直线超声电机摩擦磨损实验装置设计及实验研究

摘要

本文工作项目来源：国家自然科学基金资助项目(50975136)、自然科学基金-广东联合基金重点资助项目(U0934004)和国家重点基础研究发展计划(2011CB707602)的资助。 由于直线超声电机具有控制性能好、可以直接驱动、可步进、伺服工作等优点，越来越受到人们的重视，已成为国内外超声电机的研究热点。而超声电机定、动子接触面间的摩擦特性和磨损直接影响电机的输出特性，所以对超声电机定、动子间摩擦学的研究具有重要意义。本文内容概括如下： 依据直线超声电机工作原理研制了直线超声电机摩擦磨损测试装置。利用该装置研究了在超声振动情况下定子驱动足的磨损率随直线超声电机的载荷、定动子接触点处的相对运动速度的变化规律，分析了接触界面的摩擦磨损特性。用电子分析天平测试摩擦副磨损量，计算磨损率，并对摩擦表面进行了分析。实验所用的定子驱动足为45钢，动子为氧化铝陶瓷元件和45钢，实验结果表明：摩擦系数随载荷（相对速度）的增大而增大（减小）；定子的磨损率随着载荷（相对速度）的增加而增加（先增大后减小）。陶瓷的磨损机理是脆性剥落和疲劳磨损，磨粒磨损在定子磨损中占主要地位，伴有粘着磨损、疲劳磨损。 定子/45钢摩擦副的摩擦系数经历了由小到大并逐渐趋近于稳定状态的过程。定子磨损率在摩擦速度较低时，定子的磨损率随着预压力的增加而增加，而且预压力较大时，磨损率增加较为明显；在速度较大情况下，磨损率随着预压力的增加先增大后减小。其主要磨损机理是磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损。并分别应用经典赫兹接触模型和分形的方法研究了直线超声电机的接触力学模型。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录、注释表

声明

第一章 绪论

第二章 摩擦学理论

第三章 摩擦磨损实验装置的设计

第四章 摩擦磨损实验结果及研究

第五章 定、动子接触模型分析

第六章 总结与展望

参考文献

致 谢

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