导读:本文包含了纵扭复合型超声马达论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:超声,马达,频率,等效电路,机电,陶瓷,谐振。
纵扭复合型超声马达论文文献综述
曹辉,叶发根,林书玉[1]（2010）在《纵扭复合型超声马达共振频率的研究》一文中研究指出对夹心式纵扭复合型超声马达的共振频率进行了研究。研究分析表明,负载因子同超声马达的共振频率有密切的关系,负载因子越大,超声马达工作时的共振频率下降的越多。因此,超声马达工程设计中应尽量选用声阻抗大的材料作为超声马达定子以确保其共振频率最小程度的受负载的影响。纵扭复合型超声马达共振频率的理论值与测试值基本符合。(本文来源于《压电与声光》期刊2010年05期）
叶发根[2]（2010）在《径扭复合型超声马达的研究》一文中研究指出压电超声马达是国内外近年来迅速发展并得到广泛应用的一种新型固态马达,一般由形成超声振动的振子(定子)及与振子相连的转子组成,采用超声振动作为动力源,通过定转子间的摩擦耦合传递定子的振动,并将这种振动转换成连续旋转或直线位移,驱动转子的转动或移动。超声马达具有结构简单、噪声小、效率高、功率密度大、低速大扭转以及直接驱动负载等特性,它的出现是对传统马达的突破和有力补充。超声马达的优越性在一些航空,机器人等特殊领域表现尤为突出。近年来国内外学者正不遗余力的研究着各式各样的超声马达,其中包括圆环型超声马达,纵扭复合型超声马达,模式转换型超声马达等。径扭复合型超声马达在文中首次被提出,其具有与以往纵扭复合型超声马达相同的可控性好,输出功率高、转矩大,正反转特性一致,低速稳定性好等特性,而且径扭复合型超声马达在径向及纵向具有与纵扭复合型超声马达不同的结构,这将使其在一些对径向及纵向空间具有特殊要求的地方得以广泛应用。本文主要以径扭复合型超声马达为研究对象,在前人研究径向振动及扭转振动工作的基础上,对径扭复合型超声驻波马达的驱动机制、理论模型和共振频率求解等方面进行了初步的理论研究,为径扭复合型超声马达进一步的理论研究及实际应用提供一定的参考。本文主要开展了以下几个方面的研究工作：(1)在现有理论基础上,对等厚度的压电陶瓷薄圆盘和金属薄圆环的径向振动进行了分析,推导出了其机电类比等效电路,求出了其基频径向共振频率与几何尺寸之间的关系,并进行了有限元分析和实验。(2)从薄圆环或薄圆盘的平面剪切应力扭转振动波动方程出发,建立了等厚度压电陶瓷薄圆环,等厚度各向同性金属薄圆环及薄圆盘扭转振动的机电类比等效电路,从等效电路得出了它们的共振频率方程。与此同时,对等厚度压电陶瓷薄圆环,等厚度各向同性金属薄圆环及薄圆盘扭转振动基频振动进行了理论计算,结果表面薄圆环的共振频率在固定内半径或外半径时随着内半径的增大而升高,随着外半径的增大而降低,薄圆盘的扭转共振频率随着半径的增大而降低。采用计算机仿真实验验证并做了模态分析,理论计算与计算机仿真实验结果符合较好。(3)在分别推导出等厚度压电陶瓷薄圆盘,等厚度各向同性金属薄圆环的径向振动机电等效电路后,依据等效网络级联理论,建立起了等厚度夹心式压电超声马达系统的径向振动机电等效电路。并且从等厚度夹心式压电超声马达系统的机电等效电路导出了其径向共振频率方程及共振频率的解析表达式。同时通过计算机有限元仿真模拟及计算了等厚度夹心式压电超声马达系统的径向振动基频共振频率,径向振动模态图及部分尺寸下的谐响应曲线,通过级联理论计算的径扭复合型超声马达径向振动等效电路的结果与计算机仿真实验结果相一致。(4)应用前面分别推导出的等厚度各向同性薄圆盘,等厚度各向同性金属薄圆环及等厚度压电陶瓷薄圆环的扭转振动机电等效电路后,依据等效网络级联理论,建立起了等厚度夹心式压电超声马达系统的扭转振动机电等效电路。