换向阀是上世纪发展起来的可适时改变流体流向的电液转换控制元件,并得到了广泛应用。目前换向阀基本上采用电磁铁作为电—机转换元件,但是,电磁铁在使用时,会消耗大量能量。本文是国家自然科学基金“压电驱动的低压水液压控制元件关键技术研究”的研究课题。本文利用压电元件响应速度快、单位体积输出力大、变形大、变形精度高、易于控制以及正常工作后仅需保持电压,在现有电磁换向阀的基础上,设计了一种新颖的压电驱动低压水压换向阀。为此,本文主要进行了以下几项工作：1、利用解析法和有限元法对柔性铰链放大机构进行了静力学与动力学分析,计算出放大机构的放大倍数、共振频率以及振型,分析了影响输出特性的因素,分析了杠杆产生误差的原因。2、设计基于不同放大原理的压电驱动低压水压换向阀,分析了所设计的不同换向阀的优缺点,最终采用了基于杠杆式放大原理的压电驱动低压水压换向阀。3、对比分析了球阀和滑阀的优缺点,采用了球阀形式,对设计出的阀本体使用AMESim仿真,确定了柔性铰链所需的负载力和输出位移的参数,最终对阀本体部分的内部流道进行了有限元分析。4、设计了压电陶瓷致动器的温度补偿机构,对该机构进行理论分析,得到温度补偿机构的效果。5、对压电陶瓷致动器进行理论分析,建立了压电陶瓷的相似模型,最终得到压电陶瓷致动器施加预压力的范围。