【摘 要】
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基于兰杰文振子的杆状摇头电机,国内已经做了大量的研究,取得了相当多的成果与专利,但对盘状摇头电机的研究还不足,本文在本研究所前期研究基础上,针对该型电机定子设计开展
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基于兰杰文振子的杆状摇头电机,国内已经做了大量的研究,取得了相当多的成果与专利,但对盘状摇头电机的研究还不足,本文在本研究所前期研究基础上,针对该型电机定子设计开展了进一步的研究,主要包括: 1.从动力学角度,分析了摇头超声电机的运动机理,推导了定子上与转子接触点的椭圆运动轨迹;将椭圆运动轨迹分解为垂直于端面的有效椭圆运动和径向直线运动,指出盘状电机定子结构的理论基础。 2.设计了一种盘状定子结构,该定子利用轴输出动力,采用了低驱动电压的新型叠层压电陶瓷元件。 3.利用ANSYS提供的APDL语言,建立了两种盘状摇头超声电机定子参数化模型,并进行模态分析,模态识别,节点计算,谐响应分析,再借助OPTIMUS优化平台集成该参数化模型,以定子结构尺寸参数作为输入,以超声电机对工作频率,模态混叠,弯曲振幅,定子夹持的综合设计要求作为目标,进行了动力学优化设计。 4.根据优化结果制作了样机,模态实验表明:定子工作模态满足了预期的设计要求,试验结果与优化设计结果基本相符,该研究也可为其他类型超声电机的优化设计提供参考。
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