微型弹簧定子超声电机的研究

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1、单位代码：分类号：学号：密级：公开硕士学位论文论文题目：微型弹簧定子超声电机的研究学位类别：学历硕士学科专业：机械设计及理论工程领域）作者姓名：顾雅春导师姓名：董迎晖副教授完成时间：年月单位代码：密级：公开学号：分类号：硕士学位论文论文题目：微型弹簧定子超声电机的研究学位类别：学历硕士专业名称：机械设计及理论作者姓名：顾雅春导师姓名：董迎晖副教授完成时间：年月合肥工业大学学历硕士学位论文微型弹簧定子超声电机的研究作者姓名：顾雅春指导教师：董迎晖副教授学科专业：机械设计及理论研究方向：数字化设计及现代设计理论年月ADissertationSubmittedfortheDegreeofMaste

2、rResearchonmicrocoiledstatorultrasonicmotorByGuYachunHefeiUniversityofTechnologyHefei,Anhui,P.R.ChinaApril,2015合肥工业大学本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学学历硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名（工作单位、职称、姓名）主席么巧安、多必年委员：丈咨去较丁爆导师：合肥工业大学，学位论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行独立研宄工作所取得的成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的内容外，论文巾不包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果，也不

3、包含为获得合肥工业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文成果做出贡献的个人和集体，本人已在论文中作了明确的说明，并表示谢意。学位论文中表达的观点纯属作者本人观点，与合肥工业大学无关。学位论文作者签名：签名日期：咖年月岑日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解合肥工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：除保密期内的涉密学位论文外，学、校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子光盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权合肥工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库，允许采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权书）学

4、位论文作者签名指导教师签名：签名日期年夺月蛘日签名日期：年丰月衿论文作者毕业去向工作单位：联系电话：通讯地址：邮政编码：致谢时光荏苒，岁月如梭。转眼间，我的研究生生活即将结束。两年半的求学生涯在亲友与师长的支持下收获满囊。在此，向所有关心支持帮助我的师长、同学和亲友献上我最诚挚的感谢与最美好的祝福。本论文是在导师董迎晖副教授的悉心指导下完成的。论文自选题、具体工作开展、撰写到最后的审阅定稿过程中，导师都倾注了大量的心血。恩师渊博的学识、实事求是的治学态度和忘我的工作精神都让我终身受益。在科研学习中，董老师给我传授理论知识，指明研究方向，启发科研思路，让我薄有所成。师从董老师的两年半里，除了学

5、习到做研究的技巧与方法，更是从老师身上学到做事的态度与做人的原则，对我来说这是一笔巨大的精神财富。在此，谨向恩师致以崇高的敬意与衷心的感谢。感谢机械设计教研室黄康教授对本课题给予的指导。感谢课题组吴沂骞、佘晗、赵言安、蒋富东等硕士的支持与帮助。感谢潘显成、杨维国、胡忠仲等同窗在我论文撰写和修改方面提供的宝贵意见。感谢我的家人，感谢父母在我求学过程中给予的支持与帮助，你们的关心和鼓励是我坚强的后盾，让我能顺利地完成学业。兹此谨向帮助过我的良师益友们致以真挚的感谢和祝福。作者：顾雅春年月摘要超声电机是一种利用压电材料的逆压电效应和弹性体的超声振动获得运动输出的新型微特电机。得益于全新的驱动原理，

6、超声电机具有结构简单紧凑、能量密度大、响应快、控制精度高、无电磁和噪声干扰等优点，在微机电领域有广阔的应用前景。作为超声电机中结构尺寸在毫米量级的一类，微型超声电机在微尺寸领域更具优势。弹簧定子超声电机釆用弹簧作为定子，在几种微型超声电机中结构最简单，因而成为微型化前景最好的超声电机。论文提出在弹簧定子中激发行波的两种方法，并推导出定子驱动面质点的椭圆轨迹方程，从理论上验证了这两种方法能够驱动电机运转的可能性。基于这两种方法，提出了环梁式与外伸梁式两种结构的弹簧定子超声电机。环梁式弹簧定子超声电机采用封闭环结构激发出单向弯曲行波，不需要额外的行波吸收装置，振动能量的利用率大幅提高，可解决釆用

7、兰姆波驱动的弹簧定子超声电机存在的多模式复合、理论分析复杂、波导过长等缺点。论文基于伯努、利欧拉梁振动模型提出环梁结构参数的计算公式，并通过仿真验证了设计计算的合理性；采用软件分析了定子截面尺寸和激励频率对行波质量和椭圆轨迹的影响。外伸梁式弹簧定子超声电机利用弯弯振动模态叠加形成驱动行波，釆用在弹簧两端固定的外伸梁上粘贴压电陶瓷的方式解决弹賛端面粘贴不可靠、胶层易失效的问题。论文利用正交试验设计法对弹簧定子进