并且从等厚度夹心式压电超声马达系统的机电等效电路导出了其扭转共振频率方程及共振频率的解析表达式。同时通过计算机有限元仿真模拟及计算了等厚度夹心式压电超声马达系统的扭转振动基频共振频率,扭转振动模态图及部分尺寸下的谐响应曲线,结果表明采用级联理论计算的径扭复合型超声马达扭转振动等效电路的结果与计算机仿真实验结果比较符合。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2010-05-01）
秦磊[3]（2010）在《纵扭复合型超声马达基础研究》一文中研究指出超声电机是20世纪80年代开始发展起来的一种全新概念的微特电机。它利用压电材料的逆压电效应,使弹性体(定子)在超声频段内产生振动,并通过定子、转子之间的摩擦作用将振动转换成转子(动子)而获得运动和扭矩,输出功率,驱动负载。它是目前新型微特电机中研究较为成熟的一种,能够满足人们对微特电机提出的诸多新的要求,因而发展迅速,应用日益广泛。纵扭复合型超声电机是超声电机中一种重要的种类,具有输出功率高、可控性好、正反转特性一致、转矩大、低速稳定性好等特性而受到业内人士的重视。它所利用的是定子的纵向振动和扭转振动,这两种振动的复合使得定子驱动端面的质点产生椭圆运动,再通过定、转子之间的摩擦作用驱动转子转动。相比于行波型超声电机,纵扭复合型超声电机定子驱动端面质点的法向和切向振动可分别由纵、扭压电元件独立激发而成,这样就可以通过改变纵、扭两相的输入电压,方便的控制电机的机械输出特性。纵扭复合型超声电机用途很广泛,可以用在机器人、轿车、家用电器、精确定位装置等领域,特别适用于需要大扭矩小空间的场合。本文对纵扭复合超声电机的几种频率简并方法进行了系统的研究。主要工作如下：(1)通过超声波激发的椭圆运动轨迹分析了定子和转子的接触情况,并从理论出发得出不同预压力下定子和转子的接触面所产生的驱动转矩和制动转矩。并通过输出扭矩,可以得到摩擦材料、刚度及其摩擦特性、纵振振幅、扭振振幅和定/转子的接触时间对它的影响。通过修正后的粘附理论探讨了运行过程的摩擦分析,对于其提高电机的可靠性、稳定性都具有参考意义；并在掌握驱动转矩的影响因素上,考虑到在选择定转子的表面材料,在建立了等效电路模型后,通过等效电路模型可以很好的反映定子表面质点所形成椭圆运动的机理；并反映定转子之间接触所产生的驱动与损耗。(2)利用曼森机电等效电路,建立纵扭超声马达的等效四端网络数学模型,根据四端网络传输矩阵法分别计算细杆隔振——质量匹配、带有指数型过渡的细杆隔振——质量匹配和带有指数型附加端的情况。得出以下几个结论：当采用指数型过渡的细杆隔振-质量匹配的时候,通过改变槽的长度,纵振和扭振的变化比无过渡的时候更敏感；在采用指数型附加端的时候,只能使指数型附加端细端的半径处在rl=0.005m左右,才能使纵扭频率相近。而且改变指数型附加端粗端的半径比改变指数型附加端的长度更有效。最后通过与有限元软件NSYS的计算结果对比,对于带指数型过渡的情形,不宜选择指数型过渡段的过渡指数β太大.(本文来源于《陕西师范大学》期刊2010-05-01）
曹辉,林书玉[4]（2006）在《纵扭复合型超声马达谐振频率的理论研究》一文中研究指出目的对夹心式纵扭复合振动模式压电超声马达的共振频率进行理论研究。方法根据纵扭复合超声换能器纵向振动模式及扭转振动模式的共振频率方程,首次提出负载因子的概念。结果得出了纵扭复合型超声马达谐振频率与负载的变化关系。实验表明,超声马达纵扭各自共振频率的理论计算值与测试值基本符合。结论为纵扭复合型超声马达的设计提供了一定的理论基础。(本文来源于《西北大学学报(自然科学版)》期刊2006年05期）
