本文關(guān)鍵詞：面向精密轉(zhuǎn)臺(tái)的成組超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 精密轉(zhuǎn)臺(tái) 夾心結(jié)構(gòu)振子 超聲波電機(jī)

【摘要】：現(xiàn)今精密轉(zhuǎn)臺(tái)在航空航天、儀器儀表、精密機(jī)械等領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)廣泛,在部分領(lǐng)域發(fā)揮著極其重要的作用。傳統(tǒng)轉(zhuǎn)臺(tái)一般是由電磁電機(jī)驅(qū)動(dòng),但傳統(tǒng)電磁電機(jī)含有線(xiàn)圈和繞組等結(jié)構(gòu),電機(jī)工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生電磁輻射,會(huì)影響其他控制系統(tǒng);電機(jī)在啟動(dòng)或停止會(huì)產(chǎn)生較大波動(dòng),對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)上的測(cè)試設(shè)備產(chǎn)生很大影響�；谝陨蟼鹘y(tǒng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的缺點(diǎn),本文采取新型電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái),即超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)。超聲波電機(jī)有電磁兼容性好、斷電自鎖、響應(yīng)速度快等特點(diǎn),可用于精密轉(zhuǎn)臺(tái)的驅(qū)動(dòng)。本課題主要完成的工作如下:通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)的要求,選取夾心結(jié)構(gòu)的超聲波電機(jī)振子,在此基礎(chǔ)上確定了電機(jī)的基本組成部分。通過(guò)對(duì)電機(jī)各組成部分的功能分析,確定各部分的結(jié)構(gòu)形式。對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)端質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)軌跡分析,確定電機(jī)激勵(lì)信號(hào)的形式。確定激勵(lì)信號(hào)的輸入方法,使電機(jī)驅(qū)動(dòng)斷電的運(yùn)動(dòng)振幅最大,并分析電機(jī)在一個(gè)周期內(nèi)的運(yùn)行原理。根據(jù)電機(jī)各部分的功能選擇合適的材料,對(duì)電機(jī)進(jìn)行仿真分析。根據(jù)單個(gè)振子的一階縱振頻率確定電機(jī)的大體長(zhǎng)度,對(duì)左右振子耦合之后對(duì)電機(jī)進(jìn)行模態(tài)分析與諧響應(yīng)分析,確定電機(jī)的具體尺寸。設(shè)計(jì)單個(gè)超聲波電機(jī)測(cè)試系統(tǒng),測(cè)試電機(jī)的電學(xué)參數(shù)及工作頻率,分析電機(jī)的運(yùn)行特性;設(shè)計(jì)成組超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)測(cè)試系統(tǒng)的機(jī)械機(jī)構(gòu),搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和電學(xué)控制系統(tǒng),檢驗(yàn)電機(jī)裝配對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)本身參數(shù)帶來(lái)的影響;對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)速度、定位噪聲等參數(shù)進(jìn)行測(cè)試,分析整個(gè)制系統(tǒng)的性能,驗(yàn)證此驅(qū)動(dòng)控制方式的正確性。對(duì)電機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試。電機(jī)工作頻率為40KHz,符合頻率設(shè)計(jì)要求。分析電機(jī)的頻率、電壓以及預(yù)壓力對(duì)電機(jī)速度的影響,測(cè)試電機(jī)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)最大速度為0.48m/s。對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)分析測(cè)試,電機(jī)裝配會(huì)使轉(zhuǎn)臺(tái)的徑向回轉(zhuǎn)誤差和傾角回轉(zhuǎn)誤差變大。對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的速度進(jìn)行測(cè)試,轉(zhuǎn)臺(tái)的最大速度為15.8r/min,符合轉(zhuǎn)臺(tái)的速度要求。對(duì)系統(tǒng)定位噪聲進(jìn)行測(cè)試,其噪聲極小,符合預(yù)期要求。
【關(guān)鍵詞】：精密轉(zhuǎn)臺(tái) 夾心結(jié)構(gòu)振子 超聲波電機(jī)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM359.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 課題背景和研究意義9-10
• 1.2 超聲波電機(jī)的概述10-12
• 1.2.1 超聲波電機(jī)定義10
• 1.2.2 超聲波電機(jī)的特點(diǎn)10-11
• 1.2.3 超聲波電機(jī)的分類(lèi)11-12
• 1.3 超聲波電機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r12-18
• 1.3.1 國(guó)外超聲波電機(jī)發(fā)展?fàn)顩r12-14
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)超聲波電機(jī)發(fā)展?fàn)顩r14-15
• 1.3.3 超聲電機(jī)應(yīng)用15-17
• 1.3.4 超聲波電機(jī)發(fā)展趨勢(shì)17-18
• 1.4 課題主要研究?jī)?nèi)容18-19
• 第2章 超聲波電機(jī)理論分析19-30
• 2.1 引言19
• 2.2 壓電材料及基本特性分析19-21
• 2.3 超聲波電機(jī)結(jié)構(gòu)選擇21-22
• 2.4 超聲波電機(jī)結(jié)構(gòu)方案分析22-26
• 2.5 超聲波電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)理分析26-27
• 2.6 超聲波電機(jī)運(yùn)行原理27-29
• 2.7 本章小結(jié)29-30
• 第3章 超聲波電機(jī)有限元仿真分析30-43
• 3.1 引言30
• 3.2 超聲波電機(jī)材料選擇30-32
• 3.2.1 壓電材料的選取30-31
• 3.2.2 其余構(gòu)件材料選取31-32
• 3.3 超聲波電機(jī)仿真設(shè)計(jì)32-41
• 3.3.1 超聲波電機(jī)設(shè)計(jì)相關(guān)原則32-33
• 3.3.2 超聲波電機(jī)仿真分析33-41
• 3.3.3 超聲波電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)41
• 3.4 本章小結(jié)41-43
• 第4章 超聲波電機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)43-49
• 4.1 引言43
• 4.2 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)43-47
• 4.2.1 單個(gè)電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)43-44
• 4.2.2 成組超聲波電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)44-45
• 4.2.3 超聲波電機(jī)的等效模型45-47
• 4.2.4 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)47
• 4.3 本章小結(jié)47-49
• 第5章 實(shí)驗(yàn)與分析49-62
• 5.1 引言49
• 5.2 單個(gè)電機(jī)實(shí)驗(yàn)及分析49-55
• 5.2.1 超聲波電機(jī)的裝配49-50
• 5.2.2 電機(jī)電學(xué)參數(shù)分析50-51
• 5.2.3 電機(jī)振動(dòng)速度測(cè)試51-53
• 5.2.4 電機(jī)直線(xiàn)速度測(cè)試53-55
• 5.3 成組超聲電機(jī)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)55-61
• 5.3.1 轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)誤差測(cè)量55-58
• 5.3.2 轉(zhuǎn)臺(tái)速度58-60
• 5.3.3 轉(zhuǎn)臺(tái)定位噪聲測(cè)試60-61
• 5.4 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-63
• 參考文獻(xiàn)63-69
• 致謝69

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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本文編號(hào)：1081832