摘要：探讨了直线超声电机夹持结构的设计方法。依据直线超声电机夹持结构的设计准则建立了在弹性夹持下的定子力学模型;研究了夹持结构的法向和切向弹簧刚度对定、动子在接触界面上的法向压力和切向摩擦力的影响规律,并通过有限元软件进行了仿真分析。最后,提出了一种切向刚度充分大的夹持方式,并设计了相应的梁式夹持V型直线超声电机。通过实验对比了设计的梁式夹持超声电机与柔性圆弧式夹持电机的输出特性。结果表明:相对原有的圆弧式夹持电机,新直线超声电机的输出力增大了1.7倍,速度增大了4.6倍,其最大输出力达到37N,最大速度达到1.4m/s。研究表明,提高切向弹簧刚度有利于提高电机的输出力和速度,设计的梁式夹持V型直线超声电机输出特性及稳定性良好。

摘要：针对直线超声电机的小型化问题,提出一种新型U形直线超声电机,该电机由U形定子和导轨组成,压电陶瓷片采用粘贴的方式固定在定子上.研究了电机的激振方式与位置,设计并加工了直线超声电机样机和测试装置.将柔性铰链结构应用到直线超声电机夹持中.通过实验确定了电机的最佳工作频率、预压力.研究了输出力和空载速度随工作频率、预压力和电压的变化规律.实验表明,电机在电压值400 Vpp,预压力25 N条件下,最大空载速度470 mm/s,最大输出力9 N,定子质量25 g,推重比达36;柔性夹持能提高电机的模态一致性和效率,同时简化了电机结构.该研究为电机小型化发展奠定基础.