机床与液压

作者：赵文伟，赵云伟，刘政，卫恒，刘晓敏

单位：北华大学机械工程学院；北华大学机械工程学院；北华大学机械工程学院；北华大学机械工程学院；北华大学机械工程学院

关键词：外约束式;轴向伸长;气动柔性致动器

基金：吉林省科技厅科技发展计划项目(YDZJ202401396ZYTS; YDZJ202201ZYTS624)

针对伸长型致动器制作工艺复杂、易损伤且刚度不足的问题，设计一种外约束式轴向伸长型气动柔性致动器。该致动器主要由变形层和周向环绕约束层组成，在软体变形层的外侧嵌套刚性约束层或缠绕弹性约束层，用以保护内部变形层，并提升致动器的刚度，在约束层的限制下，变形层受压膨胀轴向变形。基于致动器结构与制作工艺，建立不同气压下致动器的驱动力、伸长量和刚度模型，并进行静力学和刚度实验，获得不同外约束形式和约束层材料对致动器性能的影响。结果表明：通过气压可调节致动器的驱动力和伸长量；约束层的形式和材料决定了致动器变形和刚度特性，气压对致动器刚度无明显影响；采用弹簧约束的致动器的最大伸长率和驱动力分别为58.3%和37.1 N，相比纤维丝和约束环约束的致动器，其轴向刚度和纵向刚度分别提升了64%和200%。

来源：2025年第12期

《机床与液压》期刊编辑部

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