V形直线超声电机弹性夹持装置的研究

摘要

本课题来源于国家自然科学基金项目《压电精密致动技术的基础研究》（项目编号：50735002）。直线超声电机不仅具有体积小、重量轻、响应快、低噪音、不受电磁干扰等特点，而且具有位移分辨率高这一突出优点。因而，直线超声电机在精密定位领域具有广阔的应用前景。 弹性夹持装置用于电机定、动子的连接，它的好坏与电机的输出性能息息相关。目前限制直线超声电机推广的主要因素是其稳定性、输出力和位移分辨率，本课题开展弹性夹持装置的研究目的旨在提高这三项性能。概括起来，本文的主要研究内容和研究成果如下： 分析了直线超声电机弹性夹持装置的作用，并在此基础上提出了理想夹持模型和实际夹持模型。通过分析理想模型与实际模型的差别，提出了三项夹持装置的设计要求：即限制定子的多余自由度、便于预压力加载及提供合适的弹性支撑。 本课题研究中定子部分采用了南京航空航天大学精密驱动研究所设计的V形定子。根据提出的夹持装置设计要求共设计了三种夹持方案，分别是基于柔性铰链结构的夹持方案、基于双层板簧结构的夹持方案和基于三滚子结构夹持方案。通过实验测试了新方案下电机的机械特性、稳定性及位移分辨率，对比分析发现，电机的性能得到显著改善。研究了适用于直线超声电机的弹性元件，分析了电机工作过程中弹性元件的受力状况，并提出了提高电机性能稳定性的方法。总体来讲，本文的研究成果有助于缩减直线超声电机的研发周期，为直线超声电机的实用化、产业化奠定基础。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

声明

第一章 绪论

第二章 直线超声电机弹性夹持模型的研究

第三章 柔性铰链夹持方案的设计与研究

第四章 双层板簧夹持方案的设计与研究

第五章 通用夹持结构的研究

第六章 总结与展望

参考文献

致谢

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