各向異性超聲馬達摩擦材料研究.pdf

1、超聲馬達是一種借助摩擦傳遞彈性超聲波振動以獲得動力的新型驅動機構,摩擦材料是超聲馬達的關鍵技術之一。目前常用的摩擦材料為各向同性材料,根據(jù)超聲馬達的接觸摩擦傳動特點,其定子和轉子界面不僅具有一定的接觸變形,而且還應有較好的界面?zhèn)髁π阅?因此設計各向異性摩擦材料,研究各向異性摩擦材料對超聲馬達性能的影響,對更好地揭示馬達的驅動機理,開發(fā)適合超聲馬達的摩擦材料有重要的理論和現(xiàn)實意義。
　　本文研究了以纖維增強基體樹脂的各向異性材料,選

2、擇了4種纖維和3種樹脂,通過纖維單向取向和復合取向改變復合材料的各向異性程度。設計了制備纖維復合取向板狀摩擦材料的模具,研究了不同組分、用量和纖維取向對復合材料各向異性的影響,并研究了不同基體、不同增強纖維、混雜纖維和玻璃纖維復合取向復合材料的制備工藝,制備出不同EH/EV匹配的摩擦材料。研究了纖維取向對各向異性復合材料動態(tài)彈性模量和硬度的影響。利用M200摩擦磨損試驗機研究了材料的摩擦系數(shù)和磨損率,利用金相顯微鏡對磨損表面進行了形貌分

3、析,建立了不同纖維取向的摩擦磨損模型。結果表明,玻璃纖維N取向時材料摩擦磨損較大,P和AP取向時摩擦磨損較小。P和AP交織取向時摩擦磨損最小。填加二硫化鉬使偶件表面形成連續(xù)而致密的轉移膜,填加石墨使石墨顆粒在磨損表面發(fā)生涂抹形成自潤滑薄膜,都能降低復合材料的摩擦磨損。利用模擬超聲馬達微驅動試驗臺研究了摩擦材料不同EH/EV匹配對超聲馬達使用性能的影響。結果表明,當摩擦材料的EH/EV值由0.71增大到1.42時,正壓力和驅動力先增大后減