国家自然科学基金(50175018)
- 作品数：19 被引量：82H指数：6
- 相关作者：陈维山刘军考赵学涛李霞谢涛更多>>
- 相关机构：哈尔滨工业大学山东理工大学齐齐哈尔大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金黑龙江省自然科学基金更多>>
- 相关领域：电气工程自动化与计算机技术理学一般工业技术更多>>
- 夹心换能器式多自由度球形超声波电动机研制被引量：3
- 2009年
- 提出一种新型的基于夹心换能器驱动的二自由度球型电动机,该电动机定子结构采用两对空间位置正交的夹心换能器,每对换能器驱动电机球形转子一个自由度的正反两个方向运动,换能器之间由一个支架连接,相互正交,支架连接换能器的位置在换能器一阶纵向振动的节面,从而消除了两个换能器之间的耦合,保证各换能器独立工作。该电动机的最大输出力矩为0.45 N.m,转速为12 r/min,实际工作频率为33.3 kHz,与设计相吻合。
- 赵学涛
- 关键词：球形电机优化设计有限元分析
- 基于超声波微驱动的摩擦改性被引量：6
- 2006年
- 提出了一种超声波微驱动摩擦改性的思想。通过激励超声波马达振子的两个对称的夹心式换能器前端头作旋转方向相反的椭圆运动,使摩擦副处于超声波动力润滑状态,同时控制两个夹心式换能器振幅,实现在低速运动时对摩擦力的主动控制达到减小摩擦力的目的。利用气浮导轨、力传感器、低速电机建立了摩擦力模糊控制系统。初步的实验表明,摩擦力大大减小,当振子和负载总质量为3．8kg,电机拖动速度0．5mm/s时,摩擦系数达到0．0053。
- 陈维山张帆刘军考
- 关键词：超声波马达动摩擦微驱动摩擦力椭圆运动
- 基于虚拟滚动体超声波摩擦改性技术的研究被引量：1
- 2003年
- 基于所提出的虚拟滚动体的思想,阐述了超声波减摩的实质。设计了一种新型超声马达,借助ANSYS有限元分析软件对其进行了振型分析,并对本样机进行了试验,利用MATLAB进行了运动仿真。说明在两运动体的一方加入超声波,形成的虚拟滚动体可以使其摩擦降低。
- 魏鹏威陈维山
- 关键词：超声马达有限元分析减摩
- 压电纤维复合材料悬臂梁发电性能分析被引量：6
- 2010年
- 研究了压电纤维复合材料悬臂梁俘能器的电学特性,使用有限元法分析了叉指型电极结构尺寸、压电纤维和基板材料厚度对输出电压的影响,并将同等尺寸的d33和d31模式压电纤维材料悬臂梁俘能器发电能力进行对比分析。结果表明:叉指电极结构尺寸对工作于d33模式的压电纤维材料悬臂梁俘能器输出电压影响较大。d33模式俘能器具有能产生高电压、低电流值的特点,当压电纤维和基板材料的最佳厚度比为0.75时,俘能器产生电荷量最大。而d31模式俘能器具有能产生低电压、高电流值的特点,当压电纤维和基板材料的最佳厚度比为0.6时,俘能器的输出电压最大。相对于d33模式压电纤维材料,工作于d31模式压电纤维材料更适合作为发电材料使用。
- 王红艳谢涛王志彬
- 关键词：悬臂梁
- 双锥面齿自支撑轴系行波超声电机设计与有限元分析被引量：5
- 2008年
- 针对传统的行波超声电机定转子接触面小、输出力矩小,需要轴承定位,存在润滑问题,设计了一种新型双锥面齿驱动的自支撑轴系行波超声电机。首先设计了双锥面齿超声电机的结构,并分析其运行机理,然后利用有限元软件对电机的定子进行模态分析、谐振分析和瞬态分析,不但精确地预测了电机的激励频率,得到定子的振动模态图,而且从理论上获得其振幅和阻抗随频率的变化规律,以及定子齿端上某点随时间变化的位移曲线及其椭圆运动轨迹。最后利用自行研制的电机样机进行了实验,该样机的最大堵转力矩是0.48 N.m,是与其相近尺寸的传统单面齿超声电机的1.7倍,样机的最大空载速度是86 r/min。
- 李霞陈维山谢涛
