8 钛丝驱动技术（NiTiDrivetech）十大驱动机构模型

钛丝驱动技术（NiTiDrivetech）的可靠性设计

【前言】

形状记忆合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形态记忆合金、肌肉丝、镍钛记忆合金，它是由Ni（镍）- Ti（钛）材料组成，经过多道工序制成的丝，财哥简称钛丝，可以通过电路驱动钛丝发生运动。相比于传统的电机、电磁铁动力，钛丝是一种新型的动力元件。钛丝驱动技术（nitidrivetech）目前已经在航空航天、医疗、无人机、手机、汽车、机器人等科技领域投入使用。

本文通过公开分享、科普钛丝驱动技术的可靠性设计经验，方便大家在机械电子工业设计等领域快速有效地转化为科技成果。

八、十大驱动机构模型

财哥回忆以往设计过的驱动机构模型，整理出来分享给大家参考借鉴。

下面的驱动机构模型，是财哥反复不断迭代设计、手板验证、开模、试产、投产的案例。都是在各种失败过程中形成。在这里，财哥只讲特点和注意事项，不分优劣。契合自己的产品才是重点，没选对模型的应用，有可能造成劣势或缺陷。请大家根据自己的产品，谨慎选择相应的模型来设计。

0.直线驱动

直线驱动是最原始的驱动形态，其驱动特性直接照搬钛丝的相关数据即可。

1.L型驱动

L型驱动特点、注意事项：

多了转向滑轮。

转向角尽量采用大于90°角度，降低摩擦力和力量损耗。

滑轮优先排序：摆动滑轮>铜环>不锈钢环>铁氟龙环>陶瓷环等。

2.V型驱动

V型驱动特点、注意事项：

多了转向滑轮。

转向角小于90°，力量内耗偏大。

滑轮优先排序：摆动滑轮>铜环>不锈钢环>铁氟龙环>陶瓷环等。

3.G型驱动

G型驱动特点、注意事项：

多个转向滑轮。

驱动做功在驱动机构中心，力量内耗较大。

滑轮优先排序：摆动滑轮>铜环>不锈钢环>铁氟龙环>陶瓷环等。

4.U型驱动

U型驱动特点、注意事项：

相比直线驱动的前提下，驱动力量翻倍或冷却恢复响应时间提高。

例如：

0.15mm的钛丝，直线驱动力量是400g；（冷却响应时间3S）

0.15mm的钛丝，U型驱动力量是800g；（冷却响应时间3S）

0.1mm的钛丝，可以提供>400g（冷却响应时间1.5S）

5.U型隔离驱动

U型隔离驱动特点、注意事项：

相比U型驱动，处于驱动件和被驱动件分离，可以有效的预防外在因素造成钛丝过载而损坏。

6.三角函数驱动

三角函数驱动特点、注意事项：

较好的时间杠杆和位移杠杆特性、提供极快的冷却响应时间

例如：0.1mm的钛丝，可以提供50mS的响应时间。

7.双稳态菱形驱动

双稳态菱形驱动特点、注意事项：

特点在三角函数的基础上，无初始载荷，钛丝的力量最大化应用。

8.U型+三角复合驱动

U型+三角复核驱动特点、注意事项：

特点在三角函数的基础上，提供征程式效果，增加终止位移状态的力量加成。

9.琴弦结构驱动

琴弦驱动特点、注意事项：

特点在直线驱动模式的前提下，呈现叠加形态。拥有较大驱动位移量。

10.X型驱动

X型驱动特点、注意事项：

在某些场景，可以提供较大的位移量和稳定性，性能特征等同于三角函数驱动模型。

除了上述的10个典型案例，还有更多的衍生驱动模型，基本上都是为了满足特定场景的设计需求的，财哥暂时就列这么多。

另外，每个驱动模型都有对应的上市的产品实物案例，为了避免被投诉，财哥就不一一队列案例了。

以上模型的案例在恰当的应用场景能够发挥较好的效果。大家只需要根据自己产品的特性，满足驱动位移、驱动力量、驱动寿命、驱动响应时间、功耗方面的前提下，来回平衡取舍即可。如有不懂或有更刁钻的需求，也欢迎大家一起交流学习。

作者 财哥说钛丝