夹心式直线超声电机机电及摩擦耦合建模与实验研究

发布时间：2020-12-05 00:31

　　超声电机技术,伴随着智能材料的兴起和现代控制技术的进步,在最近几十年时间得到迅速发展,并且在特殊环境、高精度工况、微驱动领域等方面已经逐渐取代电磁电机,成为一种新型的驱动方式。超声电机优于传统的电磁电机的性能主要表现在抗电磁干扰、可实现低速运行、输出推力大、功率密度高、定位精度高、响应速度快、断电自锁等方面。超声电机的上述优势使其在航空航天、光纤通讯、科学仪器、精密机床、微机电系统等诸多领域具有重要的研究和应用价值。超声电机的工作过程可以分为两个阶段:机电耦合阶段和摩擦耦合阶段。在机电耦合阶段,超声电机定子在交变电压的激励下产生微观超声振动。在摩擦耦合阶段,超声电机定子的微观振动通过摩擦耦合的方式转变为动子的宏观运动。因此,这两个阶段的工作状况直接决定了超声电机的输出性能的好坏。迄今为止,超声电机的研究工作主要集中在新构型的提出和研制领域,所研制的各种类型的超声电机定子还未能达到预期的高机电耦合效率。此外,在超声电机摩擦耦合的研究领域,大部分的研究成果为行波型超声电机的连续接触的摩擦模型。对于驻波型超声电机周期性断续接触的摩擦模型,由于该过程涉及碰撞、接触、摩擦等非线性较强的行为,数学... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

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Seiko公司研制的昆虫机器人Fig.1-5InsectrobotofSeiko

图1-1 空间探测机器人[5]Fig. 1-1 Space explore robot[5]图1-2 Cedrat公司直线超声电机[6]Fig. 1-2 Linear USM of Cedrat[6]图 1-3 Yakimov 的扫描隧道显微镜[8]ig. 1-3 Scanning Tunneling Microscope[8]图1-4 Lee 低温原子力显微镜头部[Fig. 1-4 LTAFM Head[9]微型超声电机旋转镜片两自由度超声电机123456789101

工学博士学位论文率的d33模式，研制出一些列大输出推力下为该课题组的研究成果：石胜君等研压电超声电机[89]，该电机的单驱动足实输出；Yingxiang Liu等研制的纵振夹心用四个纵振夹心结构的超声换能器实现最大输出力矩达到了1.95Nm；Yingxiang行波超声电机[91]，采用单个纵弯复合换大转速281r/min，最大输出力矩1.2Nm；]，最高速度1160mm/s，最大推力50N，形行波型超声电机器实现了7.96Nm的大


本文编号：2898530