本文關(guān)鍵詞：新型大推力直線壓電作動(dòng)器的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：壓電尺蠖作動(dòng)器是仿照自然界的尺蠖運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的,利用壓電元件的逆壓電效應(yīng)推動(dòng)箝位機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)交替作用,使直線動(dòng)子在直接箝位摩擦力作用下,輸出連續(xù)的精密位移。壓電尺蠖作動(dòng)器具有高分辨率、大行程的輸出,還能穩(wěn)定輸出大推力和大功率密度,具有廣闊的應(yīng)用前景。尺蠖驅(qū)動(dòng)的箝位方式分為三種,分別是主動(dòng)箝位型、被動(dòng)箝位型和螺旋箝位型,本文基于螺旋箝位的原理,設(shè)計(jì)了一種新型大推力直線壓電作動(dòng)器,制作出樣機(jī)并進(jìn)行了試驗(yàn)研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:總結(jié)了壓電作動(dòng)器的分類及其各自特點(diǎn),介紹了四種壓電作動(dòng)型精密定位裝置的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和特性,著重針對(duì)壓電尺蠖作動(dòng)器的歷史發(fā)展和應(yīng)用前景進(jìn)行了闡述和分析�？偨Y(jié)了壓電尺蠖作動(dòng)器的基本工作原理,詳述了螺旋箝位型壓電尺蠖作動(dòng)器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,基于螺旋箝位的原理提出了一種新型大推力直線壓電作動(dòng)器,并對(duì)其基本結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了詳細(xì)的闡述和分析。針對(duì)新型大推力直線壓電作動(dòng)器設(shè)計(jì)過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題和關(guān)鍵部件的選型進(jìn)行了詳細(xì)的分析,并對(duì)所選部件進(jìn)行了性能測(cè)試。加工制作了作動(dòng)器的樣機(jī),并搭建了樣機(jī)測(cè)試平臺(tái),對(duì)作動(dòng)器進(jìn)行了性能測(cè)試和分析。對(duì)作動(dòng)器的關(guān)鍵部件進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)建模,并針對(duì)其各自的特性和之間的聯(lián)系進(jìn)行了詳細(xì)的分析,結(jié)合各部件的模型建立了作動(dòng)器的整體動(dòng)力學(xué)模型。針對(duì)本文所開(kāi)發(fā)的新型大推力直線壓電作動(dòng)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),提出了四種新方案并對(duì)其相應(yīng)的工作原理進(jìn)行了闡述和分析。
【關(guān)鍵詞】：壓電作動(dòng)器 絲杠 尺蠖型 大推力
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN384;TM35
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注釋表11-12
• 第一章 緒論12-23
• 1.1 引言12-13
• 1.2 壓電作動(dòng)器的分類及其各自特點(diǎn)13-17
• 1.2.1 壓電超聲波作動(dòng)器13-14
• 1.2.2 壓電微位移作動(dòng)器14-15
• 1.2.3 壓電慣性作動(dòng)器15-16
• 1.2.4 壓電尺蠖作動(dòng)器16-17
• 1.3 壓電尺蠖作動(dòng)器的歷史發(fā)展17-21
• 1.3.1 國(guó)外壓電尺蠖作動(dòng)器的發(fā)展17-20
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)壓電尺蠖作動(dòng)器的發(fā)展20-21
• 1.4 壓電尺蠖作動(dòng)器的應(yīng)用21-22
• 1.4.1 在精密機(jī)械中的應(yīng)用21
• 1.4.2 在航空航天中的應(yīng)用21
• 1.4.3 在生物醫(yī)學(xué)工程中的應(yīng)用21
• 1.4.4 在微型零件的操作和裝配上21-22
• 1.5 本課題的研究意義，來(lái)源及主要內(nèi)容22-23
• 第二章 新型大推力直線壓電作動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)機(jī)理分析23-32
• 2.1 引言23-26
• 2.1.1 壓電尺蠖作動(dòng)器的基本工作原理23
• 2.1.2 尺蠖作動(dòng)器箝位機(jī)構(gòu)分類及特點(diǎn)23-26
• 2.2 螺旋箝位型壓電尺蠖作動(dòng)器的介紹26-28
• 2.3 新型大推力直線壓電作動(dòng)器的結(jié)構(gòu)和工作原理介紹28-31
• 2.3.1 新型大推力直線壓電作動(dòng)器的結(jié)構(gòu)介紹28-29
• 2.3.2 新型大推力直線壓電作動(dòng)器的工作原理29-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第三章 新型大推力直線壓電作動(dòng)器的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究32-49
• 3.1 引言32
• 3.2 新型大推力直線壓電作動(dòng)器的設(shè)計(jì)與選型32-37
• 3.2.1 力矩電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)32-35
• 3.2.2 力矩電機(jī)及相應(yīng)部件的選型35-36
• 3.2.3 螺母和絲杠的設(shè)計(jì)36-37
• 3.3 壓電疊堆的選型及性能測(cè)試37-46
• 3.3.1 壓電疊堆的基本結(jié)構(gòu)和工作原理37-39
• 3.3.2 壓電疊堆的基本特性39-42
• 3.3.3 壓電疊堆的選擇及其動(dòng)態(tài)性能的實(shí)驗(yàn)研究42-46
• 3.4 樣機(jī)裝配及實(shí)驗(yàn)研究46-48
• 3.4.1 樣機(jī)的裝配46-47
• 3.4.2 實(shí)驗(yàn)研究及結(jié)果分析47-48
• 3.5 本章小結(jié)48-49
• 第四章 新型大推力直線壓電作動(dòng)器的動(dòng)力學(xué)建模49-58
• 4.1 引言49
• 4.2 作動(dòng)器各關(guān)鍵部件的動(dòng)力學(xué)模型49-57
• 4.2.1 壓電疊堆的動(dòng)力學(xué)模型49-50
• 4.2.2 力矩電機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型50-51
• 4.2.3 外殼的動(dòng)力學(xué)模型51
• 4.2.4 箝位機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型51-52
• 4.2.5 螺母與絲杠接觸面的剛度建模52-55
• 4.2.6 螺母和絲杠接觸面的摩擦模型55-57
• 4.3 作動(dòng)器的整體動(dòng)力學(xué)模型57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第五章 幾種新型大推力直線壓電作動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案58-63
• 5.1 引言58
• 5.2 旋轉(zhuǎn)型超聲電機(jī)代替力矩電機(jī)58-59
• 5.3 蘭杰文振子代替壓電疊堆59-60
• 5.4 兩個(gè)作動(dòng)器的反向串聯(lián)60-62
• 5.5 本章小結(jié)62-63
• 第六章 總結(jié)與展望63-65
• 6.1 本文的主要工作63
• 6.2 進(jìn)一步研究思路63-65
• 參考文獻(xiàn)65-71
• 致謝71-72
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文72-73
• 附錄73

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