超声波电机摩擦驱动模型及其有限元仿真

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第２８卷第６期２１００年ｌ２月
轻工杌糖
ＬｉｈｔＪｄｔＭａＭｎｅｙｇｈ叮ｃｒ
Ｖ１２．０．８Ｎｏ６
Ｄｃ２０ｅ．０ｌ
［自控・检测］
ＤＩ０３６ｊｓ．０５８．０．６２Ｏ：．９９．ｓ１ — ９２１０．１１／ｉｎ０２５００
ＺＨＡＮＧｎ — ｎ，ＨｏｇｍｉＨＵａｘａ，Ｘｉ— ｉＧＡＯ－ｉｇＡｉｂｎ
（ｈＥＫｙＬｂｒｏｙｏＳｅｉｕｐｓＥｕｐｎｎｄａｃｄＭａｈｎｎ，ＴｅＭＯｅａｏｔｆｐｃｌｒｏｅｑｉａｒａＰｍｅｔｄＡｖｎｅｃｉｇａｉ
ＺｅａｇＵｉｒｔｏＴｃｎｌｇ，ａｇｈｕ３０１，ｈａｈｊｎｎｅｓｙｆｅｈｏｙＨｎｚｏ１０４Ｃｉ）ｉｖｉｏｎ
ＡｓａｔＴｅｕｔｓｎｔｔｔ — ｔｒｓｒｃｃｎａｔｏｌｆｃｏｏｅＷｎｒｄｃｄｉｔｉｄｓｔｔｎｂｔｃ：ｈｌａｏｉｍｏｒｓｓｏｒｏｕａｅｏｔｃｃｕｏｒｔｎｍｄ２ａｉｔｕｅｎｈｉｅａｏ．ｒｒｃｏａｒｏｆ — ｉｉｓｏｓｓｒｉ
超声波电机摩擦驱动模型及其有限元仿真
张洪民，夏夏，爱兵胡高
（浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室，江杭州３０１）浙Ｉ１０４
摘要：文章介绍了超声波电机定转子的面接触一库伦摩擦模型。利用ＡＳＳ有限元分析软件对直径６ｍＲＷＵＭＮＹ０ｍＴＳ
ｍｏｏｒｉｇｍｏｅ．ＴｈｎｔｌｍｅｔｉｌｔｏｓｕｅｏｓｍｕａｅａａｙｉｅｗｅｎｓａｏｎｏｏｔａｉｆｅｔｒＳｗｏｋｎｄ１ｅｆｉｅｅｅｎｍｕａｉｎｗａｓｄｔｉｌｔｎｌｓｓｂｔｅｔｔｒａｄｒｔｒｗｉｓｔｓｄｉｓｈｉ
０引言
触一摩擦模型＿，ＲＷＵＭ６库仑５对ＴＳ０定转子建模，定Ｊ对子进行模态分析，最佳振动模态，获得为接下来进行仿真分析做准备。在面接触一库伦摩擦模型的假设条件
下对电机定转子进行接触仿真，研究预压力Ｆ的变化对电机运行特性的影响，对分析结果同面接触一并库伦
关
键词：超声波电机；有限元仿真；ＮＹＡＳＳ软件；摩擦驱动；态分析模
文献标志码：Ａ文章编号：０．８５２１）６０８－１５２９（０００－２０００４
中图分类号：Ｍ３９９Ｔ５．
ＦｒｃｉｎＤｒｖｏｅｆａｔａｏｃＭｏｏｎｔｎｔｅｅｉｕａｉｎｉｔｏｉｅＭｄｌｏｎＵｌｒｓｎｉｔｒａｄＩｓＦｉｉｅＥｌｍｎｔＳｍｌｔｏ
ＡＮＳｎｔｌｍｅｔｍｅｈｄｏｔｒｗａｓｄｏＹＳｆｉｅｅｎｔｏｓｆｗａｅｉｅｓｕｅｔｍｏｅｎｌｓｓｏｄｌａａｙｉｆａ６０ｍｍＲＴＷＵＳｓａｏｎｏｔｉｅｈＭｔｔｒａｄｂａｎｄｔｅ
ｕｔｓｎｃｍｔｎｌｉＩｈ７６．ａ．ｅ．ｌａｏｉｏｒａｓ．Ｃ，ｇ４ｔ９ｒ１ｒｏａｙｓｂｆ
Ｋｅｒ：ｌａｏｉｔｒｉｎｔｌｍｅｔｓｍｕａｉｎ；ＡＮＳｏｔｒｒｉｔｏｒｖｙｗｏｄｓｕｔｓｎｃｍｏｏ；ｆｉｅｅｎｉｌｔｒｅｏＹＳｓｆｗａｅ；ｆｃｉｎｄｉｅ；ｍｏｅｎｌｓｓｄｌａａｙｉ
定子进行模态分析得出电机的工作模态。对定子和转子进行满足面接触．库伦摩擦条件的仿真分析，分析了预压力对电机性能的影响，将理论结果与仿真计算得到的结果进行比较。分析结果表明，利用ＡＳＳ软件对超声波电机进行分析ＮＹ
是一种有效的ຫໍສະໝຸດ 法。图７表４参９超声波电机（ＴＳＲＷＵＭ）是一种利用压电陶瓷逆
压电效应使电机定子产生超声振动将振动通过摩擦耦
ｓｒａｅｃｎａｔｃｕｏｆｉｔｎｍｏｅ，ａａｙｅｈｎｕｎｅｏｒ — ｒｓｕｅｏｔｒｆａｕｅａｌｓｃｍｐｒｄｔｅｕｆｃｏｔｃ —ｏｌｃｉｄｌｎｌｚｄｔｅｉｆｅｃｆｐｅｐｅｓｒｎｍｏｏｅｔｒｓｗｅｌａｏａｅｈｒｏｌｔｅｒｅｕｔｗｉｈｈｓｍｕａｉｎｅｕｔ．ＴｅｅｕｔｉｄｃｔｔａＡＮＳｓｆｗａｅｓｎｆｅｔｅｈｏｙｒｓｌｓｔｔｅｉｌｔｏｒｓｌｓｈｒｓｌｓｎｉａｅｈｔＹＳａｔｒｉａｅｆｃｉｍｅｈｄｎｈｖｔｏｉｔｅ