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《新型大推力直線壓電作動器的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、中圖分類號:TM356論文編號:102870515-S066學科分類號:080202碩士學位論文新型大推力直線壓電作動器的研究國家自然科學基金面上項目(No.51275235)和中央高?;究蒲袠I(yè)務費專項資金資助項目(NJ20130004)資助研究生姓名朱鵬舉學科、專業(yè)機械電子工程研究方向壓電作動技術指導教師趙淳生教授南京航空航天大學研究生院機電學院二О一五年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofMechanicalandElectr
2、icalEngineeringResearchonNewLarge-thrustLinearPiezoelectricActuatorSupportedbySupportedbyGeneralProgramofNationalNaturalScienceFoundationofChina(51275235)andFundamentalResearchFundsfortheCentralUniversities(NJ20130004).AThesisinMechanicalandElectricalEngineeringbyZhuPengju
3、AdvisedbyProfessorZhaoChunshengSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2015承諾書本人鄭重聲明:所呈交的學位論文,是本人在導師指導下,獨立進行研究工作所取得的成果。盡我所知,除文中已經注明引用的內容外,本學位論文的研究成果不包含任何他人享有著作權的內容。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人和集體,均已在文中以明確方式標明。本人授權南京航空航天大學可以有權保留送交論文的復印件
4、,允許論文被查閱和借閱,可以將學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索,可以采用影印、縮印或其他復制手段保存論文。(保密的學位論文在解密后適用本承諾書)作者簽名:日期:年月摘要壓電尺蠖作動器是仿照自然界的尺蠖運動設計開發(fā)的,利用壓電元件的逆壓電效應推動箝位機構和驅動機構交替作用,使直線動子在直接箝位摩擦力作用下,輸出連續(xù)的精密位移。壓電尺蠖作動器具有高分辨率、大行程的輸出,還能穩(wěn)定輸出大推力和大功率密度,具有廣闊的應用前景。尺蠖驅動的箝位方式分為三種,分別是主動箝位型、被動箝位型和螺旋箝位型,本文基于螺旋箝位的原理,設計了一種新型大推
5、力直線壓電作動器,制作出樣機并進行了試驗研究,主要研究內容如下:總結了壓電作動器的分類及其各自特點,介紹了四種壓電作動型精密定位裝置的工作原理、結構特點和特性,著重針對壓電尺蠖作動器的歷史發(fā)展和應用前景進行了闡述和分析??偨Y了壓電尺蠖作動器的基本工作原理,詳述了螺旋箝位型壓電尺蠖作動器的基本結構和工作原理,基于螺旋箝位的原理提出了一種新型大推力直線壓電作動器,并對其基本結構和工作原理進行了詳細的闡述和分析。針對新型大推力直線壓電作動器設計過程中的關鍵技術問題和關鍵部件的選型進行了詳細的分析,并對所選部件進行了性能測試。加工制作了作動器的樣機
6、,并搭建了樣機測試平臺,對作動器進行了性能測試和分析。對作動器的關鍵部件進行了動力學建模,并針對其各自的特性和之間的聯(lián)系進行了詳細的分析,結合各部件的模型建立了作動器的整體動力學模型。針對本文所開發(fā)的新型大推力直線壓電作動器的結構特點,提出了四種新方案并對其相應的工作原理進行了闡述和分析。關鍵詞:壓電作動器,絲杠,尺蠖型,大推力本課題得到國家自然科學基金面上項目(51275235)和中央高?;究蒲袠I(yè)務費專項資金資助項目(NJ20130004)資助。本文工作在機械結構力學及控制國家重點實驗室完成。IABSTRACTPiezoelectric
7、actuatorisdesignedaccordingtotheinchwormmotioninthenature,utilizingtheinversepiezoelectriceffecttomaketheclampingmechanismanddrivingmechanismworkingalternatively,whichachievesthegoalofcontinuousprecisiondisplacementoutputofthemoverbytheeffectofthefrictionforcefromthecalmpi
8、ngmechanism.Piezoelectricactuatorhasthecharacteristicsofhighresolution,large-displacement