本文關(guān)鍵詞：非對稱式和變摩擦力式慣性壓電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器研究

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【摘要】：慣性壓電驅(qū)動器是一種以壓電元件為驅(qū)動單元的精密移動裝置,具有結(jié)構(gòu)簡單、功率密度大、精度高、響應速度快、工作效率高等特點,在微動開關(guān)、掃描儀、微機器人等設(shè)備中得到廣泛應用。本文結(jié)合國家自然基金項目,以壓電雙晶片振子作為驅(qū)動單元,基于慣性沖擊原理,設(shè)計制作驅(qū)動器樣機,搭建試驗測試平臺,分析在慣性作用和摩擦力的影響下非對稱式和變摩擦力式慣性壓電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的運動特性。具體研究內(nèi)容如下：1.以慣性壓電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器為研究對象,基于壓電雙晶片振子的慣性沖擊原理,確定了非對稱夾持結(jié)構(gòu),分析了非對稱夾持壓電雙晶片振子的運動過程和受力情況,采用MATLAB分析了不同夾持差和驅(qū)動電壓對非對稱夾持壓電雙晶片振子端部振幅和旋轉(zhuǎn)力矩的影響；研究了變摩擦力式慣性壓電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的驅(qū)動機理,并且對采用對稱夾持、與水平面呈一定角度的壓電雙晶片振子進行受力分析。2.基于非對稱的慣性壓電沖擊原理,提出了一種非對稱式慣性壓電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器,設(shè)計了非對稱式慣性壓電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)。設(shè)計的非對稱式慣性壓電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器主要包括由壓電雙晶片組成的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元和由四桿鉸鏈組成的摩擦力調(diào)節(jié)裝置。根據(jù)設(shè)計的驅(qū)動器結(jié)構(gòu),分析了在對稱方波激勵下驅(qū)動器旋轉(zhuǎn)運動的工作原理。提出了一種通過改變正壓力實現(xiàn)驅(qū)動的變摩擦力式慣性壓電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器。對變摩擦力式慣性壓電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器進行了三維建模,分析了驅(qū)動器的工作原理,并討論了摩擦力的大小對變摩擦力式慣性壓電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器運動方向的影響。3.研制的慣性壓電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器夾持差可調(diào),能夠?qū)崿F(xiàn)非對稱結(jié)構(gòu)的變化;同時通過壓電雙晶片振子與水平面的夾角調(diào)整,能夠?qū)崿F(xiàn)摩擦力的可調(diào)。初步測試研究表明：非對稱式壓電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的旋轉(zhuǎn)步距的線性度和重復性優(yōu)于變摩擦力式；摩擦力調(diào)節(jié)裝置明顯提高了摩擦力,有助于提高變摩擦力式慣性壓電驅(qū)動器旋轉(zhuǎn)步距的穩(wěn)定性；有摩擦力的壓電驅(qū)動器旋轉(zhuǎn)步距小于無摩擦力的壓電驅(qū)動器。
【關(guān)鍵詞】：非對稱式 變摩擦力式 慣性沖擊 壓電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器
【學位授予單位】：浙江師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN384
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-28
• 1.1 引言10-12
• 1.2 壓電驅(qū)動器的分類及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-21
• 1.2.1 壓電驅(qū)動器的分類12-16
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀16-19
• 1.2.3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀19-21
• 1.3 壓電驅(qū)動器的應用21-25
• 1.4 本文的選題意義和研究的主要內(nèi)容25-28
• 1.4.1 選題意義25-26
• 1.4.2 本文研究的內(nèi)容26-28
• 第2章 慣性壓電驅(qū)動機理分析28-40
• 2.1 壓電元件的選擇及仿真28-33
• 2.1.1 壓電元件的選擇28-30
• 2.1.2 壓電元件仿真分析30-33
• 2.2 非對稱式慣性壓電驅(qū)動機理分析33-37
• 2.2.1 壓電雙晶片非對夾持結(jié)構(gòu)及運動過程33-34
• 2.2.2 非對稱夾持壓電雙晶片受力分析34-37
• 2.3 變摩擦力式慣性壓電驅(qū)動機理分析37-39
• 2.3.1 變摩擦力驅(qū)動過程37
• 2.3.2 變摩擦力驅(qū)動結(jié)構(gòu)受力分析37-39
• 2.4 本章小結(jié)39-40
• 第3章 慣性壓電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)設(shè)計40-46
• 3.1 非對稱式慣性壓電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)與工作原理40-43
• 3.1.1 非對稱式慣性壓電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)40-42
• 3.1.2 非對稱式慣性壓電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器工作原理及動力學模型42-43
• 3.2 變摩擦力式慣性壓電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)與工作原理43-44
• 3.2.1 變摩擦力式慣性壓電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)43-44
• 3.2.2 變摩擦力式慣性壓電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的工作原理44
• 3.3 本章小結(jié)44-46
• 第4章 慣性壓電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的試驗分析46-58
• 4.1 慣性壓電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器樣機的制作46-48
• 4.2 慣性壓電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器驅(qū)動與測試系統(tǒng)48-49
• 4.3 慣性壓電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的試驗研究49-56
• 4.3.1 非對稱式和變摩擦力式慣性壓電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器運動性能分析49-52
• 4.3.2 非對稱式慣性壓電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器試驗測試52-54
• 4.3.3 變摩擦力式慣性壓電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器試驗測試54-55
• 4.3.4 變摩擦力非對稱式慣性壓電旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器試驗測試55-56
• 4.4 本章小結(jié)56-58
• 第5章 結(jié)論與展望58-62
• 5.1 結(jié)論58-60
• 5.2 展望60-62
• 參考文獻62-66
• 攻讀學位期間取得的研究成果66-67
• 致謝67-69

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：762508