提出利用压电振动驱动液体循环构造微小型压电液压马达的原理与方法。针对压电振子变形小、流体可压缩的特点,从提高马达机电转换效率、响应速度及驱动能力等方面进行了系统的研究建立了叠堆/晶片型压电振子的力学模型,通过仿真与试验获得了其动/静态特性及能量效率影响因素;采用有限元、解析及试验方法进行了多种结构/材料截止阀的研究,获得了阀片结构、阀孔面积与压电振子变形量/动态特性间合理匹配关系,证明存在最佳阀孔面积使马达性能最佳、且其最佳频率取决于阀的频响特性;进行了叠堆驱动马达的整体建模分析与试验,获得了压电振子/泵腔隔膜结构、腔高、流体体积模量、液压缸直径及负载等要素对马达性能的影响规律及各要素间的最优匹配关系,提出了确保最大能量效率马达的设计方法;进行了晶片驱动马达理论与试验研究,获得了腔体数量、连接/驱动方法等对其性能的影响规律,证明了采用交叉激励的多腔串联晶片泵亦可实现马达的有效驱动;进行了主动阀压电泵的设计分析与试验,获得了驱动与阀用压电振子电压相位、信号占空比等对输出性能的影响规律,并通过改变进出口阀电压信号相位实现了流体的双向输送;设计制作具有自激功能的压电液压马达的专用控制电源。
英文主题词piezoelectric actuation;hydraulic motor; hybrid catuation; actuation theory