本文關(guān)鍵詞： 超磁致伸縮材料 諧波齒輪傳動(dòng) 驅(qū)動(dòng)裝置　出處：《大連理工大學(xué)》2013年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：本論文在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)的諧波齒輪傳動(dòng)及其控制策略研究”(項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：51275069)的資助下,結(jié)合諧波齒輪傳動(dòng)特性及超磁致伸縮材料(Giant Magnetostrictive Material,簡(jiǎn)寫為GMM)的磁致伸縮伸縮特性,對(duì)超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)的諧波齒輪傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行了研究。 首先,從GMM的壓磁方程、位移-力輸出特性出發(fā),闡述了GMM的磁致伸縮特性以及輸出位移-力特性。并針對(duì)尺寸規(guī)格為φ4mm×45mm的GMM棒,結(jié)合160機(jī)型諧波電機(jī)波發(fā)生器結(jié)構(gòu)尺寸限制,設(shè)計(jì)出相應(yīng)的超磁致伸縮致動(dòng)器；并針對(duì)磁致伸縮微位移放大的設(shè)計(jì)要求,設(shè)計(jì)出一種內(nèi)置溫度補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的封閉式液壓微位移放大器。 其次,對(duì)所設(shè)計(jì)的超磁致伸縮致動(dòng)器進(jìn)行了電磁場(chǎng)及溫度場(chǎng)數(shù)值分析。根據(jù)電磁場(chǎng)數(shù)值分析結(jié)果,對(duì)磁場(chǎng)均勻性以及磁致伸縮位移進(jìn)行了相應(yīng)的分析和計(jì)算,并針對(duì)溫度場(chǎng)數(shù)值分析得到的結(jié)果,對(duì)采用相變材料MG37作為吸熱介質(zhì)的溫控模式進(jìn)行了評(píng)估。 研制出相應(yīng)的超磁致伸縮致動(dòng)器,并作碟形彈簧標(biāo)定、超磁致伸縮致動(dòng)器溫度特性,以及負(fù)載對(duì)致動(dòng)器輸出位移影響的特性實(shí)驗(yàn)研究,得到尺寸規(guī)格φ14mm×45mm的GMM棒的位移-力輸出特性以及輸出位移、力量級(jí),為160機(jī)型超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)諧波電機(jī)的GMM棒尺寸規(guī)格的最終確定奠定參照依據(jù)。 最后,設(shè)計(jì)出一種160機(jī)型超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)諧波電機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,工程應(yīng)用易于實(shí)現(xiàn),并且具備良好的整機(jī)散熱效果,可有效解決整機(jī)溫升問題。并探討了超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)的諧波齒輪傳動(dòng)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)控制策略,研究成果為超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)的諧波齒輪傳動(dòng)的實(shí)際應(yīng)用奠定了一定的關(guān)鍵技術(shù)支撐。
[Abstract]:This thesis is supported by the National Natural Science Foundation of China "Research on Harmonic Gear Drive and its Control Strategy of Giant Magnetostrictive Drive" (Project Grant No.: 51275069). Combined with harmonic gear transmission characteristics and magnetostrictive properties of Giant Magnetostrictive material. The harmonic gear drive device driven by giant magnetostriction is studied. First of all, starting from GMM's piezomagnetic equation, displacement-force output characteristics. The magnetostrictive characteristics and the output displacement-force characteristics of GMM are described. For the GMM rod with 蠁 4mm 脳 45mm in size, the structure size limit of the generator is combined with 160-type harmonic motor wave generator. The corresponding giant magnetostrictive actuator is designed. According to the design requirements of magnetostrictive microdisplacement amplification, a closed hydraulic microdisplacement amplifier with built-in temperature compensation mechanism is designed. Secondly, the electromagnetic field and temperature field of the designed giant magnetostrictive actuator are analyzed. According to the results of electromagnetic field numerical analysis, the magnetic field uniformity and magnetostrictive displacement are analyzed and calculated accordingly. Based on the results obtained from the numerical analysis of the temperature field, the temperature control model using phase change material (MG37) as an endothermic medium is evaluated. The corresponding Giant Magnetostrictive Actuator (GMA) was developed and calibrated by disc spring. The temperature characteristics of GMA and the effect of load on the output displacement of the actuator were studied experimentally. The displacement-force output characteristics, output displacement and force level of the GMM rod with size 蠁 14mm 脳 45mm are obtained. It provides a reference for the final determination of the GMM rod size specification for the 160 type giant magnetostrictive driven harmonic motor. Finally, the structure of 160 type giant magnetostrictive drive harmonic motor is designed. The structure is simple, the engineering application is easy, and it has good heat dissipation effect. It can effectively solve the problem of temperature rise of the whole machine and discuss the corresponding drive control strategy of the harmonic gear drive driven by giant magnetostriction. The research results lay a key technical support for the practical application of the harmonic gear drive driven by giant magnetostriction.
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH703;TH132.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1475103