摘要：为了探究泵腔结构参数对压电气体隔膜泵性能的影响,该文设计了一种压电气体隔膜泵的泵腔结构。首先简述了泵腔的结构设计与工作原理,推导出泵腔出口气流速度的表达式,通过仿真得出泵腔高度、气孔直径对腔体内的瞬时气压、气流速度及气体流量的影响。最后制作了泵腔样机并应用在压电气体隔膜泵中,进行了实验测试及理论分析对比。结果表明,实验结果与理论分析相吻合,输出流量随着腔高的增大而减小,随着气孔直径的增大而增大,这为压电气体微泵的腔体设计提供了理论参考。

摘要：利用液压放大原理实现较好的输出性能,设计一种基于压电驱动的液压放大柔性盲文触点装置。说明盲文触点装置的结构及工作原理,并对液压放大单元进行理论分析及参数化设计。利用MATLAB仿真分析得出位移放大倍数与流体腔的直径和高度的关系,利用激光测微仪测量压电振子和柔性薄膜触点在不同驱动电压下的输出位移,试验与理论分析相吻合,验证了理论分析的正确性。最后对装置进行测试,结果表明:当流体腔直径为20 mm、腔高为3 mm、充水量为0.9 mL、共振频率为317.5 Hz时,位移放大比为4.16,柔性薄膜触点位移为0.226 mm,可供盲人感知字符,验证了用压电驱动液压放大方式构造盲文柔性触点是可行的、有效的。

摘要：为实现压电微泵对气体有效驱动,提出一种以圆环形晶片型压电振子为驱动力源的压电气体隔膜泵。首先给出了气体隔膜泵结构设计和工作原理,建立了物理模型并对系统进行动力学分析。通过matlab仿真得出了系统配重块质量与弹簧板厚度对固有频率和输出气体流量的影响。制作了系统样机并进行了实验测试,结果表明,理论分析与实验结果相吻合,验证了理论分析的正确性。当配重块为870 kg,弹簧板为1.8 mm时,气体隔膜泵气体流量为3300 mm/min,大大提高了压电微泵对气体的输送性能。

摘要：设计了一种拨动式压电旋转发电机,旋转的压电振子在万向球的拨动作用下产生形变,进而实现发电功能。首先对压电旋转发电机的结构与工作机理进行了说明,对系统进行了理论仿真分析,得出了发电机在不同的激励力、不同数量的压电振子和万向球时与输出电压的关系。最后进行了实验测试,实验结果表明,当压电振子质心旋转半径为45 mm时,自由端位移为6 mm,压电振子个数为8、万向球个数为4时,压电发电机最佳瞬态电压为99.6 V,输出功率为40.36 mW。该微型发电机可为微电子和低功率设备提供电能。

摘要：设计了一种压电驱动低频旋转驱动器,这种旋转驱动器是采用晶片型压电振子进行驱动,驱动器驱动频率低,输出功率大。首先对旋转驱动器的结构进行了结构设计与工作原理分析,然后建立旋转驱动器系统的动力学模型,对转子进行了受力分析,得出系统输出位移和固有频率表达式以及转子旋转需要的条件。根据理论分析制作了旋转驱动器样机,并对系统进行了测试,实验结果表明,该旋转驱动器的最佳工作频率为264 Hz,当驱动电压为200 V时,最大转速为17.8 r/min,输出扭矩最大为0.025 N·m。

摘要：为了能实现对轻、薄、小物料的稳定输送,提出了一种压电双晶片为驱动源配重式直线振动输送器。设计了压电振动输送器的结构并分析了其工作原理,建立了系统的动力学模型,推导出了双自由度系统的振动位移表达式以及近似得到系统的固有频率,制作了振动输送器的样机,并进行了试验测试。试验结果表明：在系统共振频率为120.5Hz,料道振动位移达到最大,3个测试点分别为39μm,34μm,37μm,但不影响物料输送,工作频率范围为117～124Hz,处于共振频率最大输送速度达到52mm/s。与同型号的电磁式振动输送器相比,在共振条件下研制的样机的电流仅为电磁式的16.58%,速度是其1.36倍,振幅为电磁式的32.38%,噪音降低了33dB。设计的输送器具有送速度稳定、节能、噪音小等优点。

摘要：针对压电送料器随外部载荷变化输送速度不稳定的问题,提出了一种利用磁力弹簧改变传振性能及系统共振原理的新型结构压电振动送料器装置。分析了磁力弹簧式压电振动送料器的工作原理,建立了振动送料器的动力学模型,计算分析得出了影响振动送料器输送性能的主要因素。制作了系统结构样机,利用阻抗分析仪测得系统的共振频率和阻抗特性。设计了振动送料器的试验装置。试验测试分析表明:系统在共振条件下,磁力弹簧轴向间距为2.8 mm时,振幅达到123μm,提高了系统的承受载荷,并且在一定的载荷范围内保证了物料稳定、均匀快速的输送。

摘要：为了提高压电材料的发电量和发电效率,设计了一种悬臂式压电振子宽频发电装置。首先,对单个压电振子进行电压输出和相频特性分析,得出影响电压输出的影响因素。然后,对双压电振子整流后串/并联进行电压输出特性分析,当两压电振子串/并联整流后,输出的电压为两个压电振子输出电压的较大值且频宽增大。最后,对4个压电振子进行发电实验测试。结果表明,当输出电压为30 V时,单个压电振子的有效发电频宽约为10 Hz左右,经整流后串/并联的4个压电振子串联有效发电频率为44.5~121.3 Hz,宽度约为77 Hz,有效提高了发电频宽,该装置可应用在狭窄空间自适应供电。

摘要：为实现微小颗粒的高精密驱动,设计了一种基于压电驱动的粉末驱动器。首先设计并分析了驱动器的结构和工作原理,然后对驱动器进行理论分析和动力学建模,得到影响粉末驱动器性能的影响因素,最后对粉末驱动器进行实验测试。结果表明,当系统处于共振频率为145 Hz,驱动电压为100 V时,粉末的移动速度达到1.68 mm/s,振幅可以达到8.8μm,此时驱动粉末的效果达到最佳,此设计方案可为相关压电驱动器实现高精度粉末输送提供参考。

摘要：针对直线式压电振动送料器设计与使用中出现的轨道匹配失效现象,设计试验样机对不同轨道及安装方式进行试验,采用两个激光位移传感器对轨道失效时不同位置的振动位移进行了测试,测试结果表明,轨道端点振幅大,中心位置振幅小,轨道两端点运动方向相反,即轨道在发生平移运动的同时也发生了转动。回转中心附近测试点位移为8. 2μm,端点位移则可达到67. 8μm。建立了无阻尼条件下轨道的平移与角运动的动力学方程,得到了轨道匹配有效的条件为端点角运动幅值分量小于平移运动幅值分量。理论分析结果表明减小轨道长度、振子安装角及支撑点的不对称度有助于解决轨道配合失效问题。