梁結構貼片式螺紋副驅動型超聲電機的研究.pdf

1、螺紋副驅動型超聲電機因其運動與動力傳遞依靠螺紋副實現(xiàn)，使其具有運行精度高、平穩(wěn)性好、斷電可自鎖等技術特點，在航空航天、精密醫(yī)療器械、智能機器人、光學精密儀器等領域具有廣泛的應用前景。本文針對當前螺紋副驅動型超聲電機由于定、動子間多數(shù)采用單接觸區(qū)域驅動，導致輸出力較小的問題，設計并制作一種采用多個接觸區(qū)域同時驅動的梁結構貼片式螺紋副驅動型超聲電機，以提高螺紋副驅動型超聲電機的輸出力。
　　首先對梁結構貼片式螺紋副驅動型超聲電機的激振

2、模式進行研究。由于該電機采用d31工作模式的壓電陶瓷片進行激振，對壓電陶瓷片激發(fā)彈性體產(chǎn)生彎曲振動變形的工作原理進行分析，采用理論與仿真分析方法獲取壓電陶瓷片激振下自由梁結構定子的振動特性。進而分析梁結構貼片式螺紋副驅動型超聲電機的激振模式，闡明實現(xiàn)定子端面多接觸區(qū)域同時驅動的激振原理。建立定子表面質(zhì)點的運動軌跡方程，揭示電機的運行機理。
　　基于電機激振模式的理論分析結果，根據(jù)電機滿足多個接觸區(qū)域同時驅動的實現(xiàn)條件，開展梁結構貼

3、片式螺紋副驅動型超聲電機的結構設計，確定電機的具體結構尺寸。并利用有限元軟件ANSYS，進行電機定子振動特性的仿真分析，具體包括模態(tài)分析、諧響應分析以及瞬態(tài)特性分析，以獲取電機的振動響應情況。
　　根據(jù)梁結構螺紋副驅動型超聲電機的結構設計、理論分析以及仿真分析結果，開展電機實驗樣機的加工制作。并以LabVIEW編程軟件為實現(xiàn)平臺，同時利用數(shù)據(jù)采集卡、激光位移傳感器等實驗儀器設備，搭建梁結構貼片式螺紋副驅動型超聲電機輸出特性的實驗測