壓電粘滑驅(qū)動技術(shù)因具有定位精度高、行程大、無電磁干擾等特點,在原位微納米測試、精密光學(xué)儀器等技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而,驅(qū)動器在快速變形驅(qū)動階段由定、動子間的滑動摩擦阻力導(dǎo)致的類鋸齒狀位移回退削弱了其輸出性能,成為制約該技術(shù)發(fā)展的主要問題。據(jù)此,本文提出了一種基于超聲減摩效應(yīng)的壓電粘滑平順驅(qū)動方法,通過將微幅高頻的正弦波耦合施加于鋸齒波的快速變形驅(qū)動階段,利用超聲減摩效應(yīng)降低了滑動摩擦阻力,抑制了位移回退運動,提升了輸出性能。通過分析傳統(tǒng)鋸齒驅(qū)動方法激勵下桿式壓電粘滑驅(qū)動器定、動子間的摩擦力變化狀態(tài),指出了快速變形驅(qū)動階段驅(qū)動器定、動子間的滑動摩擦阻力是產(chǎn)生位移回退運動的主要原因。通過分析典型桿結(jié)構(gòu)件的縱向、扭轉(zhuǎn)和彎曲振動理論,得出了在驅(qū)動器定子上激發(fā)超聲振動的三種設(shè)計方案,分析了壓電粘滑平順驅(qū)動方法的工作原理,闡明了平順驅(qū)動方法的實現(xiàn)機(jī)理,提出了基于超聲減摩效應(yīng)的壓電粘滑平順驅(qū)動方法的實現(xiàn)方案。開展了桿式壓電粘滑驅(qū)動器原理樣機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與仿真分析,本文以定子的一階縱向振動模態(tài)作為平順驅(qū)動方法中超聲減摩部分的設(shè)計核心,提取了驅(qū)動器定子的一階縱向振動模態(tài)仿真云圖,獲取了定子的一階縱向振... 

【文章來源】：長春工業(yè)大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源與研究意義
    1.2 壓電粘滑驅(qū)動技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 粘滑驅(qū)動器的新構(gòu)型設(shè)計研究
        1.2.2 粘滑驅(qū)動器的激勵波形優(yōu)化設(shè)計
        1.2.3 粘滑驅(qū)動器的建模理論分析
    1.3 當(dāng)前研究存在的問題
    1.4 主要研究內(nèi)容
第2章 超聲振動下桿式粘滑驅(qū)動器減摩理論分析
    2.1 引言
    2.2 桿結(jié)構(gòu)件的振動理論
        2.2.1 桿的縱向振動理論
        2.2.2 桿的扭轉(zhuǎn)振動理論
        2.2.3 桿的彎曲振動理論
    2.3 桿式壓電粘滑驅(qū)動器的超聲減摩理論
        2.3.1 超聲減摩理論的公式推導(dǎo)
        2.3.2 超聲減摩理論的仿真驗證
    2.4 小結(jié)
第3章 壓電粘滑平順驅(qū)動方法的實現(xiàn)機(jī)理與方案提出
    3.1 引言
    3.2 傳統(tǒng)鋸齒驅(qū)動方法的機(jī)理研究
    3.3 超聲減摩特性的基礎(chǔ)實驗研究
        3.3.1 超聲振動致金屬與金屬摩擦副間的減摩實驗
        3.3.2 超聲振動致金屬與非金屬摩擦副間的減摩實驗
    3.4 平順驅(qū)動方法的實現(xiàn)機(jī)理研究
        3.4.1 平順驅(qū)動方法的工作原理
        3.4.2 平順驅(qū)動方法的運動機(jī)理分析
    3.5 平順驅(qū)動方法的研究方案提出
        3.5.1 縱向振動模式的設(shè)計方案
        3.5.2 扭轉(zhuǎn)振動模式的設(shè)計方案
        3.5.3 彎曲振動模式的設(shè)計方案
    3.6 小結(jié)
第4章 桿式壓電粘滑驅(qū)動器樣機(jī)的設(shè)計與研制
    4.1 引言
    4.2 桿式壓電粘滑驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)設(shè)計
        4.2.1 驅(qū)動器的整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計
        4.2.2 驅(qū)動器的加載裝置設(shè)計
    4.3 桿式壓電粘滑驅(qū)動器的有限元仿真分析
        4.3.1 模態(tài)仿真分析的參數(shù)設(shè)定
        4.3.2 模態(tài)仿真分析的結(jié)果提取
    4.4 桿式壓電粘滑驅(qū)動器的樣機(jī)研制
        4.4.1 驅(qū)動器樣機(jī)的實物照片
        4.4.2 驅(qū)動器樣機(jī)的阻抗測試
    4.5 小結(jié)
第5章 壓電粘滑平順驅(qū)動方法的實驗研究
    5.1 引言
    5.2 平順驅(qū)動方法的實驗測試系統(tǒng)搭建
        5.2.1 實驗測試系統(tǒng)的構(gòu)成
        5.2.2 實驗測試系統(tǒng)的實現(xiàn)
    5.3 平順驅(qū)動方法的實驗研究
        5.3.1 基本特性的實驗測試
        5.3.2 波形對稱性的實驗測試
        5.3.3 對稱波驅(qū)動的實驗測試
    5.4 小結(jié)
第6章 結(jié)論
    6.1 結(jié)論
    6.2 論文中提出的新方法和新思路
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3205750