本文關鍵詞：壓電疊堆泵及直線驅動器設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：壓電疊堆泵是使用壓電疊堆作為驅動元件的小型泵。壓電疊堆本身輸出力大且響應快，但自身變形極小無法滿足同時需要高驅動力和大位移的場合。為了解決這個問題，人們提出了一種液壓傳動和壓電驅動技術相結合的壓電疊堆泵直線驅動器，以期獲得較大的運動行程和驅動力，將壓電泵輸出口與液壓缸相連便組成了一個基本的直線驅動器。在飛行器自適應結構中，有望使用壓電直線驅動器來進行驅動。 本文介紹了壓電疊堆泵及直線驅動器的設計和性能測試，分析了泵的腔體、薄膜厚度、活塞直徑、單向閥類型對流量，輸出壓力，液壓缸的力輸出的影響。研究表明，壓電泵的性能由多個因素決定，包括：壓電疊堆的輸出性能，泵的工作頻率與電壓，單向閥的反向截止性與密封性，泵腔體的大小，振動薄膜的材料與厚度，，活塞的直徑以及泵的整體密封性。實驗結果表明：壓電泵的輸出流量與輸出壓力均隨著電壓的升高而增加，且近似于線性關系；泵的輸出流量隨著頻率的增加而增加，但頻率增加到70Hz左右，輸出流量達到最大值，然后輸出流量隨頻率增加而降低。泵的輸出壓力與頻率關系不大，隨著頻率增加緩慢下降。 加工的實驗樣機在0~300Hz的工作頻率范圍內(nèi)完成測試，泵的最大輸出流量350ml/min，最大輸出壓力為550kPa。使用內(nèi)徑16mm液壓缸時的最大輸出力114N，無負載時最大伸長速度24mm/s。
【關鍵詞】：壓電疊堆泵 液壓直線驅動器 液壓缸 微型泵 壓電
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH38;TH703
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 圖表清單8-11
• 注釋表11-12
• 第一章 緒論12-20
• 1.1 引言12
• 1.2 目標12-13
• 1.3 壓電泵及壓電驅動器13-18
• 1.3.1 壓電泵的概念13
• 1.3.2 壓電泵類型及國內(nèi)外相關研究13-14
• 1.3.3 壓電驅動器及國內(nèi)外相關研究14-16
• 1.3.4 壓電材料在航空中的應用16-17
• 1.3.5 分布式液壓驅動在航空中的應用17-18
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容18-20
• 第二章 壓電材料及壓電疊堆20-33
• 2.1 壓電材料與壓電效應20-21
• 2.2 壓電材料的參數(shù)與壓電方程21-24
• 2.2.1 壓電材料參數(shù)21-23
• 2.2.2 壓電方程23-24
• 2.3 壓電疊堆24-28
• 2.3.1 壓電堆的結構24-26
• 2.3.2 壓電疊堆的輸出特性26-27
• 2.3.3 疊堆封裝27-28
• 2.3.4 壓電疊堆的性能測試28
• 2.4 疊堆位移放大機構的設計28-32
• 2.4.1 放大機構的設計與分析29-30
• 2.4.2 機構放大仿真30-31
• 2.4.3 模態(tài)分析31-32
• 2.5 本章小結32-33
• 第三章 壓電疊堆泵的原理與設計33-43
• 3.1 壓電疊堆泵的原理33-34
• 3.2 壓電疊堆泵的結構與裝配34-35
• 3.3 單向閥的類型35-38
• 3.4 壓電疊堆泵靜態(tài)建模38-40
• 3.4.1 簡化系統(tǒng)建模38
• 3.4.2 驅動組件建模38-39
• 3.4.3 泵腔模型39-40
• 3.4.4 單向閥建模40
• 3.5 壓電疊堆泵流量估算40-42
• 3.6 液體的可壓縮性及氣穴現(xiàn)象42
• 3.7 本章小結42-43
• 第四章 壓電疊堆泵實驗43-56
• 4.0 樣機參數(shù)與實驗設備43-44
• 4.1 電壓-流量測試44-46
• 4.2 電壓-壓力測試46-47
• 4.3 懸臂梁式閥與整體式單向閥實驗47-49
• 4.4 振動薄膜厚度對性能的影響49-50
• 4.5 活塞尺寸對性能的影響50-53
• 4.6 驅動部件有限元模態(tài)分析53-55
• 4.6.1 活塞與薄膜變形53-54
• 4.6.2 驅動組件的模態(tài)分析54-55
• 4.7 本章小結55-56
• 第五章 直線驅動器實驗56-63
• 5.1 混合直線驅動器設計56
• 5.2 液壓缸推力及伸長速度與頻率關系56-58
• 5.3 液壓缸實際流量及壓力與頻率關系58-59
• 5.4 實驗誤差分析59
• 5.5 電源設計及測試59-61
• 5.6 本章小結61-63
• 第六章 結論與展望63-65
• 6.1 結論63-64
• 6.2 展望64-65
• 參考文獻65-68
• 致謝68-69
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文69-70
• 附錄 設計圖紙70-74

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

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  本文關鍵詞：壓電疊堆泵及直線驅動器設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：335319