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摘要
该文提出了一种基于多模态复合型压电振子驱动的球形超声电机。利用单个振子的一阶弯振模态、一阶纵振模态和弯-弯振动组合模态实现驱动足的二自由度驱动,通过两个空间垂直布置的压电振子的合成驱动实现球转子的三自由度转动。利用Ansys Workbench有限元软件对振子进行模态分析和谐响应分析,并优化设计其结构参数。加工制作了原型样机,并测试了不同预压力下的频率转速特性。结果表明,当预压力为10 N时,x、y轴最大空载转速可达130 r/min,采用异步并联驱动方式的z轴最大空载转速可达155 r/min。
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单位南京航空航天大学; 机械结构力学及控制国家重点实验室; 机电工程学院; 金陵科技学院
