多波长激振模式的螺纹副驱动型超声电机

为了提高螺纹副驱动型超声电机的输出力,改善定子与输出轴间的接触驱动状态,将12片压电片粘贴至筒状金属弹性体外表面构成定子,激发定子产生一个沿圆周方向行进的波长数为3的驱动行波,实现对螺纹输出轴的驱动,提出一种多波长激振模式的螺纹副驱动型超声电机。给出了电机的设计结构,阐明了定子多波长激振模式的激励方法,利用有限元法对定子的振动模态进行了仿真分析,研制出一台定子尺寸长×宽×内径为36 mm×30 mm×M24 mm的原型样机。实验结果表明,采用多波长激振模式可以实现螺纹副驱动型超声电机的有效驱动,电机的输出速度与输出力随激励电压的增大而线性增大。样机工作频率为52.1 k Hz,在激励电压有效值42 V时,最大输出力可达40 N。