超聲波電機(jī)定子設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)電機(jī)性能的影響研究.pdf

1、超聲電機(jī)技術(shù)是集振動(dòng)學(xué)、摩擦學(xué)、新材料和新工藝等學(xué)科為一體的高新技術(shù)。其具有低速大轉(zhuǎn)矩、無電磁干擾和尺寸可微小化等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在精密定位、機(jī)器人執(zhí)行器和航空航天等領(lǐng)域體現(xiàn)出越來越重要的地位，屬于研究的熱點(diǎn)。 針對(duì)超聲波電機(jī)定子的設(shè)計(jì)參數(shù)較多，對(duì)其結(jié)構(gòu)的優(yōu)化以及模態(tài)混疊的改善比較復(fù)雜，本文采用了有限元技術(shù)、正交試驗(yàn)優(yōu)化技術(shù)以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，對(duì)RTWUSM30、45、60，3種外徑的超聲波電機(jī)的模態(tài)頻率及其模態(tài)混疊現(xiàn)象進(jìn)行

2、研究。主要工作和成果如下： 1.準(zhǔn)確建立超聲波電機(jī)定子模型，并正確設(shè)置邊界條件后，有限元軟件ANSYSWorkbench對(duì)電機(jī)模態(tài)頻率的分析計(jì)算較為準(zhǔn)確。 2.對(duì)RTWUSM30、45、60，3種外徑的超聲波電機(jī)定子參數(shù)，如壓電陶瓷材料、定子齒高和定子所受預(yù)壓力等10個(gè)參數(shù)進(jìn)行研究得出：各設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)3種外徑超聲波電機(jī)的模態(tài)頻率大小影響程度與趨勢(shì)基本一致；但對(duì)于模態(tài)混疊，超聲波電機(jī)定子設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)其影響程度與趨勢(shì)不一致。說明

3、對(duì)于模態(tài)頻率的大小，超聲波電機(jī)定子設(shè)計(jì)參數(shù)的交互作用較??；而對(duì)于模態(tài)混疊，定子設(shè)計(jì)參數(shù)間可能存在較大的交互作用。 3.以RTWUSM45超聲波電機(jī)為例，研究了旋轉(zhuǎn)行波超聲波電機(jī)定子設(shè)計(jì)參數(shù)間交互作用對(duì)電機(jī)模態(tài)混疊的影響，得出：定子齒高與齒寬槽寬比、彈性支撐寬度和預(yù)壓力都存在交互作用；齒寬與槽寬比和預(yù)壓力也存在交互作用。其中定子齒高與彈性支撐寬度的交互作用比較強(qiáng)烈。 4.通過不考慮定子設(shè)計(jì)參數(shù)交互作用與考慮交互作用的對(duì)比分