专利摘要
本实用新型公开一种层叠式复合材料的柔性铰链多级位移放大结构，包括相互连接的三角放大部、杠杆放大部和由四个边框围成的呈方框形的刚性支撑部；所述三角放大部、所述杠杆放大部和所述刚性支撑部为一体结构，并由采用不同弹性模量的材料制成的多片铰链薄片以层叠方式上下排布后堆叠而成，多片所述铰链薄片结构相同，且通过焊接或紧固螺栓紧固方式紧密连接在一起。本实用新型的层叠式柔性铰链结构，其不仅结构简单，组装方便，易于制作，效率高，同时拥有更好的结构参数和力学性能，且容易加工，加工误差小。
权利要求
1.一种层叠式复合材料的柔性铰链多级位移放大结构，其特征在于：包括多片采用不同弹性模量的材料制成的铰链薄片，各所述铰链薄片结构相同；各所述铰链薄片以层叠方式上下排布并形成一体连接的三角放大部、杠杆放大部、由四个边框围成的呈方框形的刚性支撑部和放大位移输出部；所述刚性支撑部上形成有若干个用于设置紧固螺栓的贯穿孔和若干个用于插接销钉的定位销孔，所述三角放大部和所述杠杆放大部上也形成有若干个所述定位销孔，各所述铰链薄片通过所述紧固螺栓和所述销钉紧密连接在一起；
以所述刚性支撑部其中两个平行对称的边框为第一边框并以其中一个所述第一边框所在的方向为前，另一个所述第一边框所在的方向为后，以其余两个平行对称的边框为第二边框并以其中一个所述第二边框所在的方向为左，另一个所述第二边框所在的方向为右；以两个所述第一边框的中点连线为第一对称轴，以两个所述第二边框的中点连线为第二对称轴；
所述三角放大部设在所述刚性支撑部内并同时相对第一对称轴和第二对称轴对称；所述三角放大部包括两个具有凸起部且所述凸起部左右相对设置的第一输入部、两个前后设置且处于两个所述凸起部的凸出端面的延长线之间的第一输出部和四个连接部；所述三角放大部通过第二对称轴后侧的所述第一输出部连接在后侧的所述第一边框的前侧壁上，左侧的所述第一输入部和各所述第一输出部之间分别设置有一个所述连接部，右侧的所述第一输入部和各所述第一输出部之间也分别设置有一个所述连接部，各个所述连接部形成关于第一对称轴和第二对称轴对称的对称关系；
各所述连接部的左右两侧的侧壁上分别设有一个第一连接带；其中一个所述连接部设在左侧的所述第一输入部的凸出部的前侧，该所述连接部的两个所述第一连接带分别设在左侧壁的后端和右侧壁的前端，该所述连接部通过左侧壁的后端的所述第一连接带与左侧的所述第一输入部连接，该所述连接部通过右侧壁的前端的所述第一连接带与第二对称轴前侧的所述第一输出部连接；
两个所述第一输入部的所述凸出端面之间设有压电陶瓷，所述压电陶瓷的驱动方向沿左右方向设置，所述压电陶瓷的左右两端分别抵靠在对应的所述凸出端面上；
所述杠杆放大部具有两个，两个所述杠杆放大部对称分布在第一对称轴的左右两侧且处于前侧的所述第一边框之前；各所述杠杆放大部分别具有一个支持部和一个第二输入部，各所述支持部均连接在前侧的所述第一边框的前侧壁上；前侧的所述第一边框对应第二对称轴前侧的所述第一输出部设置有开口，两个所述第二输入部均伸入所述开口内并分别连接前侧的所述第一输出部，两个所述第二输入部对称分布在第一对称轴的左右两侧；
左侧的所述杠杆放大部的左端连接有一个第二输出部，右侧的所述杠杆放大部的右端连接有另一个第二输出部；所述放大位移输出部设置在两个所述杠杆放大部的前侧并连接在两个所述第二输出部上；所述放大位移输出部具有一个第三输出部和两个第二连接带，两个所述第二连接带左右对称设置在所述放大位移输出部的前侧壁上，所述第三输出部连接在两个所述第二连接带的前端并相对第一对称轴对称。
2.如权利要求1所述的一种层叠式复合材料的柔性铰链多级位移放大结构，其特征在于：右侧的所述凸出端面上设有两个相对第二对称轴对称的楔形块；所述压电陶瓷的右端设有垫片并抵靠在两个所述楔形块上，所述压电陶瓷的左端设置有另一个所述垫片并抵靠左侧的所述凸出端面上。