易幼平,钟掘[5]（2005）在《纵-扭复合型超声马达共振频率调谐》一文中研究指出将传统的复合型超声马达改进成双定子对称结构,提出一种通过在定子上附加一个调整环实现纵、扭振动同频共振的新方法。根据线性压电理论建立定子振动分析理论模型,研究定子的纵向振动与扭转振动第一阶固有频率随调整环质量和位置的变化规律,优化双定子复合型超声马达的几何结构参数。研究结果表明:调整环的质量对定子纵向振动与扭转振动的固有频率的影响程度相同,但调整环在定子上的位置对纵向振动的固有频率的影响程度有较大差异。当改变调整环在定子上的位置,纵向振动一阶固有频率的变化很小,但扭转振动一阶固有频率变化较大;调整环处于定子端部时,可以实现定子纵向振动与扭转振动一阶固有频率的调谐。(本文来源于《中南大学学报(自然科学版)》期刊2005年04期）
易幼平[6]（2004）在《双向驱动纵扭复合型超声马达理论研究》一文中研究指出超声马达是一种利用压电陶瓷的逆压电效应和超声振动,将材料的微观变形通过共振放大和摩擦耦合转换为转子或滑块宏观运动的新型驱动器,与传统的电磁马达相比,具有惯性小、响应快、低速扭矩大、功率密度大、控制特性好、不受磁场影响、运动准确等特点,在航空航天、机器人、医疗器械、精密仪器、汽车工业具有广泛的应用前景。 纵-扭复合型超声马达是20世纪90年代发展起来一种驻波型马达,由纵、扭两种类型的压电振子组成,在相同频率但存在相位差的两种电源激励下,纵向压电振子和扭转压电振子产生两个正交的驻波,并在定子表面形成椭圆运动轨迹,通过定子、转子间的摩擦耦合驱动转子作旋转运动。与行波型超声马达相比,纵-扭复合型超声马达具有更大的力矩输出和更高的控制精度,但这类马达的理论研究还不够完善。一方面,目前采用的马达振动分析模型基于一维理论,然而,纵-扭复合型超声马达的直径通常较大,马达工作时的径向变形不容忽视,现有的一维理论已不再适宜马达定子的纵振分析。另一方面,纵-扭复合型超声马达实现纵、扭振动同频共振是提高马达输出力矩与效率的关键和难点问题,目前对于纵-扭固有频率的简并尚缺乏深入的理论研究。 本文针对目前纵-扭复合型超声马达研究中存在的难点和问题,在S.Ueha纵-扭复合型马达原型的基础上,研制了一种新型双定子对称结构的复合型超声马达的技术原型,完成了以下研究工作: 1.设计了一种单转子-双定子对称结构的纵-扭复合型超声马达,与传统的纵-扭复合型超声马达比较,有效地增加了定、转子间的接触面积,有利于提高马达的输出力矩;双定子对称结构改变了马达(本文来源于《中南大学》期刊2004-12-01）
曹辉[7]（2004）在《纵扭复合型压电超声马达的研究》一文中研究指出压电超声马达是国内外近年来迅速发展起来的一种新型固态马达，它是一种借助摩擦传递弹性超声波振动以获得动力的驱动机构，通常由形成超声振动的换能器(定子)及与换能器相连的转子组成。定子产生超声振动，转子依靠定转子间的摩擦耦合传递定子的振动，并将这种振动转换成连续的旋转或直线位移。这种马达的新颖之处在于突破了传统电磁马达的概念，没有磁极绕组和磁路，不是依靠电磁相互作用来传递能量，而是利用压电材料的逆压电效应所产生的超声振动，通过采用合理的结构，将材料的微观形变通过共振放大和摩擦耦合转换成转子或滑块的宏观运动，在这种全新结构的马达中，作为定子的超声换能器(压电陶瓷和弹性体)代替了传统电磁马达电磁线圈。与传统的电磁马达相比，压电超声马达除了具有结构简单，重量轻的优点，还具有响应快、控制性能好、不受磁场影响的特点。其本身也不产生磁场、运动准确、成本低。