受的載荷（FORCES），進行機構運動仿真，從中得出所分析的運動副處的位移、速度、加速度及力的數值及特性曲線，為下一步做有限元分析或作強度分析、結構設計、優化設計打下了基礎。
展開 免費飛機設計：MAV微型飛行器研究進展與總體設計
免費飛機設計：MAV微型飛行器研究進展與總體設計.pdf
復旦大學俞燕蕾教授課題組：可操控微型水滴的光驅動超疏水智能紡絲墊
復旦大學俞燕蕾教授課題組在原有基礎上將含偶氮線性液晶聚合物側鏈創新性地接入氟化烷基鏈，有效降低了材料表面能，并通過靜電紡絲技術將氟化后的液晶聚合物制備成具有多尺度微觀結構的靜電紡絲墊，在不同紡絲液濃度下研究了光驅動性變形對材料表面潤濕行為的影響。用1%濃度氟化線性液晶聚合物（LLCP）溶液作為靜電紡絲液，制備的紡絲墊表現出優秀的超疏水性，可通過光切換在材料表面實現微型水滴（3 uL）的操控。該研究為微量液體無損轉移等方面提供了指導性的思路。
當液滴與材料表面之間接觸角接近0度（超親）或者大于150度（超疏）時，此類材料被稱為超浸潤材料。超浸潤材料表面的濕潤狀態往往由材料的化學組成和多尺度微觀結構所影響。與無機材料（如TiO2）所制備的超浸潤表面相比，高分子材料具有成本低、易加工和柔軟性等特點。含偶氮液晶聚合物由于偶氮苯光異構反應協同液晶光化學相變引發的光致變形作用，能夠快速地改變材料偶極和形態，從而大幅度地改變材料表面潤濕行為，是制備超疏水智能表面的最佳候選材料群之一。在之前的研究中，復旦大學俞燕蕾教授課題組開發了一類含偶氮線性液晶聚合物紡絲墊材料，具備良好的超疏水性和可加工性，可實現小水滴（5-9 uL）的無損轉移操控。當水滴體積進一步縮小時，小水滴會陷在材料表面的微結構中，形成穩定的Wenzel狀態，因此在微量液體操控方面仍存在挑戰。
展開 復旦大學俞燕蕾教授課題組：可操控微型水滴的光驅動超疏水智能紡絲墊
復旦大學俞燕蕾教授課題組在原有基礎上將含偶氮線性液晶聚合物側鏈創新性地接入氟化烷基鏈，有效降低了材料表面能，并通過靜電紡絲技術將氟化后的液晶聚合物制備成具有多尺度微觀結構的靜電紡絲墊，在不同紡絲液濃度下研究了光驅動性變形對材料表面潤濕行為的影響。用1%濃度氟化線性液晶聚合物（LLCP）溶液作為靜電紡絲液，制備的紡絲墊表現出優秀的超疏水性，可通過光切換在材料表面實現微型水滴（3 uL）的操控。該研究為微量液體無損轉移等方面提供了指導性的思路。
當液滴與材料表面之間接觸角接近0度（超親）或者大于150度（超疏）時，此類材料被稱為超浸潤材料。超浸潤材料表面的濕潤狀態往往由材料的化學組成和多尺度微觀結構所影響。與無機材料（如TiO2）所制備的超浸潤表面相比，高分子材料具有成本低、易加工和柔軟性等特點。含偶氮液晶聚合物由于偶氮苯光異構反應協同液晶光化學相變引發的光致變形作用，能夠快速地改變材料偶極和形態，從而大幅度地改變材料表面潤濕行為，是制備超疏水智能表面的最佳候選材料群之一。在之前的研究中，復旦大學俞燕蕾教授課題組開發了一類含偶氮線性液晶聚合物紡絲墊材料，具備良好的超疏水性和可加工性，可實現小水滴（5-9 uL）的無損轉移操控。當水滴體積進一步縮小時，小水滴會陷在材料表面的微結構中，形成穩定的Wenzel狀態，因此在微量液體操控方面仍存在挑戰。
展開 短焦微型非球面投影物鏡設計 | SYNOPSYS 光學設計軟件第69課
但實際設計時會倒置設計，將其放在像面。
2. 像方遠心：在像空間中，出瞳位于無限遠，所有視場的主光線都和光軸平行，從而和 SLM 垂直。這是空間光調制器物理效應的基本要求。
3. 大部分物鏡帶有一個耦合棱鏡，如 LCD 投影儀的 X 棱鏡和 DLP 投影儀的 TIE 棱鏡，這些棱鏡厚度較大，對像差有較大影響，是整個成像光路的一部分。
