基于弯曲模态的板形直线超声电机结构设计

摘要：

板形直线超声电机因具有扁平化结构等特点,特别适用于电机安置空间狭窄的直线驱动场合.针对狭窄空间作动需求,提出一种单模态、大推力直线超声电机.电机由导轨和板形定子组成,定子由平面内两个垂直放置的矩形板联接构成L形结构,驱动足位于联接部顶端.电机利用两矩形板弯曲振动所形成的对称和反对称模态驱动导轨运动,并通过切换对称和反对称模态实现导轨正反向运动.通过定子模态分析,研究结构参数对振型的影响,以确定夹持和压电陶瓷片的安置位置;针对对称模态下驱动足处振幅过小问题,分析前端盖开槽对驱动足处振幅的影响规律,并通过开圆弧形槽增加驱动足处振幅.制作样机,并开展实验研究.实验表明:该电机结构简单紧凑、运行稳定且推力大,最大空载速度为329 mm/s,最大推力为70 N,推重比达38.2.

关键词：直线超声电机、板形定子、弯曲振动模态、单模态驱动、结构设计

所属期刊栏目：38

分类号：TM359.4;TB559(电机)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51275229;国家重大仪器设备开发专项2012YQ100225;南京航空航天大学研究生创新基地实验室开放基金kfjj20170114;中央高校基本科研业务费专项资金资助

在线出版日期：2019-05-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：110-117