慣性沖擊式直線電機(jī)的設(shè)計(jì)及其應(yīng)用.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，許多領(lǐng)域都對(duì)精密驅(qū)動(dòng)和定位提出了更高的要求，不僅要有較高的分辨率，而且要有足夠的輸出力和較大的輸出剛度，傳統(tǒng)形式的驅(qū)動(dòng)器已經(jīng)不能滿足這些要求。基于壓電材料制成的壓電驅(qū)動(dòng)器具有慣性小、響應(yīng)快、分辨率高等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足驅(qū)動(dòng)元器件小型化、微型化的要求。本課題創(chuàng)新性地利用壓電材料作為驅(qū)動(dòng)元件，設(shè)計(jì)了2套用于顯微鏡物鏡精密調(diào)焦的壓電驅(qū)動(dòng)器。第一套裝置利用旋轉(zhuǎn)型超聲電機(jī)作為動(dòng)力源，驅(qū)動(dòng)物鏡完成精密定位的功能，實(shí)現(xiàn)顯微鏡

2、精密調(diào)焦的目的；第二套裝置利用壓電疊堆作為驅(qū)動(dòng)源，驅(qū)動(dòng)顯微鏡物鏡完成精密定位的功能。分別加工制造了樣機(jī)并開(kāi)展了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究。本文主要內(nèi)容如下：
　　1.介紹了壓電驅(qū)動(dòng)器的概念，綜述了壓電驅(qū)動(dòng)器的分類(lèi)和應(yīng)用場(chǎng)合，對(duì)行波型旋轉(zhuǎn)超聲電機(jī)和慣性沖擊式電機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用研究做了概述。
　　2.介紹了壓電材料的性質(zhì)和參數(shù)，論述了壓電疊堆的結(jié)構(gòu)、基本特性和使用注意事項(xiàng)。
　　3.提出了以TRUM-30型旋轉(zhuǎn)超聲電機(jī)為驅(qū)動(dòng)源的精密調(diào)焦

3、裝置設(shè)計(jì)方案。分別設(shè)計(jì)了各組成機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和尺寸，根據(jù)預(yù)定設(shè)計(jì)要求對(duì)柔性機(jī)構(gòu)進(jìn)行了有限元分析。加工制造了樣機(jī)并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，針對(duì)調(diào)焦裝置的關(guān)鍵性能指標(biāo)，如位移分辨率、工作性能開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該精密調(diào)焦裝置工作性能穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)顯微鏡物鏡的雙向位移調(diào)節(jié)，其最小位移分辨率可以達(dá)到15μm。
　　4.基于慣性沖擊理論，提出了以壓電疊堆為驅(qū)動(dòng)源的慣性沖擊式直線電機(jī)的設(shè)計(jì)方案。選定了壓電疊堆的類(lèi)型和型號(hào)，分別對(duì)電機(jī)的各組成機(jī)構(gòu)進(jìn)行