梁結(jié)構(gòu)貼片式螺紋副驅(qū)動型超聲電機的研究.pdf

1、螺紋副驅(qū)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(shù)特點，在航空航天、精密醫(yī)療器械、智能機器人、光學(xué)精密儀器等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本文針對當(dāng)前螺紋副驅(qū)動型超聲電機由于定、動子間多數(shù)采用單接觸區(qū)域驅(qū)動，導(dǎo)致輸出力較小的問題，設(shè)計并制作一種采用多個接觸區(qū)域同時驅(qū)動的梁結(jié)構(gòu)貼片式螺紋副驅(qū)動型超聲電機，以提高螺紋副驅(qū)動型超聲電機的輸出力。
　　首先對梁結(jié)構(gòu)貼片式螺紋副驅(qū)動型超聲電機的激振

2、模式進(jìn)行研究。由于該電機采用d31工作模式的壓電陶瓷片進(jìn)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(jìn)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(jié)構(gòu)定子的振動特性。進(jìn)而分析梁結(jié)構(gòu)貼片式螺紋副驅(qū)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(qū)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(jié)果，根據(jù)電機滿足多個接觸區(qū)域同時驅(qū)動的實現(xiàn)條件，開展梁結(jié)構(gòu)貼

3、片式螺紋副驅(qū)動型超聲電機的結(jié)構(gòu)設(shè)計，確定電機的具體結(jié)構(gòu)尺寸。并利用有限元軟件ANSYS，進(jìn)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(yīng)分析以及瞬態(tài)特性分析，以獲取電機的振動響應(yīng)情況。
　　根據(jù)梁結(jié)構(gòu)螺紋副驅(qū)動型超聲電機的結(jié)構(gòu)設(shè)計、理論分析以及仿真分析結(jié)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(shè)備，搭建梁結(jié)構(gòu)貼片式螺紋副驅(qū)動型超聲電機輸出特性的實驗測