双十字压电振子同型弯振模态驱动的平面超声电机

作     者：贺红林 江涛 付磊 刘浩康 HE Hong-lin;JIANG Tao;FU Lei;LIU Hao-kang

作者机构：南昌航空大学航空制造工程学院 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51665040) 江西省自然科学基金资助项目(20181BAB206024) 

出 版 物：《工程设计学报》 (Chinese Journal of Engineering Design)

年 卷 期：2019年第26卷第5期

页      码：594-602页

摘      要：为了丰富平面超声电机的型式,提出一种双十字压电振子同型弯振模态驱动的平面超声电机。利用双十字压电振子的纵杆面内、面外弯振耦合以及横杆面内、面外弯振耦合,分别在两杆的驱动足上合成沿xoz、yoz面行进的两相椭圆轨迹,以交替地推动动子沿x、y向移动。分析了该平面超声电机的驱动机理,并推导出两相椭圆轨迹方程。建立了双十字压电振子机电耦合模型,对其三相工作模态的振型进行仿真分析,并在结构优化的基础上实现了三相工作模态频率一致,使它们分别为43 468,43 552和43 569 Hz。仿真了双十字压电振子的频响特性并实现了干扰模态分离,当驱动电压为250 V时,驱动足x、y、z向振幅分别为1.3,0.8和0.9μm,满足电机驱动要求。模拟得到定频激励下双十字压电振子驱动足的两相椭圆运动轨迹,验证了所设计平面超声电机驱动机理的有效性。该平面超声电机可输出较大速度与动力,具有广阔的应用前景。

主 题 词：双十字压电振子 平面超声电机 驱动机理 动力学特性 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.3785/j.issn.1006-754X.2019.05.013

馆 藏 号：203820610...