超声电机压电陶瓷极化装置的研制

超声电机中压电陶瓷极化后的分区特性是影响电机输出效率的重要因素,针对以往极化方法造成各分区特性不一致的问题,提出了同时同向极化方式,并根据热极化工艺要求,开发了一种新型压电陶瓷极化装置.实验结果表明,该装置不仅提高了压电陶瓷极化后各向分区特性的一致性,而且具有操作方便、功能齐全等优点.     

两种陶瓷试样耐磨性能检测装置及其实验分析

根据小型陶瓷试样耐磨性能的检测需求,模拟现场工况,依据国家标准GB/T 18301《耐火材料常温磨损性实验方法》和GB/T 12988《无机地面材料磨损性能实验方法》设计开发了两套小型陶瓷试样耐磨性能检测装置。通过对实验室不同配方及烧结工艺下的陶瓷试样的耐磨性能进行检测,根据检测数据绘制陶瓷试样磨损量随时间的变化图,对比陶瓷试样拟合直线的磨损率就可以判断出陶瓷试样的耐磨性能的优劣。     

多点压电振动给料装置的实验研究

压电振动给料装置耗能少、噪音低,有很好的发展前景。文中通过实验,考察了影响多点压电振动给料装置输送性能的多方面因素,为压电振动给料装置的改进和驱动电源控制系统的设计提供了必要的理论分析和实践数据。     

压电陶瓷微位移机械装置的研究

参考反射镜的位移标定，在很大程度上决定了移相干涉仪的测量精度．根据移相干涉的要求和压电陶瓷的特点，设计了推动参考反射镜作微位移的机械装置，通过实验测量出其微位移量表明，设计的装置使反射镜移相的非线性为1．73％。     

三维压电陶瓷的断裂

基于三维压电陶瓷中的一般平片裂纹前沿的位移,应力和应力强度因子的表达式,求得局部机械能率,以此建立了压电陶瓷的断裂准则。作为特例,将此准则应用于二维问题,所得结果与已有结果基本一致。     

压电陶瓷微位移器件控制模型的研究

从不同角度介绍了压电陶瓷微位移器件的两种控制模型.首先,借助于统计物理学分析,结合数学建模方法,建立了一个简单实用的压电陶瓷的迟滞数学模型.其次,借助于弹性体变形理论,介绍了压电/电致伸缩陶瓷的归一化控制模型,从理论上说明了采用电极化强度的方法可以有效减小迟滞的观点.并设计了两种实验系统,对两种控制模型进行了实验验证,实验结果表明,所建立的两种模型可有效减小压电陶瓷的迟滞非线性误差,提高压电陶瓷微位移的控制精度,有助于实现压电陶瓷驱动器的高精度开环微位移控制.     

多组多层宽频压电发电装置的发电性能

为了改善单层压电发电装置的发电性能和适应更宽范围的振动频率,提出了一种多组多层宽频悬臂梁压电发电结构。运用ANSYS软件建立了每组多层压电发电装置的有限元分析模型,并进行了静力和模态分析,得到了各组的固有频率。由静力分析可知,每组结构中各层悬臂梁的变形和应力分布规律几乎相同。建立了单层压电悬臂梁的耦合分析模型,计算得到其固定端在受到外界激励作用下的发电电压。为了验证有限元计算结果的正确性,制造了其中一组多层悬臂梁结构,并通过实验测试了固有频率和发电电压,实验测试结果和计算结果一致。最后,研究了每一组单层悬臂梁在不同振动频率下的发电能力,研究结果表明:当外界振动振幅为1 mm,频率在35 Hz到55 Hz之间变化时,该多组多层压电发电装置的发电性能较好,三组中至少有一组单层悬臂梁的发电峰值电压在2.8 V以上。     

简易压电晶片式液压发电装置的设计及试验

为实现低频率,高强度的振动能量回收和利用,提出一种基于压电流体耦合作用的压电晶片式液压发电装置。通过理论分析设计结构,采用直径60mm,厚度1.6mm的压电晶片以及直径16mm,高度50mm的液压缸制作样机,用水作为工作介质,测试了装置在不同激励频率、激励电压、系统背压及加载质量等条件下的电压输出情况。试验结果表明:当激励频率(工作频率)在27Hz左右时,该压电晶片式液压发电装置的输出电压达到最大,且在一定的范围内,发电装置输出电压随着激励电压、系统背压及加载质量的增加而增加,验证了液压-压电发电的可行性。     

一种新型压电陶瓷嵌入式控制器

利用嵌入式方法设计了一种用于压电陶瓷微小型设备控制的新型控制器,单板实现了传统控制器上下位机才能实现的功能.经过合理的软硬件设计,该控制器可同时进行对被控对象的实时控制及非实时性的人机交互、通讯等多任务处理.     

