国内压电超声马达研究的现状和发展

近几十年来，世界上许多国家对压电超声马达进行了大量的研究。我国自８０年代以来也进行了一些压电超声马达的理论探索和研制的实践工作。本文根据近十几年来国内的有关文献资料，综述了压电超声马达在国内的发展情况，列举了行波型压电超声马达、驻波型压电超声马达、微动压电马达等典型例子，并指出了今后的研究方向。     

压电微马达运动学模拟的研究

本文在压电微马达运动学基本原理的基础上,运用C语言编制了压电微马达运动学分析程序.进行了压电微马达运动学模拟仿真的研究,得出一些重要的结论,并进一步得到压电微马达样机实验的验证.     

压电微马达的动力学仿真及实验研究

本文在压电微马达动力学基本原理的基础上,运用C语言编写了其动力学仿真程序,进行了压电微马达的动力学模拟.其次,本文提出了压电微马达的动力学测量原理,对压电微马达样机进行了动力学模型实验,从而验证了压电微马达动力学原理及其仿真结论的正确性.     

纵弯式压电微马达驱动机理研究

分析了纵弯式压电微马达驱动机理,建立了纵弯式压电微马达输出功率与驱动臂的倾角、长宽比之间的相位差及压紧力关系的数学模型,为纵弯式压电微马达的优化设计奠定了基础。     

一种新型非对称电极的非接触压电微马达

提出一种基于非对称电极驱动的非接触压电微马达.圆盘型压电陶瓷作为激励源以产生周向行波.研究了该电极激励行波的条件.根据理论分析,设计了马达样机进,行了实验,并比较了对称电极和非对称电极两种情况下转子转速与频率的关系,得知非对称电极驱动明显提高了压电微马达的转速.     

压电微马达有限元分析及实验研究

压电微马达是微型机械领域中的一个崭新课题,本文从动力学角度对压电微马达进行有限元分析,得出固有频率和定子表面切应力场等重要结论,并通过模型样机实验研究验证有限元分析结论的正确性,从而为压电微马达的优化设计奠定了基础。     

国外超声马达的发展与应用

简要介绍了国外最近发展起来的一种新型马达－超声马达。它突破了传统马达的概念，没有磁极绕组和磁路，不依靠电磁相互作用来传递能量，而是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成转子的宏观运动。了国外超声马达的发展状况，着重介绍了超声马达的优点及超声马达在工程中的应用目前研究中存在的问题以及进一步的发展方向。     

直线型行波超声马达的研究

从理论上证明了用于直线型行波超声马达的波形成的可行性。并用制作的两个超声压电换能器、自由－自由梁和滑块组成了一台直线型行波原型超声马达。试验表明：这台直线型原型超声马达能作直线往复运动。     

压电微马达研制

本文采用微机械加工研制压电微马达,用硅平面工艺首次制作了硅转子并装配成直径φ１．８ｍｍ压电微马达,得到转速为３０￣５０ｒ／ｍｉｎ。同时对传子重量,形状,激励频率与转速关系进行研究。     

行波超声马达传动机理的研究(二)——运动平稳性分析及其调速机理和动力传递机理

详细分析了压电行波超声马达定子中两相驻波波幅不等、振动相位差异于９０°时，对转子运动平稳性的影响，并得出定子中同时存在驻波和行波，转子旋转速度以两倍的激振频率变化的结论。系统地研究了压电行波超声马达的三种调速方法：调压、调频、调相。讨论了该马达驱动力产生和负载特性     

超声电机在南京航空航天大学的研究与发展

介绍了南京航空航天大学超声电机研究概况；叙述了南京航空航天大学超声电机研究中心在超声电机技术方面所取得的研究进展和成果；列举了该中心在研究超声电机中所解决的若干关键技术；总结了取得这些进展和成果的主要原因和经验。最后，提出了本中心当前的研究任务，展望了超声电机未来的发展。     