- 关键词：电器工程超声电机谐响应分析
- 一种基于纵弯夹心式换能器的直线超声电机被引量：26
- 2007年
- 该电机利用夹心式换能器激励纵向和弯曲振动,通过一定相位差,在驱动足上形成椭圆振动轨迹。采用了指数形变幅杆放大纵振振幅以提高电机速度。利用经典换能器变幅杆理论确定换能器和变幅杆尺寸和纵向谐振频率,并辅以有限元方法来简并纵向和弯曲振动频率。驱动足处于变幅杆不同位置时驱动椭圆振动轨迹有所不同。用有限元法研究了不同形态的椭圆振动轨迹对电机输出性能的影响,发现当驱动足位于弯曲驻波波腹处电机性能最稳定。样机的最大速度480mm/s,最大推力25N。
- 石胜君陈维山刘军考赵学涛
- 关键词：直线超声电机有限元法
- 新型行波压电电动机的结构研究及理论分析
- 2006年
- 环型和圆盘型行波压电电动机小直径条件下,输出性能逐渐失去低速大力矩的特点。由于结构限制,其定转子的动态点接触导致电动机运转不平稳、磨损大和驱动力矩小等不足。针对这些不足提出一种新型行波柱面驱动压电电动机,将传统的点接触改进成现在的线接触,即环型或圆盘型定子改进成圆柱型定子。阐述了行波压电电动机的运行机理以及电动机驱动系统原理。通过对压电电动机定子结构的振动理论分析,证明此新型结构电动机符合一般压电电动机形成驱动及正常工作的基本条件。利用ANSYS有限元软件分析电动机定子的振动模态, 给出选取振动模态的理论依据。制作了直径为20 mm的柱面驱动压电电动机,并对其输出特性进行测试,得到测试结果为输出力矩／质量比是0．426。
- 张东华陈在礼李有光
- 关键词：大力矩行波压电电动机有限元法
- 用于机床进给系统的双向驻波直线超声电机被引量：4
- 2007年
- 近年来超声电机在机床进给系统中的应用越来越广泛,针对于传统贴片式驻波型超声电机效率低,功率小,不利于在进给系统中应用的现状,文章提出一种利用夹心式弯振换能器的激励弯曲驻波的驻波直线超声电机。运用振动理论分析了电机的致动原理:通过激励两种不同谐振频率的弯曲驻波,并结合驱动齿的合理分布,可实现双向运动。采用有限元法确定其具体结构尺寸,并验证了各驱动齿端部振动轨迹为倾向一致的斜线。制作了样机并测定了其机械输出特性,达到如下指标:最大推力14N,最高速度180mm/s。
- 陈维山石胜君赵学涛李霞
- 关键词：直线超声电机有限元法进给系统
- 谐波摩擦传动柔轮结构参数对其应力影响分析被引量：2
- 2011年
- 分析三波谐波摩擦传动柔轮结构参数对柔轮应力分布的影响。建立柔轮的有限元接触模型时,综合考虑谐波波发生器和刚轮对柔轮的影响,建立柔轮与刚轮及柔轮与钢球间的接触对。然后进行有限元接触分析,获得柔轮的应力分布情况及柔轮的最大等效应力。最后,根据柔轮应力分布,针对柔轮主要结构参数壁厚及长径比对柔轮的最大等效应力的影响及其对柔轮各应力突变截面的最大等效应力影响进行分析,获得如下结论:在柔轮直径等结构参数不变的情况下,随着壁厚的增加,柔轮的最大等效应力线性增加;随着柔轮长径比的增加,柔轮的最大等效应力非线性增加,当长径比大于0.8时,应力增加趋于稳定,大于1.0时,应力基本不变。
- 李霞张三川陈维山
- 关键词：谐波摩擦传动应力分析长径比
- 新型换能器式大力矩超声波电机的研究
- 2006年
- 超声波电机是一种利用压电晶体逆压电效应获得驱动力矩的新原理电机,它与由电磁作用获得转矩的电磁电机工作原理截然不同。针对目前超声波电机输出力矩小的不足,提出了一种新型换能器式大力矩超声波电机结构。对电机的运行机理进行了分析,并利用有限元软件ANSYS分析了电机定子的振动特性和阻抗特性,同时提出了一种振子间解耦的方法。通过实验得到了电机的运转特性,在预紧力为13N时得到电机最大输出力矩为2.8N.m。
- 张东华陈维山陈在礼谢涛刘军考
- 关键词：大力矩换能器超声波电机有限元