特别是它具有重量轻、结构简单、效率高、噪声小、低速大扭矩以及直接驱动负载等特性。而且它不需要附加齿轮变速，避免了引用齿轮变速箱而产生的振动、冲击、噪声、低效率、难以控制等一系列问题。因此，可以说压电超声马达传动是一种新颖的传动形式，它的出现是对延续数百年来的杠杆和涡轮系统占统治地位的传统机械传动的突破和有力补充。 超声马达是一个典型的机电一体化产品，它涉及到物理学、振动力学、摩擦学、接触力学、波动理论、功能材料、制造工艺电子科学、计算科学和实验技术等，是一项跨学科的高新技术，还有许多理论问题尚未搞清楚，其与电磁马达相比，设计经验不足，尚未建立系统的设计理论和设计方法。 纵扭复合超声马达具有可控性好，输出功率高、转矩大、正发转特性一致、低速稳定性好等特性而受到业内人士的重视。本文重点是以纵扭复合超声马达为研究对象，在前人工作的基础上，对纵扭复合超声马达的驱动机理、摩擦耦合、数学建模，换能器设计及谐振频率等几个方面进行了系统的研究，主要工作如下： 1．从理论上系统地分析了马达定子表面椭圆运动及摩擦驱动的机理，通过建立定子表面粒子椭圆运动的数学模型，得出了超声振动和摩擦耦合产生定子表面椭圆运动是马达驱动的前提条件，而相位差φ，振幅A_T、A_L决定着椭圆运动的形杰及转子的接触位置，它们直接决定超声马达的承载能力与效率。因而控制合适的相位差尹，振幅AT、AL是非常重要的。 2.分析了预压力、纵扭振子输出压电应力的协同作用机理以及摩擦材料对马达性能的影响，提出了摩擦副的选用标准。 3.在深入分析超声马达定转子接触面二维弹性接触模型、等效电路模型的基础上，根据超声马达定、转子间理想的线性接触提出了更符合超声实际工作情况的刚性定子和柔性转子面接触的假设，建立超声马达的界面模型。同时用等效电路的原则，求出了马达的等效电路模型。。 4.利用所建立的马达模型，分析了纵扭复合换能器在单独激发情况下纵振动和扭转振动的共振频率方程，并在此基础上研究了纵扭复合换能器的频率兼并。通过对几种换能器设计方法的对比，确定了设计纵扭复合换能器的方式，得到了纵扭复合换能器和纵扭复合超声马达的具体结构，得出一套设计纵扭复合超声马达的理论计算方法。并用数值分析的方法，定性地分析了在加负载(转子)的情况下，其对超声马达共振频率的影响，并得出了钢结构的定子比铝结构的定子在加载的情况下，其扭转共振频率更加稳定的结论。 5.通过对超声马达的负载、激励电压以及预压力对其谐振频率影响的实验研究，得出了纵扭复合型超声马达的负载、激励电压以及预压力与其共振频率的变化关系，理论和实验符合得较好。 综上所述，利用超声马达的面接触模型、等效电路模型等以及共振频率方程，可以得到纵扭复合超声马达设计方法。利用这种方法，可以设计各种类型的纵扭复合型超声马达。本文对纵扭复合型超声马达的试制、调试、制作，驱动电源的设计，控制方法的选择，超声马达产业化的实现均有重要的理论意义和实际意义。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2004-04-01）
纵扭复合型超声马达论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