4. 定焦和變焦物鏡：為了適應不同的應用環境，投影物鏡大部分是變焦物鏡。
本文將展示使用 SYNOPSYS 軟件進行短焦微型非球面投影物鏡的設計，與上次課程不同的地方是本次設計中使用了非球面面型進行搭建。
展開 SYNOPSYS 光學設計軟件課程五十九：短焦微型非球面投影物鏡設計
課程五十九：短焦微型非球面投影物鏡設計
投影物鏡通常指 LCD、DLP、LCOS 等投影儀使用的物鏡。
投影物鏡有以下特點：
1.投影物鏡的物是空間光調制器 SLM ，包括上面提到的 LCD 和 DLP ，它決定了物鏡的視場線和分辨率，從而影響系統外形尺寸和信息量。但實際設計時會倒置設計，將其放在像面。
2.像方遠心：在像空間中，出瞳位于無限遠，所有視場的主光線都和光軸平行，從而和 SLM 垂直，這是空間光調制器物理效應的基本要求。
3.大部分物鏡帶有一個耦合棱鏡，如 LCD 投影儀的 X 棱鏡和 DLP 投影儀的 TIE 棱鏡，這些棱鏡厚度較大，對像差有較大的影響，是整個成像光路的一部分。
4.定焦和變焦物鏡：為了適應不同的應用環境，投影物鏡大部分是變焦物鏡。
技術指標：
1.焦距：f=9mm，
2.相對孔徑：D/f=1/1.8
3.全視場：FOV=46°
4.總長小于等于40mm
5.鏡片數為5片
6.光學系統為像方遠心光路
7.畸變<3%
8.成像器件 DMD 尺寸為1/3英寸
9.投影效果：100mm處畫像對角線長85mm
10.在63lp/mm，中心線對 MTF>0.45，全視場>0.3
搜索宏文件：
請掃描文章底部二維碼聯系工作人員獲取代碼
搜索出來的初始結構：
基本參數：
物高為-42.4475，滿足100mm處畫像對角線長85mm。
畸變：
MTF：
由上圖可知，畸變和 MTF 基本已滿足要求。
展開 【機械設計】一個巧妙的握手機構，超經典的機械設計！
一個非常巧妙的握手機構，仔細想一想，它的根本原理是什么？下面有我的一些思路分享，希望能有拋磚引玉的功用。
生活中，我們最常見的握手機構應該是腰包插扣，如下面圖中的，是非常經典的一款產品。
其實視頻中的機構與插扣的核心原理是一樣的：由倒鉤卡到槽內，其中倒鉤是彈性件。不同的是，插扣是倒鉤與卡槽分體設計，而該機構是對稱式設計。
試想一下，我們將插扣的兩邊都沿中間線切開，然后各拿出一半來組成一個新的零件，就會形成一種新的機構，兩側對稱，同時能實現插扣的功能（上述方法直接拼接會有問題，但是稍微改動一下結構，思路是可行的）。
通過上述分割再組合的方法，可以獲得對稱的插扣結構。在此基礎上繼續改進，將彈性插扣的彈性件改為剛性的材料，通過伸縮機構實現插件的伸縮，一般經常用到的件有拉簧，壓簧；重型機構中常用的有氣動、液動等機構。
通過上面這一系列改進，結合這個思路去改進，創新，相信我們也能做出很多巧妙的機構。機械設計就是這樣一門學科，基本原理是不變的（這也是機械沒什么大發展得原因），變得只是形式，是表象，是根據不同的應用需求下的不同選擇。
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展開 UG模具設計：滑塊機構設計注意事項
很多新手對滑塊機構的設計方法很模糊，對滑塊機構設計的細節更是不注重，那么設計滑塊機構有哪些需要注意的呢？
滑塊的設計注意事項
2.當行位的寬度接近或超過100mm, 考慮加導向條，導向條設計注意事項
3.壓條、耐磨板、限位機構等設計注意事項
4.鏟機用料、加工方式、設計方法注意事項
5.滑塊彈簧的設計方法及注意事項
6.當用到行位邊鎖時，周邊方向請避空模板及硬片腔單邊.002” (0.05mm)。 高度方向保證鎖低于行位面.002” (0.05mm).
