新型桿狀超聲電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、論文從提高超聲電機(jī)效率的角度出發(fā)，提出了一種新型的中點(diǎn)驅(qū)動的桿狀彎曲行波型超聲電機(jī)。基于桿狀彎曲超聲電機(jī)能量損耗的主要原因分析，提出了以中點(diǎn)驅(qū)動的新型超聲電機(jī)設(shè)計(jì)方案。基于此設(shè)計(jì)方案對中點(diǎn)驅(qū)動的桿狀彎曲行波型超聲電機(jī)定子進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì):首先采用HyperWorks進(jìn)行動力學(xué)拓?fù)鋬?yōu)化，對定子拓?fù)湫螤钸M(jìn)行概念性設(shè)計(jì);然后基于拓?fù)鋬?yōu)化形狀和機(jī)械結(jié)構(gòu)要求，用ANSYS軟件對定子進(jìn)行參數(shù)化建模，進(jìn)行尺寸參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)。研究結(jié)果使輸出點(diǎn)的頻率響應(yīng)幅值大

2、幅度增加，提高了電機(jī)的輸出效率。
　　 建立了桿狀彎曲型超聲電機(jī)數(shù)學(xué)模型，研究定子外圓面質(zhì)點(diǎn)橢圓運(yùn)動的特點(diǎn)，將質(zhì)點(diǎn)橢圓運(yùn)動分解為效橢圓運(yùn)動及線性滑動，得到外圓面中點(diǎn)無線性滑動的結(jié)論;采用有限元分析軟件HyperWorks對定子進(jìn)行了基于動力學(xué)響應(yīng)的三維拓?fù)鋬?yōu)化分析，得到了電機(jī)定子的拓?fù)鋬?yōu)化模型，并對拓?fù)鋬?yōu)化后的模型進(jìn)行頻率響應(yīng)分析驗(yàn)證，中點(diǎn)振幅大幅度提高;采用ANSYS軟件，對定子進(jìn)行諧響應(yīng)分析，研究了定子尺寸參數(shù)對與定子表面質(zhì)