压电超声马达是国内外近年来迅速发展并得到广泛应用的一种新型固态马达,一般由形成超声振动的振子(定子)及与振子相连的转子组成,采用超声振动作为动力源,通过定转子间的摩擦耦合传递定子的振动,并将这种振动转换成连续旋转或直线位移,驱动转子的转动或移动。超声马达具有结构简单、噪声小、效率高、功率密度大、低速大扭转以及直接驱动负载等特性,它的出现是对传统马达的突破和有力补充。超声马达的优越性在一些航空,机器人等特殊领域表现尤为突出。近年来国内外学者正不遗余力的研究着各式各样的超声马达,其中包括圆环型超声马达,纵扭复合型超声马达,模式转换型超声马达等。径扭复合型超声马达在文中首次被提出,其具有与以往纵扭复合型超声马达相同的可控性好,输出功率高、转矩大,正反转特性一致,低速稳定性好等特性,而且径扭复合型超声马达在径向及纵向具有与纵扭复合型超声马达不同的结构,这将使其在一些对径向及纵向空间具有特殊要求的地方得以广泛应用。本文主要以径扭复合型超声马达为研究对象,在前人研究径向振动及扭转振动工作的基础上,对径扭复合型超声驻波马达的驱动机制、理论模型和共振频率求解等方面进行了初步的理论研究,为径扭复合型超声马达进一步的理论研究及实际应用提供一定的参考。本文主要开展了以下几个方面的研究工作：(1)在现有理论基础上,对等厚度的压电陶瓷薄圆盘和金属薄圆环的径向振动进行了分析,推导出了其机电类比等效电路,求出了其基频径向共振频率与几何尺寸之间的关系,并进行了有限元分析和实验。(2)从薄圆环或薄圆盘的平面剪切应力扭转振动波动方程出发,建立了等厚度压电陶瓷薄圆环,等厚度各向同性金属薄圆环及薄圆盘扭转振动的机电类比等效电路,从等效电路得出了它们的共振频率方程。与此同时,对等厚度压电陶瓷薄圆环,等厚度各向同性金属薄圆环及薄圆盘扭转振动基频振动进行了理论计算,结果表面薄圆环的共振频率在固定内半径或外半径时随着内半径的增大而升高,随着外半径的增大而降低,薄圆盘的扭转共振频率随着半径的增大而降低。采用计算机仿真实验验证并做了模态分析,理论计算与计算机仿真实验结果符合较好。(3)在分别推导出等厚度压电陶瓷薄圆盘,等厚度各向同性金属薄圆环的径向振动机电等效电路后,依据等效网络级联理论,建立起了等厚度夹心式压电超声马达系统的径向振动机电等效电路。并且从等厚度夹心式压电超声马达系统的机电等效电路导出了其径向共振频率方程及共振频率的解析表达式。同时通过计算机有限元仿真模拟及计算了等厚度夹心式压电超声马达系统的径向振动基频共振频率,径向振动模态图及部分尺寸下的谐响应曲线,通过级联理论计算的径扭复合型超声马达径向振动等效电路的结果与计算机仿真实验结果相一致。(4)应用前面分别推导出的等厚度各向同性薄圆盘,等厚度各向同性金属薄圆环及等厚度压电陶瓷薄圆环的扭转振动机电等效电路后,依据等效网络级联理论,建立起了等厚度夹心式压电超声马达系统的扭转振动机电等效电路。并且从等厚度夹心式压电超声马达系统的机电等效电路导出了其扭转共振频率方程及共振频率的解析表达式。同时通过计算机有限元仿真模拟及计算了等厚度夹心式压电超声马达系统的扭转振动基频共振频率,扭转振动模态图及部分尺寸下的谐响应曲线,结果表明采用级联理论计算的径扭复合型超声马达扭转振动等效电路的结果与计算机仿真实验结果比较符合。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
纵扭复合型超声马达论文参考文献
[1].曹辉,叶发根,林书玉.纵扭复合型超声马达共振频率的研究[J].压电与声光.2010
[2].叶发根.径扭复合型超声马达的研究[D].陕西师范大学.2010
[3].秦磊.纵扭复合型超声马达基础研究[D].陕西师范大学.2010
[4].曹辉,林书玉.纵扭复合型超声马达谐振频率的理论研究[J].西北大学学报(自然科学版).2006
[5].易幼平,钟掘.纵-扭复合型超声马达共振频率调谐[J].中南大学学报(自然科学版).2005
[6].易幼平.双向驱动纵扭复合型超声马达理论研究[D].中南大学.2004
[7].曹辉.纵扭复合型压电超声马达的研究[D].陕西师范大学.2004
论文知识图