（文章轉載于網絡，僅供學習分享，如侵權，請聯系刪除）
現在很多學習UG編程 UG模具設計的小伙伴越來越多，很多人問我有沒有資料
第一本書看什么比較好，根據你們的需求，我將一些資料進行了分類管理，希望你們能前途無量。看下面！
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展開 模具設計8大注意事項：滑塊側向抽芯機構設計
滑塊側向抽芯機構設計：
1.抽芯機構必須保證合模后鎖緊可靠，開模時導向安全平穩，滑塊在運動的始端和末端都要有準確的定位機構。
2.滑塊斜面角度要比斜導柱角度大2°，斜導柱角度控制在15~25°以內。
3.滑塊前端導向與定位最小斜度控制在2°以上゜。
4.滑塊與模架接觸相對運動摩擦的面必須設計耐磨塊，為了保證滑塊的壽命。
5.前模滑塊采購哈夫的情況下，必須保證滑塊的平衡度，導柱需要放置在母模側，公模面接觸滑塊面區域需做耐磨塊，確保合模狀態的順暢，為了保證前模滑塊順利開模的情況下，公模側需要做拉勾樣式。
6.前模哈夫滑塊的情況下，為了保證產品段差線，需要追加工藝螺絲孔來定位。
7.滑塊耐磨塊材質：DF12/CR12熱處理/738H表面氮化/精密模具：黃銅+石墨。
8.滑塊定位不能完全依靠壓條來定位，因為壓條與滑塊有運動間隙，另外定位銷是沒塊壓條配滑塊配合好后再進行加工 。
9. 滑塊壓條盡量與分型面平，在滑塊退出行程后，壓條能壓住滑塊2/3以上。
10.滑塊封膠面區域有頂針的情況下，需在滑塊底部追加復位保護機構。
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內容涵蓋：
UG編程~UG設計資料一份
產品實例模具設計視頻教程
其他模具設計設計相關素材資料等
展開 
微型高壓比例閥應如何設計？
高性能電磁驅動系統
微型化限制了線圈的尺寸，進而限制了推力，為了解決這一問題，設計多采用高磁能積的稀土永磁材料結合脈寬調制（PWM），這種設計不僅能提供足夠的初始開啟力，還能在保持階段大幅降低功耗和發熱，諾冠的專利技術往往集成了智能驅動算法，能夠根據閥芯位置實時調整電流，實現毫秒級的快速響應。
3. 先進的材料與表面處理
高壓流體對材料的沖刷和腐蝕極為嚴重，設計時需選用高強度不銹鋼（如17-4PH）或鈦合金作為主體材料，此外關鍵的滑動配合表面需進行特殊的 DLC（類金剛石碳）涂層處理或氮化處理，以降低摩擦系數，防止在高壓下發生冷焊或磨損，確保閥門在極端工況下的長壽命運行。
4. 集成化傳感器與智能反饋
真正的“智能”比例閥不僅僅是執行機構，更是感知單元，在設計中，將壓力傳感器或流量傳感器直接集成在閥體內部已成為趨勢，諾冠的解決方案常內置高精度傳感器，形成閉環控制，實時補償因溫度變化、油液粘度改變或負載波動引起的誤差，確保輸出控制的絕對精準。
三、諾冠（IMI Norgren）的卓越實踐
作為IMI集團旗下的核心品牌，諾冠在微型高壓比例閥的設計上始終走在行業前列，我們不僅提供標準化的系列產品，更擅長為客戶提供定制化解決方案，從醫療呼吸機中精確控制氧氣流量的微型閥，到半導體光刻機中超高純度的氣體比例控制，諾冠的產品以卓越的重復精度、極低的遲滯性和驚人的耐用性，贏得了全球頂尖客戶的信賴。
我們的設計理念始終圍繞“可靠性”與“效率”，通過嚴格的FMEA（失效模式與影響分析）和極限環境測試，確保每一款出廠的微型高壓比例閥都能在嚴苛的工業現場穩定運行。
