梁結(jié)構(gòu)貼片式螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)的研究.pdf

1、螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)因其運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力傳遞依靠螺紋副實(shí)現(xiàn)，使其具有運(yùn)行精度高、平穩(wěn)性好、斷電可自鎖等技術(shù)特點(diǎn)，在航空航天、精密醫(yī)療器械、智能機(jī)器人、光學(xué)精密儀器等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本文針對(duì)當(dāng)前螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)由于定、動(dòng)子間多數(shù)采用單接觸區(qū)域驅(qū)動(dòng)，導(dǎo)致輸出力較小的問題，設(shè)計(jì)并制作一種采用多個(gè)接觸區(qū)域同時(shí)驅(qū)動(dòng)的梁結(jié)構(gòu)貼片式螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)，以提高螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)的輸出力。
　　首先對(duì)梁結(jié)構(gòu)貼片式螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)的激振

2、模式進(jìn)行研究。由于該電機(jī)采用d31工作模式的壓電陶瓷片進(jìn)行激振，對(duì)壓電陶瓷片激發(fā)彈性體產(chǎn)生彎曲振動(dòng)變形的工作原理進(jìn)行分析，采用理論與仿真分析方法獲取壓電陶瓷片激振下自由梁結(jié)構(gòu)定子的振動(dòng)特性。進(jìn)而分析梁結(jié)構(gòu)貼片式螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)的激振模式，闡明實(shí)現(xiàn)定子端面多接觸區(qū)域同時(shí)驅(qū)動(dòng)的激振原理。建立定子表面質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡方程，揭示電機(jī)的運(yùn)行機(jī)理。
　　基于電機(jī)激振模式的理論分析結(jié)果，根據(jù)電機(jī)滿足多個(gè)接觸區(qū)域同時(shí)驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)條件，開展梁結(jié)構(gòu)貼

3、片式螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定電機(jī)的具體結(jié)構(gòu)尺寸。并利用有限元軟件ANSYS，進(jìn)行電機(jī)定子振動(dòng)特性的仿真分析，具體包括模態(tài)分析、諧響應(yīng)分析以及瞬態(tài)特性分析，以獲取電機(jī)的振動(dòng)響應(yīng)情況。
　　根據(jù)梁結(jié)構(gòu)螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、理論分析以及仿真分析結(jié)果，開展電機(jī)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的加工制作。并以LabVIEW編程軟件為實(shí)現(xiàn)平臺(tái)，同時(shí)利用數(shù)據(jù)采集卡、激光位移傳感器等實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，搭建梁結(jié)構(gòu)貼片式螺紋副驅(qū)動(dòng)型超聲電機(jī)輸出特性的實(shí)驗(yàn)測(cè)