一種新型旋轉(zhuǎn)直線超聲電機(jī)的研究
發(fā)布時(shí)間:2017-04-29 16:11
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【摘要】:超聲電機(jī)是一類新型的驅(qū)動(dòng)器。能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)和直線兩種運(yùn)動(dòng)形式的超聲電機(jī),是近年來(lái)超聲電機(jī)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。由于超聲電機(jī)具有形式多樣化、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操控容易等特點(diǎn),較傳統(tǒng)電磁型電機(jī)更易于實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)直線的運(yùn)動(dòng)形式,所以這類超聲電機(jī)引起了各國(guó)學(xué)者的普遍關(guān)注,具有廣闊市場(chǎng)前景。本文參考了大量的國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),依據(jù)傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)行波型超聲電機(jī)和面內(nèi)彎曲螺母型超聲電機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理,提出一種新型的旋轉(zhuǎn)直線超聲電機(jī),采用振子柱面與動(dòng)子以螺紋副形式相接觸,通過(guò)螺紋副摩擦驅(qū)動(dòng)動(dòng)子運(yùn)動(dòng)。雙面加齒的振子能夠保持較好的模態(tài),運(yùn)動(dòng)均勻,增大振幅,從而提高電機(jī)輸出力矩。從理論上分析了新型旋轉(zhuǎn)直線超聲電機(jī)的工作原理,對(duì)旋轉(zhuǎn)直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了振子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。利用有限元分析軟件對(duì)振子進(jìn)行了動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì),模態(tài)分析得到了振子的工作模態(tài)及固有頻率,確定了振子結(jié)構(gòu)。同時(shí),對(duì)影響振子模態(tài)及固有頻率的各個(gè)主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)分析。設(shè)計(jì)制作了原理樣機(jī)。經(jīng)對(duì)原理樣機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試測(cè)得,激勵(lì)電壓信號(hào)峰-峰值210V,諧振頻率為26852Hz,空載時(shí)電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速94r/min,最大軸向驅(qū)動(dòng)力為53g,最大轉(zhuǎn)矩可達(dá)到0.255N·m。
【關(guān)鍵詞】:超聲電機(jī) 旋轉(zhuǎn)直線運(yùn)動(dòng) 行波 螺紋驅(qū)動(dòng) 雙面齒
【學(xué)位授予單位】:遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TM359.4
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 1 緒論9-18
- 1.1 超聲電機(jī)的特點(diǎn)及分類9-12
- 1.1.1 超聲電機(jī)的特點(diǎn)9-10
- 1.1.2 超聲電機(jī)的分類10-12
- 1.2 旋轉(zhuǎn)直線超聲電機(jī)的研究現(xiàn)狀12-16
- 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀12-14
- 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀14-16
- 1.3 旋轉(zhuǎn)直線超聲電機(jī)的發(fā)展前景16-17
- 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容17-18
- 2 旋轉(zhuǎn)直線超聲電機(jī)的運(yùn)行機(jī)理18-30
- 2.1 壓電驅(qū)動(dòng)理論基礎(chǔ)18-23
- 2.1.1 壓電效應(yīng)18
- 2.1.2 壓電方程18-21
- 2.1.3 行波合成原理21-23
- 2.2 一種面外彎曲雙驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)直線超聲電機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理23-25
- 2.3 螺紋傳動(dòng)精度分析與計(jì)算25-29
- 2.4 小結(jié)29-30
- 3 電機(jī)振子的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)30-41
- 3.1 基于有限元軟件的模態(tài)分析法30
- 3.2 振子的理論分析30-33
- 3.3 振子的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)33-34
- 3.4 振子的模態(tài)分析34-40
- 3.4.1 振子的有限元分析35
- 3.4.2 振子結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)對(duì)模態(tài)的影響35-40
- 3.5 小結(jié)40-41
- 4 原理樣機(jī)的研制41-48
- 4.1 樣機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)41-42
- 4.2 振子的研制42-46
- 4.2.1 振子的加工制作42-43
- 4.2.2 振子工作模態(tài)的激勵(lì)43-46
- 4.3 動(dòng)子的研制46-47
- 4.4 樣機(jī)的裝配47
- 4.5 小結(jié)47-48
- 5 樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試48-56
- 5.1 振子諧振頻率的測(cè)試48-51
- 5.1.1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)48-49
- 5.1.2 振子諧振頻率測(cè)試49-51
- 5.2 電機(jī)運(yùn)行性能測(cè)試51-54
- 5.3 綜合分析54-55
- 5.4 小結(jié)55-56
- 6 結(jié)論56-57
- 參考文獻(xiàn)57-59
- 致謝59
【相似文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 趙淳生;21世紀(jì)超聲電機(jī)技術(shù)展望[J];振動(dòng).測(cè)試與診斷;2000年01期
2 楊淇,楊明,闕沛文;大力矩超聲電機(jī)[J];應(yīng)用聲學(xué);2001年03期
3 趙淳生;超聲電機(jī)技術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用和未來(lái)[J];電氣時(shí)代;2001年03期
4 陳志華,趙淳生;超聲電機(jī)控制中的若干關(guān)鍵問(wèn)題[J];微特電機(jī);2002年06期
5 趙淳生;面向21世紀(jì)的超聲電機(jī)技術(shù)[J];中國(guó)工程科學(xué);2002年02期
6 孫合明,趙淳生,朱曉東,高N
本文編號(hào):335203
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