單振子球型超聲波電機的設(shè)計與研究.pdf

1、多自由度球型超聲波電機是近幾十年來發(fā)展起來的一種新型電機，它的工作原理和結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的電磁型電機不同，它不需要磁鐵和線圈。它是利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)，把電能轉(zhuǎn)換成彈性體的超聲波振動（機械能），把彈性體的微觀變形經(jīng)過共振放大，將兩種以上的超聲波振動模式按照一定的方式組合，在定子表面產(chǎn)生三個正交的橢圓運動，通過摩擦耦合作用轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)子的宏觀的旋轉(zhuǎn)運動。其顯著優(yōu)點是低轉(zhuǎn)速、大力矩、響應(yīng)速度快、體積重量小、結(jié)構(gòu)簡單以及驅(qū)動性能好并且具有斷電自鎖等

2、功能。它以獨特的工作原理和運動方式在生物醫(yī)學領(lǐng)域、智能結(jié)構(gòu)、微型機械、機器人方面、日用家電以及航空航天等領(lǐng)域應(yīng)用廣闊并倍受關(guān)注。單振子球型超聲波電機由一個振子和一個球轉(zhuǎn)子組成，能夠?qū)崿F(xiàn)三個自由度的旋轉(zhuǎn)運動，具有驅(qū)動簡單、可控性能好等優(yōu)點，便于實際應(yīng)用。本文在閱讀和分析了大量國內(nèi)外有關(guān)參考文獻的基礎(chǔ)上，做了以下研究工作：
　　從形成橢圓軌跡的激勵方法及振子與轉(zhuǎn)子間摩擦傳動的角度，分析了單振子球型超聲波電機的運動機理，為研制該類電機提