3.如权利要求1所述的一种层叠式复合材料的柔性铰链多级位移放大结构，其特征在于：各所述支持部的中心至同侧的所述第二输入部中心的左右方向上的距离小于各所述支持部的中心至同侧的所述第二输出部中心的左右方向上的距离。
4.如权利要求1所述的一种层叠式复合材料的柔性铰链多级位移放大结构，其特征在于：各所述第一连接带的前后两侧分别设置有一个第一扇形切口。
5.如权利要求4所述的一种层叠式复合材料的柔性铰链多级位移放大结构，其特征在于：两个所述支持部的左右两侧分别设有一个第二扇形切口，两个所述第二输入部前端的左右两侧也分别设有一个第二扇形切口。
6.如权利要求5所述的一种层叠式复合材料的柔性铰链多级位移放大结构，其特征在于：两个所述第二输出部的左右两侧也分别设置有一个第二扇形切口，两个所述第二连接带的左右两侧分别设置有第三扇形切口。
7.如权利要求6所述的一种层叠式复合材料的柔性铰链多级位移放大结构，其特征在于：各所述铰链薄片的厚度为1mm，各所述第一连接带最窄处、各所述第二输入部最窄处、各所述支持部的最窄处、各所述第二输出部的最窄处和各所述第二连接带的最窄处的宽度均为1mm，各所述第一扇形切口、各所述第二扇形切口和各所述第三扇形切口的半径均为3mm。
8.如权利要求1所述的一种层叠式复合材料的柔性铰链多级位移放大结构，其特征在于：所述铰链薄片共有8片，包括3片采用铝材制成的铝材铰链薄片、3片采用锰钢弹性材料制成的锰钢铰链薄片和2片采用铜制成的铜铰链薄片。
说明书
技术领域
本实用新型涉及铰链加工技术领域，具体涉及的是一种层叠式复合材料的柔性铰链多级位移放大结构。
背景技术
目前柔性铰链的加工多采用线切割、电火花和激光切割加工。但由于柔性铰链厚度较大，加工耗时过长，局部热变形严重，导致铰链加工易损坏，同时局部受热后铰链的力学性能也会发生改变，会影响柔性铰链寿命。
随着科技的发展，对分辨率、定位精度和重复定位精度在纳米级范围之内。作为微纳定位的核心元件所述压电陶瓷的驱动行程一般只有几十微米，因此需要设计位移放大装置对其进行位移放大。现有的位移放大装置或者精度较高，或者行程较大，高精度与大行程往往很难兼得。
鉴于此，本案发明人针对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种层叠式复合材料的柔性铰链多级位移放大结构，不仅定位精度高，位移大，结构简单，组装方便，而且解决了柔性铰链加工耗时过长、局部热变形严重和易损坏的问题。
为了实现上述目的，本实用新型的解决方案是：
一种层叠式复合材料的柔性铰链多级位移放大结构，包括多片采用不同弹性模量的材料制成的铰链薄片，各所述铰链薄片结构相同；各所述铰链薄片以层叠方式上下排布并形成一体连接的三角放大部、杠杆放大部、由四个边框围成的呈方框形的刚性支撑部和放大位移输出部；所述刚性支撑部上形成有若干个用于设置紧固螺栓的贯穿孔和若干个用于插接销钉的定位销孔，所述三角放大部和所述杠杆放大部上也形成有若干个所述定位销孔，各所述铰链薄片通过所述紧固螺栓和所述销钉紧密连接在一起；
以所述刚性支撑部其中两个平行对称的边框为第一边框并以其中一个所述第一边框所在的方向为前，另一个所述第一边框所在的方向为后，以其余两个平行对称的边框为第二边框并以其中一个所述第二边框所在的方向为左，另一个所述第二边框所在的方向为右；以两个所述第一边框的中点连线为第一对称轴，以两个所述第二边框的中点连线为第二对称轴；
