用于履帶驅動的壓電振子改進設計及實驗研究.pdf

1、針對月面復雜多變的地貌，結合履帶式結構具有地形適應能力強、動載荷小及結構緊湊的特點，結合超聲電機結構簡單、響應快的特點，以結構簡單、機械集成度高、重量輕為目標，提出建立壓電驅動的履帶式月面巡視驅動系統(tǒng)，探索月面巡視驅動系統(tǒng)的新原理。針對前期研究中，用于履帶行駛系統(tǒng)的壓電振子存在的不足，分析了影響系統(tǒng)驅動效率的因素。
　　以四環(huán)型壓電振子為研究對象，從振子結構和工作模態(tài)兩方面對其進行了改進設計。利用ANSYS有限元分析軟件對改進后的

2、壓電振子進行了模態(tài)分析和諧響應分析；通過模態(tài)頻率靈敏度分析得到了壓電振子結構尺寸的加工精度要求；利用結構尺寸參數的多目標優(yōu)化，獲得了一組最佳的結構尺寸，使得壓電振子的動力學性能最優(yōu)。在有限元分析的基礎上，制作了原理樣機進行測振實驗，實驗結果表明改進設計后的壓電振子性能明顯改善。
　　對改進后的壓電振子進行了接觸、摩擦實驗，實驗結果表明壓電振子的運動特性與其接觸的界面的硬度、粗糙度以及外界施加的預壓力密切相關，存在著一組最佳搭配使得