壓電粘滑驅(qū)動(dòng)技術(shù)因具有定位精度高、行程大、無電磁干擾等特點(diǎn),在原位微納米測(cè)試、精密光學(xué)儀器等技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而,驅(qū)動(dòng)器在快速變形驅(qū)動(dòng)階段由定、動(dòng)子間的滑動(dòng)摩擦阻力導(dǎo)致的類鋸齒狀位移回退削弱了其輸出性能,成為制約該技術(shù)發(fā)展的主要問題。據(jù)此,本文提出了一種基于超聲減摩效應(yīng)的壓電粘滑平順驅(qū)動(dòng)方法,通過將微幅高頻的正弦波耦合施加于鋸齒波的快速變形驅(qū)動(dòng)階段,利用超聲減摩效應(yīng)降低了滑動(dòng)摩擦阻力,抑制了位移回退運(yùn)動(dòng),提升了輸出性能。通過分析傳統(tǒng)鋸齒驅(qū)動(dòng)方法激勵(lì)下桿式壓電粘滑驅(qū)動(dòng)器定、動(dòng)子間的摩擦力變化狀態(tài),指出了快速變形驅(qū)動(dòng)階段驅(qū)動(dòng)器定、動(dòng)子間的滑動(dòng)摩擦阻力是產(chǎn)生位移回退運(yùn)動(dòng)的主要原因。通過分析典型桿結(jié)構(gòu)件的縱向、扭轉(zhuǎn)和彎曲振動(dòng)理論,得出了在驅(qū)動(dòng)器定子上激發(fā)超聲振動(dòng)的三種設(shè)計(jì)方案,分析了壓電粘滑平順驅(qū)動(dòng)方法的工作原理,闡明了平順驅(qū)動(dòng)方法的實(shí)現(xiàn)機(jī)理,提出了基于超聲減摩效應(yīng)的壓電粘滑平順驅(qū)動(dòng)方法的實(shí)現(xiàn)方案。開展了桿式壓電粘滑驅(qū)動(dòng)器原理樣機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真分析,本文以定子的一階縱向振動(dòng)模態(tài)作為平順驅(qū)動(dòng)方法中超聲減摩部分的設(shè)計(jì)核心,提取了驅(qū)動(dòng)器定子的一階縱向振動(dòng)模態(tài)仿真云圖,獲取了定子的一階縱向振... 

【文章來源】：長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源與研究意義
    1.2 壓電粘滑驅(qū)動(dòng)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 粘滑驅(qū)動(dòng)器的新構(gòu)型設(shè)計(jì)研究
        1.2.2 粘滑驅(qū)動(dòng)器的激勵(lì)波形優(yōu)化設(shè)計(jì)
        1.2.3 粘滑驅(qū)動(dòng)器的建模理論分析
    1.3 當(dāng)前研究存在的問題
    1.4 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 超聲振動(dòng)下桿式粘滑驅(qū)動(dòng)器減摩理論分析
    2.1 引言
    2.2 桿結(jié)構(gòu)件的振動(dòng)理論
        2.2.1 桿的縱向振動(dòng)理論
        2.2.2 桿的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)理論
        2.2.3 桿的彎曲振動(dòng)理論
    2.3 桿式壓電粘滑驅(qū)動(dòng)器的超聲減摩理論
        2.3.1 超聲減摩理論的公式推導(dǎo)
        2.3.2 超聲減摩理論的仿真驗(yàn)證
    2.4 小結(jié)
第3章 壓電粘滑平順驅(qū)動(dòng)方法的實(shí)現(xiàn)機(jī)理與方案提出
    3.1 引言
    3.2 傳統(tǒng)鋸齒驅(qū)動(dòng)方法的機(jī)理研究
    3.3 超聲減摩特性的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究
        3.3.1 超聲振動(dòng)致金屬與金屬摩擦副間的減摩實(shí)驗(yàn)
        3.3.2 超聲振動(dòng)致金屬與非金屬摩擦副間的減摩實(shí)驗(yàn)
    3.4 平順驅(qū)動(dòng)方法的實(shí)現(xiàn)機(jī)理研究
        3.4.1 平順驅(qū)動(dòng)方法的工作原理
        3.4.2 平順驅(qū)動(dòng)方法的運(yùn)動(dòng)機(jī)理分析
    3.5 平順驅(qū)動(dòng)方法的研究方案提出
        3.5.1 縱向振動(dòng)模式的設(shè)計(jì)方案
        3.5.2 扭轉(zhuǎn)振動(dòng)模式的設(shè)計(jì)方案
        3.5.3 彎曲振動(dòng)模式的設(shè)計(jì)方案
    3.6 小結(jié)
第4章 桿式壓電粘滑驅(qū)動(dòng)器樣機(jī)的設(shè)計(jì)與研制
    4.1 引言
    4.2 桿式壓電粘滑驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.2.1 驅(qū)動(dòng)器的整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.2.2 驅(qū)動(dòng)器的加載裝置設(shè)計(jì)
    4.3 桿式壓電粘滑驅(qū)動(dòng)器的有限元仿真分析
        4.3.1 模態(tài)仿真分析的參數(shù)設(shè)定
        4.3.2 模態(tài)仿真分析的結(jié)果提取
    4.4 桿式壓電粘滑驅(qū)動(dòng)器的樣機(jī)研制
        4.4.1 驅(qū)動(dòng)器樣機(jī)的實(shí)物照片
        4.4.2 驅(qū)動(dòng)器樣機(jī)的阻抗測(cè)試
    4.5 小結(jié)
第5章 壓電粘滑平順驅(qū)動(dòng)方法的實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 引言
    5.2 平順驅(qū)動(dòng)方法的實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)搭建
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)的構(gòu)成
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
    5.3 平順驅(qū)動(dòng)方法的實(shí)驗(yàn)研究
        5.3.1 基本特性的實(shí)驗(yàn)測(cè)試
        5.3.2 波形對(duì)稱性的實(shí)驗(yàn)測(cè)試
        5.3.3 對(duì)稱波驅(qū)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試
    5.4 小結(jié)
第6章 結(jié)論
    6.1 結(jié)論
    6.2 論文中提出的新方法和新思路
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3205750