所述三角放大部设在所述刚性支撑部内并同时相对第一对称轴和第二对称轴对称；所述三角放大部包括两个具有凸起部且所述凸起部左右相对设置的第一输入部、两个前后设置且处于两个所述凸起部的凸出端面的延长线之间的第一输出部和四个连接部；所述三角放大部通过第二对称轴后侧的所述第一输出部连接在后侧的所述第一边框的前侧壁上，左侧的所述第一输入部和各所述第一输出部之间分别设置有一个所述连接部，右侧的所述第一输入部和各所述第一输出部之间也分别设置有一个所述连接部，各个所述连接部形成关于第一对称轴和第二对称轴对称的对称关系；
各所述连接部的左右两侧的侧壁上分别设有一个第一连接带；其中一个所述连接部设在左侧的所述第一输入部的凸出部的前侧，该所述连接部的两个所述第一连接带分别设在左侧壁的后端和右侧壁的前端，该所述连接部通过左侧壁的后端的所述第一连接带与左侧的所述第一输入部连接，该所述连接部通过右侧壁的前端的所述第一连接带与第二对称轴前侧的所述第一输出部连接；
两个所述第一输入部的所述凸出端面之间设有压电陶瓷，所述压电陶瓷的驱动方向沿左右方向设置，所述压电陶瓷的左右两端分别抵靠在对应的所述凸出端面上；
所述杠杆放大部具有两个，两个所述杠杆放大部对称分布在第一对称轴的左右两侧且处于前侧的所述第一边框之前；各所述杠杆放大部分别具有一个支持部和一个第二输入部，各所述支持部均连接在前侧的所述第一边框的前侧壁上；前侧的所述第一边框对应第二对称轴前侧的所述第一输出部设置有开口，两个所述第二输入部均伸入所述开口内并分别连接前侧的所述第一输出部，两个所述第二输入部对称分布在第一对称轴的左右两侧；
左侧的所述杠杆放大部的左端连接有一个第二输出部，右侧的所述杠杆放大部的右端连接有另一个第二输出部；所述放大位移输出部设置在两个所述杠杆放大部的前侧并连接在两个所述第二输出部上；所述放大位移输出部具有一个第三输出部和两个第二连接带，两个所述第二连接带左右对称设置在所述放大位移输出部的前侧壁上，所述第三输出部连接在两个所述第二连接带的前端并相对第一对称轴对称。
右侧的所述凸出端面上设有两个相对第二对称轴对称的楔形块；所述压电陶瓷的右端设有垫片并抵靠在两个所述楔形块上，所述压电陶瓷的左端设置有另一个所述垫片并抵靠左侧的所述凸出端面上。
各所述支持部的中心至同侧的所述第二输入部中心的左右方向上的距离小于各所述支持部的中心至同侧的所述第二输出部中心的左右方向上的距离。
各所述第一连接带的前后两侧分别设置有一个第一扇形切口。
两个所述支持部的左右两侧分别设有一个第二扇形切口，两个所述第二输入部前端的左右两侧也分别设有一个第二扇形切口。
两个所述第二输出部的左右两侧也分别设置有一个第二扇形切口，两个所述第二连接带的左右两侧分别设置有第三扇形切口。
各所述铰链薄片的厚度为1mm，各所述第一连接带最窄处、各所述第二输入部最窄处、各所述支持部的最窄处、各所述第二输出部的最窄处和各所述第二连接带的最窄处的宽度均为1mm，各所述第一扇形切口、各所述第二扇形切口和各所述第三扇形切口的半径均为 3mm。
所述铰链薄片共有8片，包括3片采用铝材制成的铝材铰链薄片、 3片采用锰钢弹性材料制成的锰钢铰链薄片和2片采用铜制成的铜铰链薄片。
采用本实用新型的技术方案后，与现有的柔性铰链结构相比，本实用新型的层叠式复合材料的铰链多级位移放大结构是采用多片结构相同的铰链薄片，以层叠方式上下排布并且通过焊接或紧固螺栓紧固方式紧密连接在一起制成，每一片铰链薄片都是对薄片进行加工，因此加工时速度较快，引入的局部热变形误差较小，铰链不易损坏，具有互换性，且结构简单，组装方便。使用过程时，压电陶瓷工作，压电陶瓷向左右两侧各输出位移Δx，压电陶瓷的输出位移分别通过第二对称轴前侧和后侧的三角放大部进行三角原理放大，并经过前侧的第一输出部和后侧的第一输出部分别输出1级放大位移Δy，由于后侧的第一输出部连接在刚性支撑部上，因此此时后侧的三角放大部的放大位移叠加在前侧的三角放大部上，前侧的第一输出部输出放大位移2Δy，即前侧的第一输出部向后位移2Δy。由于杠杆放大部300 的第二输入部连接在前侧的三角放大部的第一输出部上，因此三角放大部的三角位移放大的输出等于杠杆放大部杠杆位移放大的输入；当三角放大部的1级位移放大传递给各杠杆放大部时，各杠杆放大部进行杠杆原理放大，并在左侧的杠杆放大部的左端输出2级放大位移Δy’，在右侧的杠杆放大部的右端输出2级放大位移Δy’。
