新型行波直线超声电机的结构与有限元分析

TH111%TH122%TH113; 提出了一种新型行波直线超声电机结构,该电机利用2个固有频率接近的面内弯曲模态叠加形成沿周向传播的行波,从而驱动动子做直线运动.首先,基于有限元法建立了考虑定、动子三维接触的整机动力学模型,对定子结构尺寸进行设计;其次,通过该模型分析了定、动子之间的接触力传递过程、电机的驱动机理、电机稳定运行时驱动足的椭圆运行轨迹、电机的启停特性以及不同输入参数下电机的输出性能等动力学特性;最后,试制原理样机,搭建实验平台对电机性能进行测试.研究结果表明:该电机工作原理可行,机械输出性能良好;所建立的有限元模型合理,使用该模型能预测电机的性能,并进一步指导电机的设计及优化....

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Published in振动、测试与诊断 Vol. 42; no. 3; pp. 439 - 445
Main Authors 杨淋, 陈亮, 任韦豪, 张蕉蕉, 唐思宇
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室 南京,210016%南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室 南京,210016 01.06.2022
中国科学院微小卫星创新研究院 上海,201210%南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室 南京,210016
陆军工程大学野战工程学院 南京,210007%南京航达超控科技有限公司 南京,211100
Subjects
动力学模型
直线超声电机
有限元法
行波
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ISSN1004-6801
DOI10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2022.03.004

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Summary:TH111%TH122%TH113; 提出了一种新型行波直线超声电机结构,该电机利用2个固有频率接近的面内弯曲模态叠加形成沿周向传播的行波,从而驱动动子做直线运动.首先,基于有限元法建立了考虑定、动子三维接触的整机动力学模型,对定子结构尺寸进行设计;其次,通过该模型分析了定、动子之间的接触力传递过程、电机的驱动机理、电机稳定运行时驱动足的椭圆运行轨迹、电机的启停特性以及不同输入参数下电机的输出性能等动力学特性;最后,试制原理样机,搭建实验平台对电机性能进行测试.研究结果表明:该电机工作原理可行,机械输出性能良好;所建立的有限元模型合理,使用该模型能预测电机的性能,并进一步指导电机的设计及优化.
ISSN:1004-6801
DOI:10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2022.03.004