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声峰超声波厂家浅析纵弯模式转换型超声马达(一)

来源: | 发布日期:2022-10-27

这种超声波马达是在一个纵向振动子的末端,用螺栓紧固定子。定子的外形为图7. 12所示。在定子的端面上,沿径向竖有两块高h,宽a、厚b的小振片,并在每个小振片同侧挖一道有一定深度和宽度的小槽。在定子中心有一螺孔,以便装配一个与转子相滑配的螺杆。

图7.12

当纵向振动换能器被激励时,则沿径向的一对振动片将作与纵向振子频率相同的弯曲振动,从而振动片顶端的轨迹合成为椭圆。由于这两振动片作反相弯曲振动,故置于其上的转子将在摩擦力的作用下,沿一定方向转动,如图7. 13所示。取振动片顶端为x-y坐标的原点,x轴与纵振动方向重合。换能器纵振动的振幅A1,弯曲振动振幅A2,两者角频率都是ω。振动片静止时,其顶端位置为0点。换能器被激励后,振动片端头在t时刻位置为:

7.10-11

式中,ω、v分别为振动片端头在t时刻x,y轴方向上的位移。

把振动片视为一均匀截面,一端固定的梁振动片材料取45#钢, 则基频为:
7.12
 式中,l 、b少分别为振动片长度和厚度(mm); ƒ为基频(kHz)
当振动片l为8.5mm, b为1. 5mm,可计算得f=-17. 36kHz;其纵向振子频率也为此频率。

当有转子置于振动片之上,振动端头的运动轨迹是A'A→AC'→C'B→BA'→A'A,如图 7. 13 (b)所示。

图7.13

以上所述的超声马达例子的参数如下:1.定子外径φ30mm; 2.ƒ为17kHz; 3.输入功率为1W; 4.转子转速n= 410转/分;5.扭矩  0. 35N∙ cm; 6.效率

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