又因为压电陶瓷工作精度高，所以本实用新型的层叠式复合材料的铰链多级位移放大结构行程大、精度高。此外，铰链薄片可以采用不同刚度的材料进行搭配，多片铰链薄片堆叠后所形成的层叠式复合材料的铰链多级位移放大结构兼具各材料的力学特性且弹性模量可根据需求调整，避免了单一材料制成的柔性铰链由于材料本身的力学性能缺陷对结构参数的影响或弹性模量过大导致压电陶瓷的输出力和位移值减少等问题，从而使得本实用新型的层叠式复合材料的铰链多级位移放大结构能够拥有更好的结构参数和力学性能，且容易加工，具有更好的加工精度。
附图说明
为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施方式及附图作详细描述。
图1为本实用新型的俯视结构示意图；
图2为本实用新型的立体结构示意图；
图3为本实用新型的三角放大原理示意图；
图4为本实用新型的杠杆放大原理示意图；
图5为本实用新型的层叠式复合材料的铰链多级位移放大结构的放大原理示意图。
图中：
铰链薄片-001 贯穿孔-002
定位销孔-003 刚性支撑部-100
第一边框-110 开口-111
第二边框-120 三角放大部-200
第一输入部-210 凸出部-211
凸出端面-212 楔形块-213
第一输出部-220 连接部-230
第一连接带-231 第一扇形切口-232
杠杆放大部-300 第二输入部-310
支持部-320 第二输出部-330
第二扇形切口-340 放大位移输出部-400
第二连接带-410 第三扇形切口-411
第三输出部-420 压电陶瓷-500
垫片-510
具体实施方式
为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。
如图1-2所示的一种层叠式复合材料的柔性铰链多级位移放大结构，包括多片采用不同弹性模量的材料制成的铰链薄片001，各铰链薄片001结构相同，各铰链薄片001都是薄片加工，因此加工时速度较快，引入的局部热变形误差较小，铰链不易损坏，各铰链薄片001 以层叠方式上下排布，具有互换性。各铰链薄片001以层叠方式上下排布后形成一体连接的三角放大部200、杠杆放大部300、由四个边框围成的呈方框形的刚性支撑部100和放大位移输出部400。刚性支撑部100上形成有若干个用于设置紧固螺栓的贯穿孔002和若干个用于插接销钉的定位销孔003，三角放大部200和杠杆放大部300上也分别设有若干个定位销孔003，各铰链薄片001通过贯穿于各贯穿孔 200上的紧固螺栓和插接在各定位销孔003内的销钉紧密层叠连接在一起，结构简单，组装方便。
以刚性支撑部100其中两个平行对称的边框为第一边框110并以其中一个第一边框110所在的方向为前，另一个第一边框110所在的方向为后，以其余两个平行对称的边框为第二边框120并以其中一个第二边框120所在的方向为左，另一个第二边框120所在的方向为右；以两个第一边框110的中点连线为第一对称轴，以两个第二边框120 的中点连线为第二对称轴。
三角放大部200设在刚性支撑部100内并同时相对第一对称轴和第二对称轴对称；三角放大部200包括两个第一输入部210、两个第一输出部220和四个连接部230，两个第一输入部210具有左右相对设置的凸起部211，两个第一输出部220前后设置且处于两个凸起部 211的凸出端面212的延长线之间，三角放大部200通过后侧的第一输出部220连接在后侧的第一边框110的前侧壁上，左侧的第一输入部210和各第一输出部220之间分别设置有一个连接部230，右侧的第一输入部210和各第一输出部220之间也分别设置有一个连接部230，各个连接部230形成关于第一对称轴和第二对称轴对称的对称关系。
