各向異性超聲馬達(dá)摩擦材料研究.pdf

1、超聲馬達(dá)是一種借助摩擦傳遞彈性超聲波振動(dòng)以獲得動(dòng)力的新型驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),摩擦材料是超聲馬達(dá)的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前常用的摩擦材料為各向同性材料,根據(jù)超聲馬達(dá)的接觸摩擦傳動(dòng)特點(diǎn),其定子和轉(zhuǎn)子界面不僅具有一定的接觸變形,而且還應(yīng)有較好的界面?zhèn)髁π阅?因此設(shè)計(jì)各向異性摩擦材料,研究各向異性摩擦材料對(duì)超聲馬達(dá)性能的影響,對(duì)更好地揭示馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)機(jī)理,開(kāi)發(fā)適合超聲馬達(dá)的摩擦材料有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文研究了以纖維增強(qiáng)基體樹(shù)脂的各向異性材料,選

2、擇了4種纖維和3種樹(shù)脂,通過(guò)纖維單向取向和復(fù)合取向改變復(fù)合材料的各向異性程度。設(shè)計(jì)了制備纖維復(fù)合取向板狀摩擦材料的模具,研究了不同組分、用量和纖維取向?qū)?fù)合材料各向異性的影響,并研究了不同基體、不同增強(qiáng)纖維、混雜纖維和玻璃纖維復(fù)合取向復(fù)合材料的制備工藝,制備出不同EH/EV匹配的摩擦材料。研究了纖維取向?qū)Ω飨虍愋詮?fù)合材料動(dòng)態(tài)彈性模量和硬度的影響。利用M200摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)研究了材料的摩擦系數(shù)和磨損率,利用金相顯微鏡對(duì)磨損表面進(jìn)行了形貌分

3、析,建立了不同纖維取向的摩擦磨損模型。結(jié)果表明,玻璃纖維N取向時(shí)材料摩擦磨損較大,P和AP取向時(shí)摩擦磨損較小。P和AP交織取向時(shí)摩擦磨損最小。填加二硫化鉬使偶件表面形成連續(xù)而致密的轉(zhuǎn)移膜,填加石墨使石墨顆粒在磨損表面發(fā)生涂抹形成自潤(rùn)滑薄膜,都能降低復(fù)合材料的摩擦磨損。利用模擬超聲馬達(dá)微驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)研究了摩擦材料不同EH/EV匹配對(duì)超聲馬達(dá)使用性能的影響。結(jié)果表明,當(dāng)摩擦材料的EH/EV值由0.71增大到1.42時(shí),正壓力和驅(qū)動(dòng)力先增大后減