一种新型大推力直线压电作动器

设计了一种新型大推力直线压电作动器,采用螺旋箝位的方式实现对压电叠堆微小位移的累积输出,实现了大推力和长行程。对该种作动器的驱动机理和作动器设计过程中的关键技术问题进行了详细的分析,包括力矩电机的转速设计、上下柔性联轴器的扭转刚度设计、螺母和丝杠之间相关机械参数的设计以及对所选压电叠堆进行性能测试并选择其最佳工作频段。原理样机长为140 mm,最大直径为45mm,重量为0.7 kg,行程为40 mm。在力矩电机转速为300 r／min,压电堆驱动频率为100 Hz时,作动器的最大输出力可达130 N。     

Piezoelectric ceramic actuators: A review of machinery applications

Piezoelectric ceramic actuators can be manufactured with a wide range of movements, outputs forces and operating voltages. The pros and cons of these devices are considered and typical applications described.     

压电陶瓷驱动的新型谐综合电子凸轮的研究

提出了一种新型电子凸轮的概念,即利用特殊设计的压电陶瓷组合驱动器作为主动件,由有限元法确定输入的交流电压频率和输出的运动幅值之间的规律,通过控制组成周期性输入电压的分量的频率、幅度和初相位,驱动机构从动件输出的运动实现谐综合的特性,从而达到较高的运动输出精度。     

一种新型盘式行波型压电钻

设计了一种基于逆压电效应的新型盘式行波型压电钻.该压电钻利用压电陶瓷的逆压电效应,使定子基体产生两相面外的弯振,利用存在相位差的两相弯振的合成使钻杆端部产生摇头运动,从而为切削和钻孔提供动力.利用有限元软件ANSYS对压电钻进行了结构仿真,分析并确定了压电钻的工作模态.根据仿真结果试制了一台样机,对该样机进行了激光扫频试验,结果显示样机工作频率为40 kHz,切削频率可达240万次/min,切削幅度可以控制在微米级.试验表明,该样机配上普通牙钻,可以在打印纸、硬纸板、铝板和钢板上进行切削、钻孔等操作.     

基于压电泵自主流体驱动的新型精密位移机构

提出了一种新型的位移精密驱动机构,它以主动阀压电泵为核心驱动装置,通过流体的转移来改变缸体液体容积的变化,从而实现位移进给;该机构可以通过电压调整输出力和步长,满足大行程或微位移、高精度的输出要求。文中详细描述了该机构的结构、原理、控制方法,初步实验证明该机构可行性较强。     

新型压电式车削测力仪

新型压电式车削测力仪采用对称的双弹性环结构,该结构的"推挽"特性提高了测力仪灵敏度和实现了传感器XY切型晶组温度自动补偿功能,降低了切削热对测力仪的干扰.同时利用有限元分析软件ANSYS,对测力仪弹性环结构进行了优化设计.静、动态标定的技术指标完全达到了实际工程应用的要求.     

一种新型中空轴压电电机的结构设计

中空轴压电电机作为一种新型微特电机,在一些特殊领域有良好的应用前景。鉴于行波驱动中空轴压电电机的一些不足,提出一种依靠驻波驱动的中空轴压电电机的结构设计。该电机设计结构简单,容易实现。根据实际需要,中空轴直径可大幅度调节,输出推力也可灵活调节。     

新型烟丝膨胀装置的设计

为降低烤烟型卷烟的焦油含量,膨胀烟丝降焦技术得到了推广。膨胀烟丝以一定比例掺兑到卷烟配方中,不仅可以降低卷烟生产成本,而且对卷烟降焦减害具有明显效果。以蒸汽为介质的烟丝膨胀技术通过使用适当的温度和压力相结合来实现烟丝的膨胀,将过热蒸汽通入到旋转的气锁密闭腔体中。主要研究膨胀装置的设计方案和强度计算。