各连接部230的左右两侧的侧壁上分别设有一个第一连接带 231；其中一个连接部230设在左侧的第一输入部210的凸出部211 的前侧，该连接部230的两个第一连接带231分别设在左侧壁的后端和右侧壁的前端，该连接部230通过左侧壁的后端的第一连接带231与左侧的第一输入部210连接，该连接部230通过右侧壁的前端的第一连接带231与第二对称轴前侧的第一输出部220连接。本实用新型中，该连接部230即左侧的第一输入部210的凸出部211的前侧的连接部230。其余三个连接部230按照各个连接部230关于第一对称轴和第二对称轴的对称关系分别与对应的第一输入部210和对应的第一输出部220通过各自对应的第一连接带231连接。这样的设置使得三角放大部200放大时各部分对称变形，三角放大部200放大时的附加位移少。
右侧的第一输入部210的凸出端面212上设有两个相对第二对称轴对称的楔形块213；两个第一输入部210的凸出端面212之间设有压电陶瓷500，压电陶瓷500的驱动方向沿左右方向设置，压电陶瓷 500的右端设有垫片510并抵靠在两个楔形块213上，压电陶瓷500的左端设置有另一个垫片510并抵靠左侧的凸出端面212上。垫片 510的设置避免了因各片铰链薄片001的弹性模量的差异造成的应变量不同，导致弹性模量大的铰链薄片001与压电陶瓷500线接触对压电陶瓷500造成的损坏。楔形块213的设置便于调整压电陶瓷500与三角放大部200之间的预紧力。
在压电陶瓷500工作时，刚性支撑部100固定安装，压电陶瓷 500向左右两侧各输出位移Δx，压电陶瓷500的输出位移分别通过第二对称轴前侧和后侧的三角放大部200进行三角原理放大，并经过前侧的第一输出部220和后侧的第一输出部220分别输出1级放大位移Δy，由于后侧的第一输出部220连接在刚性支撑部100上，因此此时后侧的三角放大部200的放大位移叠加在前侧的三角放大部200 上，前侧的第一输出部220输出放大位移2Δy，即前侧的第一输出部 220向后位移2Δy。
杠杆放大部300具有两个，两个杠杆放大部300均设在前侧的第一边框110之前，且两个杠杆放大部300对称分布在第一对称轴的左右两侧。各杠杆放大部300分别具有一个支持部320和一个第二输入部310，各支持部320均连接在前侧的第一边框110的前侧壁上。前侧的第一边框110对应前侧的第一输出部220设置有开口111，两个第二输入部310均伸入开口111内并分别连接前侧的第一输出部220，两个第二输入部310对称分布在第一对称轴的左右两侧。当三角放大部200的1级位移放大传递给各杠杆放大部300时，各杠杆放大部 300进行杠杆原理放大，并在左侧的杠杆放大部300的左端输出2级放大位移Δy’，在右侧的杠杆放大部300的右端输出2级放大位移Δy’。
左侧的杠杆放大部300的左端输出端连接有一个第二输出部 330，右侧的杠杆放大部300的右端输出端连接有另一个第二输出部 330；放大位移输出部400设置在两个杠杆放大部300的前侧并连接在两个第二输出部330上，放大位移输出部400具有一个第三输出部 420和两个第二连接带410，两个第二连接带410左右对称设置在放大位移输出部400的前侧壁上，第三输出部420连接在两个第二连接带410的前端并相对第一对称轴对称。当各杠杆放大部300的2级位移放大通过第二输出部330传递给放大位移输出部400时，放大位移输出部400获得一个向前的2级位移放大，并通过第三输出部420输出。由于压电陶瓷500位移精度高，因此通过层叠式复合材料的柔性铰链多级位移放大结构的位移放大和叠加后实现了大行程、高精度的微米纳米级别的多级驱动。
