單振子球型超聲波電機(jī)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、多自由度球型超聲波電機(jī)是近幾十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型電機(jī)，它的工作原理和結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的電磁型電機(jī)不同，它不需要磁鐵和線圈。它是利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)，把電能轉(zhuǎn)換成彈性體的超聲波振動(dòng)（機(jī)械能），把彈性體的微觀變形經(jīng)過(guò)共振放大，將兩種以上的超聲波振動(dòng)模式按照一定的方式組合，在定子表面產(chǎn)生三個(gè)正交的橢圓運(yùn)動(dòng)，通過(guò)摩擦耦合作用轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)子的宏觀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其顯著優(yōu)點(diǎn)是低轉(zhuǎn)速、大力矩、響應(yīng)速度快、體積重量小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以及驅(qū)動(dòng)性能好并且具有斷電自鎖等

2、功能。它以獨(dú)特的工作原理和運(yùn)動(dòng)方式在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、智能結(jié)構(gòu)、微型機(jī)械、機(jī)器人方面、日用家電以及航空航天等領(lǐng)域應(yīng)用廣闊并倍受關(guān)注。單振子球型超聲波電機(jī)由一個(gè)振子和一個(gè)球轉(zhuǎn)子組成，能夠?qū)崿F(xiàn)三個(gè)自由度的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，具有驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單、可控性能好等優(yōu)點(diǎn)，便于實(shí)際應(yīng)用。本文在閱讀和分析了大量國(guó)內(nèi)外有關(guān)參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，做了以下研究工作：
　　從形成橢圓軌跡的激勵(lì)方法及振子與轉(zhuǎn)子間摩擦傳動(dòng)的角度，分析了單振子球型超聲波電機(jī)的運(yùn)動(dòng)機(jī)理，為研制該類(lèi)電機(jī)提