箝位步進(jìn)壓電直線電機(jī)的研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多領(lǐng)域?qū)茯?qū)動(dòng)的要求越來(lái)越高，不僅要有較高的分辨率，而且要有足夠的輸出力和較大的輸出剛度。傳統(tǒng)的電磁驅(qū)動(dòng)器已經(jīng)不能滿(mǎn)足這些要求，壓電尺蠖式壓電電機(jī)的出現(xiàn)就是為了滿(mǎn)足了這些要求，因而得到了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注，國(guó)內(nèi)外研究者成功研制了各式各樣的壓電尺蠖式驅(qū)動(dòng)器。
　　壓電尺蠖式直線電機(jī)一般具有兩個(gè)箝位裝置和一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置，采用仿生運(yùn)動(dòng)原理“箝位—驅(qū)動(dòng)—箝位”，從而實(shí)現(xiàn)雙向、步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。由于箝位裝置的變形相對(duì)一般加工的公

2、差較小，移動(dòng)部件和非移動(dòng)部件之間的間隙很難保證，所以壓電尺蠖式電機(jī)對(duì)加工和裝配精度的要求非常高。本課題展開(kāi)對(duì)新型壓電尺蠖式直線電機(jī)的研究，旨在降低壓電尺蠖式直線電機(jī)對(duì)加工和裝配的苛刻要求。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　概述了壓電直線電機(jī)的研究現(xiàn)狀，分析了共振式電機(jī)在驅(qū)動(dòng)精度方面的限制因素，指出采用疊層壓電陶瓷的非共振式電機(jī)的特點(diǎn)。
　　介紹了疊層壓電陶瓷的基本特性，總結(jié)了它在使用中應(yīng)注意的事項(xiàng)；對(duì)兩種型號(hào)疊層壓電陶瓷的輸出特性進(jìn)行

3、了實(shí)驗(yàn)研究；利用正壓電效應(yīng)原理測(cè)量疊層壓電陶瓷兩端所施加壓力與產(chǎn)生電壓之間的關(guān)系，為電機(jī)設(shè)計(jì)提供相應(yīng)參考。
　　提出了箝位式步進(jìn)壓電直線電機(jī)的設(shè)計(jì)方案并制作了樣機(jī)，對(duì)樣機(jī)初步調(diào)試并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電機(jī)空載速度基本與驅(qū)動(dòng)電壓成線性關(guān)系，而與頻率的關(guān)系是非線性的，在頻率增大到一定程度，速度就會(huì)大幅度降低，空載狀態(tài)下電機(jī)最大速度為1.21mm/s；接著進(jìn)行了負(fù)載特性實(shí)驗(yàn)，得出電機(jī)的最大輸出力為1.8N。
　　針對(duì)電機(jī)輸出