优选的，各第一连接带231的前后两端分别设置有一个第一扇形切口232，从而第一连接带231形成铰链结构，各第一扇形切口232 的设置不仅节省了各第一连接带231的材料，而且使得三角放大部200受压电陶瓷500驱动时，三角放大部200在宽度窄小的各第一连接带231处易弯曲变形，三角放大部200的附件位移减少，在压电陶瓷500的提供的应变力相同时，三角放大部200左右方向和前后方向上的应变增加，从而极大的降低了三角放大部200位移变形所需的压电陶瓷500驱动力，避免了压电陶瓷500驱动力过大造成的损害。
优选的，两个支持部320的左右两侧分别设有一个第二扇形切口 340，两个第二输入部310前端的左右两侧分别设有一个第二扇形切口340，从而第二输入部310的前端和支持部320分别形成铰链结构，本实施例中，两个第二输入部310的后端合并为一体并与第一输出部 220连接。第二扇形切口340的设置不仅节省了第二输入部310和支持部320的材料，而且降低了第二输入部310和支持部320的弹性模量，使得第二输入部310和支持部320易弯曲变形，三角放大部200 向杠杆放大部300输出三角放大位移时，杠杆放大部300附加位移减少，杠杆放大部300产生的杠杆放大位移更大。
优选的，两个第二输出部330的左右两侧分别设置有一个第二扇形切口340，两个第二连接带410的左右两侧分别设置有第三扇形切口411，从而使得第二输出部330和第二连接带410分别形成铰链结构。第二输出部330两侧的第二扇形切口340和第二连接带410两侧的第三扇形切口411的设置分别降低了第二输出部330和第二连接带 410的弹性模量，使得第二输出部330和第二连接带410易弯曲，放大位移输出部400的附加位移减小，第三输出部420向前输出二级放大位移。
优选的，各支持部320的中心至同侧的第二输入部310中心的左右方向上的距离小于各支持部320的中心至同侧的第二输出部330中心的左右方向上的距离；从而使得各杠杆放大部300转变为省距离杠杆，各杠杆放大部300输入的放大位移相同时，各杠杆放大部300产生的2级位移放大增大。
优选的，本实施例中，铰链薄片001设置8片(图中仅画出4片)，包括由下往上堆叠的3片采用铝材制成的铝材铰链薄片，3片采用锰钢弹性材料制成的锰钢铰链薄片和2片采用铜制成的铜铰链薄片，铝材铰链薄片、锰钢铰链薄片和铜铰链薄片可以根据力学性能要求改变材料排列顺序和数量，本实施例仅为其中一种实施方式；各铰链薄片 001的厚度为1mm，各第一连接带231最窄处、各第二输入部310最窄处、各支持部320的最窄处、各第二输出部330的最窄处和各第二连接带410的最窄处的宽度t均为1mm，各第一扇形切口232、各第二扇形切口340和各第三扇形切口411的半径R均为3mm。当然实际使用过程中各铰链薄片001的厚度，半径R，宽度t可根据各铰链薄片001采用的复合材料的机械强度等方面来选择，本实施例仅为其中的一种实施方式。各铰链薄片001的厚度选择铰链薄片001的材料时，弹性模量大的材料选少一些，便于减少因塑性变形或弹性变形造成的压电陶瓷500输出驱动力的损失，从而增大三角放大部200和杠杆放大部300的位移量。
由上可得出各第一连接带231最窄处、各第二输入部310最窄处、各支持部320的最窄处、各第二输出部330的最窄处和各第二连接带 410的最窄处的转动刚度KZ为和拉伸刚度KX。
其中，b为铰链薄片的总厚度，b＝8mm；
由KZ远小于KX可得知，各第一连接带231、各第二输入部310、各支持部320、各第二输出部330和各第二连接带410易弯曲，从而对应的位置附加位移小。