旋转行波超声电机性能提升技术进展

为推动旋转行波超声电机的发展及其在精密驱动领域的应用,综述了其性能提升技术研究进展并分析了现阶段尚且存在的技术问题。首先,从定子行波的合成、质点椭圆运动轨迹、接触界面的摩擦驱动等方面论述了传统旋转行波超声电机的运行机理。然后,从结构优化和新材料应用角度综述了旋转行波超声电机的发展及其局限性;从温升控制角度阐释了温度变化对超声电机性能的影响并介绍了现有解决方案;论述了变预压力对谐振频率漂移的耦合影响,并指出了目前研究存在的不足;从双行波驱动角度分析了超声电机发展过程中的重大突破,概况了其研究历程及可行的发展方向。最后,归纳了旋转行波超声电机亟待解决的技术难题,并建议了解决方案。     

Minimising heat dissipation in ultrasonic piezomotors by working in a resonant mode

Heat dissipation in ultrasonic motors should be limited, especially in precision applications since it causes thermal deformations. Therefore, an easy-to-understand mechanical model was developed to simulate heat dissipation in an ultrasonic motor. This model involves the dielectric, piezoelectric and mechanical hysteretic losses of the piezoelectric material. Both the model and the experiments lead to the same recommendations to minimise the heat dissipation for ultrasonic motors. Large piezoactuators, exciting passive structures at high resonance frequencies result in a minimum heat dissipation. Furthermore, it was shown that the optimal frequency regarding minimal heat dissipation lies between the resonance and the antiresonance frequency of the system, close to the resonance frequency.     

超声电机在国外的发展

简要回顾了超声电机的发展，并简述其工作原理和结构形式，对其各种控制策略做了简要的比较。分析国外超声电机的关键问题及研究现状，探讨其在各领域中的应用前景及发展趋势。     

超声波直线电机的运行机理

超声波电机的运行机理完全不同于传统的电磁型电机。阐述了超声波直线电机椭圆运动的生成原理,讨论了行波直线电机与驻波直线电机的优劣,为超声波电机设计提供了理论依据。     

A test method to investigate the tribological behaviour of friction materials under ultrasonic fretting conditions

To investigate and understand the tribological behaviour of high-frequency tribosystems such as ultrasonic motors, a specific test method is necessary. This work reports on the construction of a test machine to evaluate the friction and wear behaviour of friction materials under ultrasonic fretting conditions, as well as giving some representative experimental results. Hard/soft (steel/polymer) and hard/hard (steel/alumina, alumina/alumina) couples were studied with respect to their application as contact materials in ultrasonic motors. Investigation of friction behaviour at high frequencies showed that friction-induced vibrations lead to friction forces of much lower magnitude than predicted by quasistationary friction coefficients obtained for sliding friction. The wear behaviour is characterised by abrasive, adhesive, fatigue and oxidative mechanisms, depending on the mating materials. For polymeric friction materials, the influence of fibre reinforcement and the incorporation of PTFE as a solid lubricant were evaluated. The presence of PTFE resulted in a strong improvement of both friction and wear behaviour.     

基于超声电机的变弯度翼的驱动与集成

提出了一种分布式超声电机驱动的小型变弯度翼。分别对机翼的变形驱动方案和流场分布规律进行了仿真分析,研究了变弯度翼的变形驱动机构、高弹性伸缩蒙皮、分布式超声电机的协调控制等关键技术,并实现了小型变弯度翼的系统集成。风洞实验数据表明,分布式超声电机驱动的变弯度翼能够实现机翼在低速飞行状态下外形的智能变形驱动与控制,从而可以有效改善机翼的升阻气动特性。笔者研究的成功展开为压电精密驱动技术应用于流动控制探索了一条可行的技术途径。     

多自由度超声电机研究的一些新进展

多自由度超声电机是从九十年代初开始研究的、在单自由度超声电机的基础上发展起来的一种新型电机。由于这种电机能提供两个或两个以上自由度的运动，且具有超声电机本身的独特优点，因而有广阔的应用前景。文中列举了几种最新出现的多自由度超声电机，阐述了它们的结构、工作原理和特点，为关注这方面发展动态的同行们提供参考。     

直线型超声电机的发展及应用

概述了直线型超声电机的运动机理，综述了国内外直线型超声电机的发展及其研究现状，列举了一些典型例子，总结了直线型超声电机的应用领域。针对现在直线型超声电机在理论、实验、材料等方面存在的问题，指出了在其研究开发中需要解决的关键技术。