刘琳 杜梓忆 张一俊 谭新晨

摘 要：针對传统电磁式车载执行器体积重量大以及电磁干扰严重等问题，提出一种偏动式SMA（Shape Memory Alloy）车载执行机构，利用具有单程形状记忆效应的形状记忆合金作为驱动元件，在偏动力作用下能够实现双程驱动，研究偏动力对形状记忆合金执行器驱动特性的影响规律，获得了形状记忆合金丝在不同恒定载荷及不同刚度的偏置弹簧作用下的驱动特性，包括驱动位移、驱动力和响应时间等。实验表明，SMA丝与恒定载荷以及偏置弹簧的连接均能实现快速双程驱动，断电后，与偏置弹簧连接的SMA丝不需要停滞而能迅速被弹簧拉长，冷却过程约为10s;与恒定载荷连接的SMA丝断电后需约3s，待SMA冷却后方能在载荷作用下拉长SMA丝，冷却时间需约40s，利用偏置弹簧组成的双程驱动器能有效提高驱动器作动效率。

关键词：偏动式;形状记忆合金执行器;载荷特性;实验研究

随着汽车产业的不断发展，汽车产品向着智能化、轻量化的方向，车载电子电器设备越来越丰富，尤其是对车载执行器的需求与日俱增。目前汽车上活动部件对执行器数量的需求超过200个，由此带来的附加质量增加、电磁干扰、机械噪声等问题已成为制约智能化、轻量化技术发展的瓶颈之一。利用SMA的力学性能[1]和执行器能量密度大、无噪声和电磁干扰等特点，可以实现汽车上活动部件的有效驱动[2]。

实现SMA执行器双程往复驱动，常见的SMA执行器驱动方式包括差动式和偏置式两种[3]。……