本实用新型的放大原理如下：
刚性支撑部固定设置，当压电陶瓷500驱动时，三角放大部200 在对应横向位置上获得位移。如图3所示，根据三角放大原理，当在水平两个方向输入大小相同的x位移时杆长为l的斜杆会在铅锤方向输出一个y的位移，而角会减小。通过数学关系可以得到两个等式：
Δx＝1*cos(α-θ)-1*cos α (1)
Δy＝1*sin α-1*sin(α-θ) (2)
由上两式可得三角放大比B：
B＝Δy/Δx＝[tan α*(1-cos θ)+sin θ]/(cos θ-1+sin α) (3)
由于柔性铰链的转角θ十分小所以接近0，因此：
B＝1/tan a (4)
根据本实施例中三角放大部200的图形可知，第二对称轴前侧的三角放大部200和第二对称轴后侧的三角放大部200在压电陶瓷的驱动下同时产生前后方向的放大，由于后侧的第一输出部220固定连接在刚性支撑部100上，因此第二对称轴前侧的三角放大部200的三角放大位移和第二对称轴后侧的三角放大部200的三角放大位移相对刚性支撑部100发生叠加，可得三角放大部200的三角放大部分的放大比A1为
A1＝2B＝2/tan a
由于杠杆放大部300的第二输入部310连接在前侧的三角放大部 200的第一输出部220上，因此三角放大部200的三角位移放大的输出等于杠杆放大部300杠杆位移放大的输入。如图4所示，根据杠杆放大原理，可得：
S1＝L3 sin θ S2＝L4 sin θ (5)
A2＝S2/S1＝L4/L3 (6)
本实施例中，S1＝2Δy，S2＝Δy’
综上，总放大比为：
A＝A1*A2＝(2/tan α)*(L4/L3) (7)
如图5所示，根据层叠式复合材料的柔性铰链多级位移放大结构的三角放大原理和杠杆放大原理等效结果，可得tan α＝L2/L1,因此层叠式复合材料的柔性铰链多级位移放大结构的放大比A为
A＝2×(L1/L2)×(L4/L3) (8)
上式中，以第二对称轴前侧的三角放大部200为参考，L1是左起第一个第一连接带231中心位置至左起第二个第一连接带231中心位置的左右方向上的距离，L2是左起第一个第一连接带231的中心位置至左起第二个第一连接带231中心位置的前后方向的距离；L3是左侧的第二输出部330的中心位置至左侧的支持部320的中心位置的左右方向上的距离，L4是左侧的支持部320的中心位置至左侧的第二输入部310的中心位置的左右方向上的距离。L1、L2、L3、L4可根据实际需求在设计铰链薄片时调整。另外图中I代表位移输入，O代表位移输出。通过放大比A可知本实用新型位移放大的行程大，又由于压电陶瓷工作精度高，因此本实用新型的层叠式复合材料的铰链多级位移放大结构行程大、精度高。
所述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
一种层叠式复合材料的柔性铰链多级位移放大结构专利购买费用说明
Q：办理专利转让的流程及所需资料
A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。
1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2：按规定缴纳著录项目变更手续费。
3：同时提交相关证明文件原件。
4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q：专利转让变更，多久能出结果
A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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