脈沖式壓電直線超聲電機(jī)的動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、壓電驅(qū)動(dòng)器(Piezoelectric Actuator)是利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能輸出的機(jī)電轉(zhuǎn)換元件。疊層型壓電陶瓷致動(dòng)器以輸入電壓低、變形大、輸出力大、響應(yīng)快、位移可重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用，具有廣闊的市場前景。直線型超聲波電機(jī)在小型、精密的直線運(yùn)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)和控制方面有著廣泛的應(yīng)用前景，在機(jī)器人、醫(yī)療、精密儀器儀表等高新技術(shù)領(lǐng)域，發(fā)揮著傳統(tǒng)電磁式電機(jī)難以替代的作用。其中脈沖式壓電直線超聲電機(jī)利用壓晶體的逆

2、壓電效應(yīng)和慣性位移原理，由定子的軸向變形，通過摩擦力作用，以慣性位移的形式來傳遞運(yùn)動(dòng)，可用于移動(dòng)電話、醫(yī)療器械等領(lǐng)域，是近年來的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
　　 本文主要對壓電疊堆位移放大致動(dòng)器和脈沖式壓電直線超聲電機(jī)做了一些相關(guān)的探討，主要研究內(nèi)容和成果如下：
　　 1．介紹了壓電驅(qū)動(dòng)器和直線型超聲電機(jī)的發(fā)展歷史及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，闡述了本論文的研究意義，在此基礎(chǔ)上確定了本文的研究內(nèi)容和方向。
　　 2．從壓電效應(yīng)、壓電材料

3、和振動(dòng)理論入手，介紹了疊層型壓電陶瓷致動(dòng)器的基本理論，建立了疊層型壓電致動(dòng)器機(jī)電耦合動(dòng)力學(xué)模型，并對其進(jìn)行了有限元分析。
　　 3．研究了壓電疊堆位移放大致動(dòng)器的動(dòng)態(tài)位移特性，尤其是基于動(dòng)態(tài)投影柵線法的動(dòng)態(tài)位移特性分析，采用有限元方法對位移放大機(jī)構(gòu)進(jìn)行建模分析。
　　 4．介紹了脈沖式壓電直線超聲電機(jī)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)理，同時(shí)對其定子壓電復(fù)合換能器進(jìn)行了彎曲振動(dòng)分析，并采用有限元分析軟件ANSYS分別對定子進(jìn)行靜力學(xué)分析、模