展開 9 鈦絲驅動技術（NiTiDrivetech）--電路驅動設計(上)
鈦絲驅動技術（NiTiDrivetech）的可靠性設計
【前言】
形狀記憶合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形態記憶合金、肌肉絲、鎳鈦記憶合金，它是由Ni（鎳）- Ti（鈦）材料組成，經過多道工序制成的絲，財哥簡稱鈦絲，可以通過電路驅動鈦絲發生運動。相比于傳統的電機、電磁鐵動力，鈦絲是一種新型的動力元件。鈦絲驅動技術（nitidrivetech）目前已經在航空航天、醫療、無人機、手機、汽車、機器人等科技領域投入使用。
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九、驅動電路設計（上）
驅動電路的設計方案較多，在結合不同的驅動機構和大家各自的產品現有條件下，選擇合適自己的驅動方案很重要。財哥整理了一下以往用過的一部分案例給大家一一舉例。
1 .【供電系統的配置】
在設計驅動電路之前，我們首先要分析供電系統配置的極限情況下，是否滿足鈦絲的驅動條件。
我們可以參考焦耳定律的基本公式：Q=I2Rt=UIt
分別對應驅動機構的鈦絲長度、驅動響應時間、驅動環境溫度因素。
（1）鈦絲的長度越長，供電系統所需電壓要求越高。
（2）驅動響應時間要求越高，供電系統所需電壓和電流要求越大。
（3）驅動環境溫度越低，供電系統所消耗的功越多。
這三個基礎因素，決定了供電系統的電壓和電流上限的配置。
展開 10鈦絲驅動技術（NiTiDrivetech）-電路驅動設計(下)
鈦絲驅動技術（NiTiDrivetech）的可靠性設計
【前言】
形狀記憶合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形態記憶合金、肌肉絲、鎳鈦記憶合金，它是由Ni（鎳）- Ti（鈦）材料組成，經過多道工序制成的絲，財哥簡稱鈦絲，可以通過電路驅動鈦絲發生運動。相比于傳統的電機、電磁鐵動力，鈦絲是一種新型的動力元件。鈦絲驅動技術（nitidrivetech）目前已經在航空航天、醫療、無人機、手機、汽車、機器人等科技領域投入使用。
本文通過公開分享、科普鈦絲驅動技術的可靠性設計經驗，方便大家在機械電子工業設計等領域快速有效地轉化為科技成果。
九、驅動電路設計（下）
續接上篇，驅動電路的設計方案除了上篇說到行程開關驅動控制、恒壓驅動控制、恒流驅動控制、恒功驅動控制外，進一步還有驅動保持控制、環境溫度的補償設計、溫度閉環控制設計、任意定位驅動控制、矩陣式驅動控制等。
在講解前，我們需要引入軟件設計控制中的一個常見的設計應用：PWM驅動，電子工程師和軟件工程師都非常熟悉這個驅動模式。
本文中提及的各種參數均為案例舉例，不是實際參考數據。
另外財哥在前面的計算列表中的Q驅動=Q加熱功+Q散熱，在EXCEL的計算公式中寫成了Q驅動=J加熱+Q散熱，所以導致了前面參數列表部分數據錯誤，可能給大家造成的困擾，請見諒。
6.【驅動保持控制】
有些產品的功能要求我們的驅動機構在驅動后，還要保持驅動后的狀態。此時，需要在我們在恒功驅動電路方案的基礎上，進一步做軟件設計。
工作原理：
驅動保持控制的兩個步驟：
1)恒功驅動，我們通過熱功方程計算結果并對鈦絲通電驅動，讓執行機構完成執行動作。
展開 四旋翼微型飛行器設計
四旋翼微型飛行器設計.pdf
