基于弯振模态的螺纹杆式直线超声电机

介绍了基于弯振模态的螺纹杆式直线超声电机的运行机理.在梁弯曲振动模型的基础上,对螺纹杆式直线超声电机进行动力学分析,推导出电机定子驱动点的空间运动轨迹方程,并阐明了电机运行机理.本文应用有限元法分析了电机的振动模态和结构,设计并研制了样机.样机定子的尺寸为13 mm×13 mm×30 mm,最后对电机输出特性进行了测试,最大输出力为5.2 N.     

用于磁头驱动的直线超声电机研究

直线超声电机具有结构简单、体积重量小、精度高、响应快、不受磁场干扰以及安装气隙影响等,是近年来研究较热的一种新型直线电机。本文以计算机硬盘磁头驱动为例,分析了直线电机用于磁头驱动的特点及要求,概述了直线超声电机在磁头驱动中的应用研究现状及前景,构建了一种新型直线超声电机模型,并讨论了其应用的关键问题。     

一种基于纵弯模态复合的新型两自由度直线超声电机的研究

提出了一种基于两个弯曲振动模态与一个纵向振动模态复合的新型两自由度直线超声电机。介绍了这种电机的结构特点。阐述了电机实现两个自由度直线运动的原理，并从理论上证明了电机驱动点的运动轨迹为椭圆运动。在此基础上，利用有限元方法设计了电机，并制造了原理性样机。利用PSV-300F多普勒激光测振仪对电机的工作模态进行了测试，实验结果表明，电机的工作振型和工作频率等均满足设计要求。电机的试运行表明了其工作原理和设计结果的正确性，并给出了电机的输出性能。最后指出了该样机存在的问题和改进措施。     

圆柱-球体三自由度超声电机及其控制

研制了一种一阶纵振和二阶弯振模态组合的圆柱-球体三自由度超声电机。研究了其中两个自由度的运动轨迹跟踪控制策略,并将其应用于电机样机的控制。其中,运转速度的控制采用激励电压幅值调节法,针对位置控制提出了两种运动轨迹控制策略一种是逐点比较控制,另一种是矢量分解控制。本文提出了调节激励电压幅值的3种脉冲宽度调制(PWM)方法,对这些方法作了比较,并通过一系列实验得到验证。结果表明当改变激励电压幅值时,保持3个振动模态的相位差不变和激励电压信号不失真,是简化控制过程、提高控制性能的关键;矢量控制法效果较好,并有轨迹跟踪误差小、运动平稳和噪声小等优点。     

圆柱型超声电机驱动质点的运动分析与接触结构设计

针对目前圆柱型超声电机定、转子间相对滑动较大,导致电机效率低下等问题,推导了定子端面驱动质点的运动轨迹方程,并利用MATLAB软件对驱动质点的运动轨迹进行仿真分析;采用有限元法对本研究提出的柔性接触结构进行接触变形分析;对定子进行模态和谐响应分析。结果表明：定子端面驱动质点的运动轨迹为一椭圆,椭圆面与定子端面呈一定夹角;本研究提出的柔性接触结构能有效减少定、转子间的相对滑动。     

一种新型实用的超声雾化器的研制

针对普通高频超声雾化器的缺点,设计了一种新型实用的雾化器。该雾化器采用郎之万型换能器,稳定性好,可靠性高,可大功率作业,提高了单个雾化头的雾化量。并且人为地打破了雾滴粒径与工作频率的约束关系,虽然频率降低了,但仍然能实现超细雾化,具有很好的实用价值。测试结果表明,该雾化器产生的雾滴粒径小于100μm,并且粒径在5μm左右的雾滴占28%,雾滴在空中停留时间超过1min。本文还找到一种控制雾滴粒径的简单有效方法,即采用一层金属丝网作为雾化面,可根据实际需要产生理想粒径的雾滴。     

一种新型兽药载体——淀粉微球的制备及其特性

以可溶性淀粉为原料,环氧氯丙烷为交联剂,用乳化交联法制备淀粉微球,采用L16(45)正交设计筛选出最佳制备条件,对微球形态、粒径分布进行观察;用吸附载药法制备阿司匹林淀粉微球,对载药量、包封率和体外释药性能进行了研究。所得微球形态圆整,平均粒径为38.75μm,粒径分布在20~60μm,载药量为8.38%,包封率为84.2%,体外释放符合一级动力学方程,并具有明显的缓释作用。     

纵弯模态复合的两自由度直线超声电机

所研制的两自由度直线超声电机由一个圆柱形定子和一个滑板组成.通过三组压电陶瓷元件在定子上分别激励出两个互相垂直的弯振模态和一个纵振模态.任一弯振模态和纵振模态的组合,可以驱动滑板沿x或y方向作直线运动.本文从提高电机的输出性能和驱动效率出发,提出了电机设计的要点.这些要点包括工作模态的选择、模态频率的一致性、压电陶瓷元件和支承元件的位置、预压力的大小和干扰模态的影响等.