慣性沖擊式直線電機的設計及其應用.pdf

1、隨著科學技術的不斷進步和發(fā)展，許多領域都對精密驅(qū)動和定位提出了更高的要求，不僅要有較高的分辨率，而且要有足夠的輸出力和較大的輸出剛度，傳統(tǒng)形式的驅(qū)動器已經(jīng)不能滿足這些要求?；趬弘姴牧现瞥傻膲弘婒?qū)動器具有慣性小、響應快、分辨率高等優(yōu)點，可以滿足驅(qū)動元器件小型化、微型化的要求。本課題創(chuàng)新性地利用壓電材料作為驅(qū)動元件，設計了2套用于顯微鏡物鏡精密調(diào)焦的壓電驅(qū)動器。第一套裝置利用旋轉(zhuǎn)型超聲電機作為動力源，驅(qū)動物鏡完成精密定位的功能，實現(xiàn)顯微鏡

2、精密調(diào)焦的目的；第二套裝置利用壓電疊堆作為驅(qū)動源，驅(qū)動顯微鏡物鏡完成精密定位的功能。分別加工制造了樣機并開展了相關的實驗研究。本文主要內(nèi)容如下：
　　1.介紹了壓電驅(qū)動器的概念，綜述了壓電驅(qū)動器的分類和應用場合，對行波型旋轉(zhuǎn)超聲電機和慣性沖擊式電機的特點和應用研究做了概述。
　　2.介紹了壓電材料的性質(zhì)和參數(shù)，論述了壓電疊堆的結(jié)構(gòu)、基本特性和使用注意事項。
　　3.提出了以TRUM-30型旋轉(zhuǎn)超聲電機為驅(qū)動源的精密調(diào)焦

3、裝置設計方案。分別設計了各組成機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和尺寸，根據(jù)預定設計要求對柔性機構(gòu)進行了有限元分析。加工制造了樣機并進行了實驗，針對調(diào)焦裝置的關鍵性能指標，如位移分辨率、工作性能開展了實驗研究。實驗結(jié)果表明：該精密調(diào)焦裝置工作性能穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)顯微鏡物鏡的雙向位移調(diào)節(jié)，其最小位移分辨率可以達到15μm。
　　4.基于慣性沖擊理論，提出了以壓電疊堆為驅(qū)動源的慣性沖擊式直線電機的設計方案。選定了壓電疊堆的類型和型號，分別對電機的各組成機構(gòu)進行