多定子旋轉(zhuǎn)超聲波電機(jī)建模與仿真研究.pdf

1、為了提高超聲波電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，同時(shí)又不過(guò)于增大電機(jī)的體積，本文提出了多定子旋轉(zhuǎn)超聲波電機(jī)。
　　第一，介紹了超聲電機(jī)的原理、發(fā)展歷史、分類(lèi)、及其應(yīng)用；介紹了大轉(zhuǎn)矩超聲電機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀及目前存在的不足，進(jìn)而引出本文研究的內(nèi)容和意義。
　　第二，對(duì)多定子旋轉(zhuǎn)超聲電機(jī)定子進(jìn)行了仿真分析，得到了其系列振動(dòng)特性：定子的模態(tài)頻率及振型、振幅及阻抗隨頻率變化關(guān)系、定子齒端質(zhì)點(diǎn)橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡的形成過(guò)程及其輸入電流隨時(shí)間變化規(guī)律。介紹了多定子

2、旋轉(zhuǎn)超聲電機(jī)的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行機(jī)理。建立了電機(jī)定轉(zhuǎn)子間摩擦接觸的數(shù)學(xué)模型，并在有限元軟件ANSYS中，分別建立了單組定轉(zhuǎn)子有限元接觸模型和多組定轉(zhuǎn)子有限元模型，并進(jìn)行了仿真分析，得到了其機(jī)械特性曲線。
　　第三，為了進(jìn)一步提高電機(jī)的輸出性能，用ANSYS有限元軟件及正交設(shè)計(jì)方法相結(jié)合，研究了轉(zhuǎn)子各個(gè)參數(shù)及參數(shù)間的兩兩交互作用對(duì)定轉(zhuǎn)子間接觸面積的影響，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了電機(jī)的轉(zhuǎn)子；基于靈敏度分析方法和ANSYS10.0優(yōu)化分析工具，對(duì)電機(jī)

3、轉(zhuǎn)子進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)轉(zhuǎn)子共振頻率和定子共振頻率的分離。
　　第四，為了減小行波型旋轉(zhuǎn)超聲電機(jī)定轉(zhuǎn)子間的徑向滑移，提出通過(guò)增大轉(zhuǎn)子摩擦層徑向最大剪切變形角的方法來(lái)達(dá)到減小徑向滑移的目的，基于定子與摩擦層間的粘滑原理，討論了定子與摩擦層間的摩擦系數(shù)大小及摩擦材料的泊松比大小對(duì)徑向滑移的影響。
　　第五，對(duì)影響多定子旋轉(zhuǎn)超聲波電機(jī)同步驅(qū)動(dòng)的因數(shù)進(jìn)行分析，分析各個(gè)因數(shù)對(duì)其同步驅(qū)動(dòng)影響程度的大小，并通過(guò)仿真分析直觀得到了各個(gè)因