旋轉(zhuǎn)型行波超聲波馬達(dá)的理論和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、超聲波馬達(dá)作為一種全新的驅(qū)動器，以低速大轉(zhuǎn)矩、靜態(tài)保持力矩大、響應(yīng)速度快、體積重量小、結(jié)構(gòu)簡單以及無磁場干擾等優(yōu)點(diǎn)受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注，其中行波超聲波馬達(dá)以其控制性能良好和結(jié)構(gòu)靈活等優(yōu)點(diǎn)尤為引人矚目。
　　本文對超聲波馬達(dá)進(jìn)行理論建模，對馬達(dá)定子進(jìn)行數(shù)學(xué)描述。本文設(shè)計(jì)了一種圓盤形行波超聲波馬達(dá)，介紹了其基本結(jié)構(gòu)，論述了馬達(dá)的行波形成機(jī)理，理論上證明了結(jié)構(gòu)的可行性。利用PRO/E、ANSYS等軟件建立了圓盤定子的有限元模型，通過有限

2、元分析的方法，討論了定子圓盤各個徑向尺寸參數(shù)對特征頻率的影響，不同壓電陶瓷厚度對定子特征頻率的影響，以及定子齒的齒高的變化對特征頻率的影響，為馬達(dá)結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。利用ANSYS有限元軟件進(jìn)行模態(tài)分析，通過各階模態(tài)的振形對比，確定了馬達(dá)工作在(6,0)振動模式。為增大馬達(dá)的輸出能力，定子采用雙面粘貼壓電陶瓷驅(qū)動。
　　建立了超聲波馬達(dá)的等效電學(xué)模型，完成了超聲波馬達(dá)阻抗匹配的設(shè)計(jì)。在定子兩側(cè)粘貼檢測功能的壓電陶瓷片，利