微型化矩形振子近似行波型直线超声波电动机

摘要：

探索了在微型直线超声波电动机中实现近似行波驱动的途径,研制了一种外形尺寸为39 mm×6 mm×12.7 mm的环状矩形振子近似行波型直线超声波电动机.结合电机振子的有限元模态分析,阐述了依靠激发空间相位差为90°的两个正交弯曲振动模态,实现行波在环状矩形振子上被激发和传播的电机运动原理.使用7块压电陶瓷片来分别激发振子的两个工作模态.在振子底部设计了梳齿状结构,以放大振幅.利用有限元法进行结构设计,使两个工作模态的频率简并.通过激光测振,证实了电机振子设计方案的有效性.通过对实际样机的驱动齿旋向测试,初步证实近似行波的形成及传播的存在.初步的样机特性实验表明:在频率为66 kHz和160 V峰峰电压激励下,电机最大速度为162.5 mm/s,最大预压力负载为8.5N.该电机初步达到设计目标.

关键词：直线超声波电动机、近似行波、微电机、压电、耦合振动

所属期刊栏目：40

分类号：TM359.9(电机)

资助基金：国家863高技术研究发展计划资助项目2007AA04Z212中国高校博士点专项基金资助项目20103108110009

在线出版日期：2012-05-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：18-21,43