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柔性转子对行波超声波电动机性能的影响
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:《机械工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TM356[电气工程—电机]
  • 作者机构:[1]南京航空航天大学精密驱动研究所,南京210016
  • 相关基金:国家自然科学基金(10604032)和江苏省高科技计划(DG2006005)资助项目.
中文摘要:

提出旋转型行波超声波电动机中柔性转子的明确定义,指出柔性转子属于做大范围运动的弹性圆板的动力学范畴,得到了柔性转子上任意点的运动描述。利用Lagrange方程,得到柔性转子的刚柔耦合的动力学模型,并将其与基于柔性转子的接触界面模型、定子的半解析动力学模型有机地融合在一起,得到了整个电动机的动力学描述。通过分析实例,表明当把转子作为柔性体来考虑时,定、转子的接触界面变得复杂和不对称,由此解释了试验中发现的适当转子阻尼可以改善电动机性能的现象。进一步分析和阐释了柔性转子通过自身的弹性变形,减少界面上定、转子之间的径向磨损并提高电动机输出效率的机理,得到了试验的验证,为柔性转子的结构设计提供了理论依据。

英文摘要:

First the definition of flexible rotor of traveling wave type rotary ultrasonic motor (TRUM) is given. It is pointed out that the flexible rotor can be classified in the range of elastic annular plate with large overall motion. And the kinematical equation of flexible rotor is derived. Then the rigid-flexible coupling dynamic model of flexible rotor is obtained by Lagrange equation. So the complete model of TRUM is derived by the integration of the contact model based on flexible rotor, stator's semi-analytical model and flexible rotor model. The analysis examples show that the complicated contact mechanism with asymmetry occurs at the inter- face between the stator and flexible rotor. The analyses explain how the appropriate damp of rotor can lead to thegood performance of motor. Moreover the proper flexible rotor is proved to improve the motor's output efficiency by decrease of the friction in the radial direction at the interface. Finally the results of simulation are found to be in good agreement with those of experiments, so the proposed model provides the theoretical foundation for the design of the flexible rotor.

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期刊信息
  • 《机械工程学报》
  • 中国科技核心期刊
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  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋天虎
  • 地址:北京百万庄大街22号
  • 邮编:100037
  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
  • 电话:010-88379907
  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 获奖情况:
  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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