一種雙定子桿式彎曲型超聲波電機的研究.pdf

1、超聲波電機（Ultrasonic Motor，簡稱USM）是20世紀80年代發(fā)展起來的一種新型微特電機。它不同于傳統(tǒng)電機，利用壓電材料的逆壓電效應，將施加在壓電振子（定子）上的電能轉化為其在超聲頻段內的微幅振動，再通過定、轉子之間的摩擦作用將振子的微幅振動轉化成轉子的宏觀旋轉（直線）運動，輸出功率，驅動負載。超聲波電機作為新型驅動器，擁有結構簡單、響應快、噪音小、低轉速、大力矩、便于控制驅動、無電磁干擾和斷電自鎖等優(yōu)點，基于這些傳統(tǒng)電機

2、無法比擬的獨特優(yōu)勢，它在微型機械、汽車工業(yè)、智能機器人、精密儀器和航空航天等領域都有涉及且有著廣闊的發(fā)展空間。
　　為滿足在諸多領域的應用需求，各種結構形式的超聲波電機應運而生，其中小型化和大力矩成為人們研究的重點。在參考大量國內外研究文獻的基礎上本文以雙定子桿式彎曲型超聲波電機為研究對象，對其運行機理、設計理論、電學匹配等進行了較為系統(tǒng)的研究，并將電機樣機進行了加工裝配。主要內容如下:
　　(1)闡述了超聲波電機的研究意義

3、和發(fā)展歷程，簡單介紹了其分類、特點、國內外研究現(xiàn)狀以及應用情況，確定了本文研究內容。
　　(2)介紹了桿式彎曲型超聲波電機相關的基礎理論，主要包括壓電陶瓷的性質和梁的彎曲振動理論，并建立了數(shù)學模型。對電機運行機理進行深入研究，推導出電機定子端面質點的橢圓運動軌跡，并用MATLAB對軌跡進行仿真，同時對定轉子間的接觸模型進行了研究。
　　(3)對雙定子桿式彎曲型超聲波電機進行結構設計，介紹了蘭杰文振子結構特點，提出電機錐面驅動