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《纵扭复合型超声波电机的设计制作与实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、摘要超声波电机（UltrosonicMotor）是近二十年发展起来的一种新型电机，其原理不同于传统的电磁型电机，它是利用压电陶瓷的逆压电效应激发超声振动，借助弹性体谐振放大，通过摩擦耦合产生旋转运动或直线运动。其显著特点是低转速、大力矩、结构简单、可用于直接驱动、电磁兼容性好并具有断电自锁等功能，已在某些特殊领域取得一席之地。超声波电机的形式多种多样，小型化和大力矩是其发展的两个重要方向。其中纵扭复合型超声波电机以其输出力矩大而具有良好的发展前景。本文以纵扭复合型超声波电机为研究对象，对其驱动机理、设计理论、频率简并以及电机特性
2、等进行较为系统的研究。本文开展的研究工作和取得的成果如下：1、首先回顾了国内外超声波电机的发展历史，介绍了超声波电机的特点、分类和基本原理；重点介绍纵扭复合型超声波电机的特点、发展简史以及国内外的研究状况。2、介绍纵扭复合型超声波电机相关基础理论，分析纵扭复合型超声波电机椭圆轨迹的形成，给出了该类电机的驱动机理。3、利用电机机电等效模型，介绍纵扭复合型超声波电机纵振子和扭振子在单独激励情况下的谐振频率方程；在此基础上我们提出了一种新的计算方法，这种方法以扭振子的谐振频率为设计频率，兼顾纵振子的谐振频率。通过对两种模型计算结果的分
3、析比较，得出了一套新的设计纵扭复合型超声波电机的理论计算方法。4、分析了电机纵、扭频率简并的问题。提出了增加纵振压电陶瓷晶堆厚度的方法来解决电机的纵振子工作于非谐振状态以至振幅过小、预紧力太小的问题。这种方法对电机纵、扭频率简并也起到了一定的作用，理论计算与实验结果基本吻合。5、通过对超声波电机的驱动频率、驱动电压以及定转子间的预压力进行实验研究，得出了纵扭复合型超声波电机的驱动频率、驱动电压以及定转子间预压力对电机输出特性的影响。关键词：超声波电机纵扭复合型频率简并输出特性IABSTRACTUltrasonicmotorisa
4、newtypemotorintherecenttwodecades,whichhasdifferentoperatingprinciplesthantraditionalelectromagneticmotors.Itutilizestheconversepiezoelectriceffectofpiezoelectricceramicstomakethestatorinduceultrasonicvibration,thentherotormoverotationallyorlinearlythroughthefriction
5、forcesbetweenthestatorandrotor.Ithassuchuniquecharacteristicsaslowspeed,hightorque,simplestructure,drivingdirectly,goodelectromagneticcompatibility(EMC),andself-lockfunctionatturningoffpower,whichmakestheultrasonicmotorhaveanimportantroleincertainspecialfields.Ultras
6、onicmotorhasmanypatterns,andtwoimportantpatternsaredevelopedtobeminiaturizationorbigtorque.TheLongitudinal-torsionalcompositetypeultrasonicmotorhasabrightperspectiveforitsbigtorque.Inthispaper,thecharacteristicsoflongitudinal-torsionalcompositetypeultrasonicmotorsare
7、studiedfromtheaspectsofthedrivemechanism,designtheoryandfrequencyannexing.Themainresearchresultsaresummarizedasfollow:Inchapter1,thedevelopmentofultrasonicmotorsathomeandabroadisreviewed.Theultrasonicmotor’sstructure,classification,andbasicprinciplearesystematicallys
8、ummarized.Then,thelongitudinal-torsionalcompositetypeultrasonicmotorismainlyintroducedfromitsfeature,developmenthistoryandpresentsi
