環(huán)形行波型超聲波電機(jī)定子振動(dòng)特性研究.pdf

1、超聲波電機(jī)(UltrasonicMotor，簡(jiǎn)稱USM)是一種全新概念的微電機(jī)，它利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)，使定子產(chǎn)生超聲頻率范圍內(nèi)的振動(dòng)，然后通過(guò)定子、轉(zhuǎn)子之間的摩擦獲得運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩。USM具有體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、低速大扭矩、響應(yīng)快、重量輕、低噪聲、無(wú)電磁干擾、可直接驅(qū)動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，在航空航天、醫(yī)療器械、微機(jī)電系統(tǒng)等領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。由于發(fā)展歷史較短，超聲波電機(jī)理論模型和設(shè)計(jì)方法仍存在許多不完善之處，需要做更多

2、深入的研究。
　　 本論文以環(huán)形行波型超聲波電機(jī)為研究對(duì)象，對(duì)定子—轉(zhuǎn)子接觸界面的摩擦接觸機(jī)理和定子結(jié)構(gòu)對(duì)超聲波電機(jī)工作性能的影響進(jìn)行了詳細(xì)的分析。論文的主要內(nèi)容如下：
　　 第一章對(duì)超聲波電機(jī)的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，并在分析目前存在問(wèn)題的基礎(chǔ)上指出了本課題的研究意義和主要研究?jī)?nèi)容。
　　 第二章對(duì)壓電效應(yīng)、壓電陶瓷以及環(huán)形行波型超聲波電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)行機(jī)理進(jìn)行了介紹，建立了定子的一維振動(dòng)模型。

3、　　 第三章針對(duì)行波型超聲波電機(jī)的摩擦界面，研究了超聲波電機(jī)定轉(zhuǎn)子接觸界面質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)特性，建立了定轉(zhuǎn)子接觸界面的摩擦驅(qū)動(dòng)模型，研究了負(fù)載大小與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的關(guān)系。
　　 第四章采用ANSYS對(duì)超聲波電機(jī)定子進(jìn)行了振動(dòng)模態(tài)有限元分析，研究了定子結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)定子動(dòng)態(tài)特性的影響，進(jìn)行了定子模態(tài)混疊的分離，為電機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。
　　 第五章是全文的總結(jié)，介紹了本論文的研究成果，并指出了有待進(jìn)一步深入研究的問(wèn)題。