專(zhuān)利名稱(chēng)：超聲微驅(qū)動(dòng)摩擦試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超聲摩擦試驗(yàn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
以壓電晶體的逆壓電效應(yīng)為基本原理并借助接觸摩擦驅(qū)動(dòng)來(lái)提供動(dòng)力的超聲電機(jī)具有傳統(tǒng)電磁電機(jī)不具有的許多特點(diǎn)，已經(jīng)在宇航、機(jī)器人、汽車(chē)、精密定位、醫(yī)療機(jī)械、微型機(jī)械等領(lǐng)域得到成功的應(yīng)用。其中行波超聲電機(jī)的定子表面質(zhì)點(diǎn)做橢圓運(yùn)動(dòng)，表面質(zhì)點(diǎn)的連續(xù)形成了行波，借助表面行波摩擦驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)。行波超聲電機(jī)的定、轉(zhuǎn)子之間的接觸是相對(duì)平穩(wěn)連續(xù)的，電機(jī)輸出特性較穩(wěn)定，相對(duì)于其他超聲電機(jī)應(yīng)用廣泛，并且更實(shí)用于微型及精密儀器，便于精確定位。由于超聲電機(jī)的發(fā)展時(shí)間較短，其相關(guān)理論還不完善，這也大大束縛了超聲電機(jī)的應(yīng)用和發(fā)展。目前從事超聲電機(jī)研究的學(xué)者，僅在傳統(tǒng)的摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)或者再外附加超聲振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)方法研究超聲振動(dòng)對(duì)摩擦驅(qū)動(dòng)的影響來(lái)間接等效地研究超聲摩擦驅(qū)動(dòng)的相關(guān)特性。并沒(méi)有進(jìn)行微觀瞬時(shí)、直接地對(duì)超聲摩擦驅(qū)動(dòng)進(jìn)行研究。由于摩擦現(xiàn)象本身的復(fù)雜性，加之定、轉(zhuǎn)子處于高頻(幾十千赫茲)、微幅(幾微米)振動(dòng)接觸條件下，其摩擦驅(qū)動(dòng)機(jī)理尚無(wú)定論；并且影響超聲電機(jī)輸出特性的因素很多，如溫度、預(yù)壓力、驅(qū)動(dòng)電壓及摩擦材料固有特性等，所以至今還沒(méi)有建立精確的摩擦驅(qū)動(dòng)模型。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種超聲微驅(qū)動(dòng)摩擦試驗(yàn)系統(tǒng)，它具有完全能夠滿(mǎn)足超聲微驅(qū)動(dòng)摩擦試驗(yàn)的基本要求，操作簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定的特點(diǎn)。本發(fā)明由超聲微驅(qū)動(dòng)摩擦試驗(yàn)機(jī)40、電荷放大器50、接線端子板60、微型計(jì)算機(jī)70組成，超聲微驅(qū)動(dòng)摩擦試驗(yàn)機(jī)40分別由導(dǎo)線與電荷放大器50和接線端子板60相連接，電荷放大器50由導(dǎo)線與接線端子板60相連接，接線端子板60由導(dǎo)線與微型計(jì)算機(jī)70相連接。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)能夠完全等效模擬行波超聲電機(jī)定子表面某一質(zhì)點(diǎn)和駐波超聲電機(jī)定子表面質(zhì)點(diǎn)對(duì)貼有摩擦材料轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng)過(guò)程；(2)能夠?qū)Σ煌Σ敛牧霞澳Σ僚涓边M(jìn)行瞬態(tài)微觀正壓力、瞬態(tài)微觀摩擦驅(qū)動(dòng)力的實(shí)時(shí)測(cè)量，從而能夠得出不同摩擦材料及摩擦配副的瞬態(tài)微觀摩擦系數(shù)；(3)能夠在不同摩擦材料及摩擦配副的情況下研究超聲電機(jī)的固有特性如預(yù)壓力、驅(qū)動(dòng)電壓和溫度的升高對(duì)超聲電機(jī)微觀瞬態(tài)摩擦驅(qū)動(dòng)性能的影響；(4)在現(xiàn)有硬件的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)高頻數(shù)據(jù)采集的軟件并能夠?qū)υ囼?yàn)系統(tǒng)采集而來(lái)的相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)處理，以便進(jìn)行摩擦學(xué)分析。本發(fā)明為研究超聲電機(jī)微驅(qū)動(dòng)的微觀過(guò)程、超聲電機(jī)定、轉(zhuǎn)子之間摩擦驅(qū)動(dòng)模型的建立、超聲電機(jī)轉(zhuǎn)子摩擦材料的選擇提供了可行的實(shí)驗(yàn)條件。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明超聲微驅(qū)動(dòng)摩擦試驗(yàn)機(jī)40的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是圖2的A向視圖，圖4是圖2的俯視圖，圖5是圖3的B-B剖視圖，圖6是超聲振動(dòng)體10的結(jié)構(gòu)示意圖，圖7是具體實(shí)施方式
二的結(jié)構(gòu)示意圖，圖8是具體實(shí)施方式
三的結(jié)構(gòu)示意圖，圖9是產(chǎn)生縱向一階振動(dòng)的壓電片的極化方向垂直方向的剖視圖，圖10是產(chǎn)生彎曲二階振動(dòng)的壓電片的極化方向垂直方向的剖視圖，圖11是產(chǎn)生縱向一階振動(dòng)的壓電片的極化方向垂直方向的剖視圖，圖12是產(chǎn)生彎曲二階振動(dòng)的壓電片的極化方向垂直方向的剖視圖，圖13是振動(dòng)體前端點(diǎn)產(chǎn)生橢圓振動(dòng)的原理圖，圖14是超聲微摩擦試驗(yàn)系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)操作平臺(tái)界面圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一(參見(jiàn)圖1-圖6)本實(shí)施方式由超聲微驅(qū)動(dòng)摩擦試驗(yàn)機(jī)40、電荷放大器50、接線端子板60、微型計(jì)算機(jī)70組成，超聲微驅(qū)動(dòng)摩擦試驗(yàn)機(jī)40分別由導(dǎo)線與電荷放大器50和接線端子板60相連接，電荷放大器50由導(dǎo)線與接線端子板60相連接，接線端子板60由導(dǎo)線與微型計(jì)算機(jī)70相連接。超聲微驅(qū)動(dòng)摩擦試驗(yàn)機(jī)40由支座1、支腳柱2、調(diào)平螺母3、下連接板4、連接螺栓5、套筒6、驅(qū)動(dòng)力輸出梁7、瞬時(shí)動(dòng)態(tài)正壓力傳感器8、樣品托盤(pán)9、超聲振動(dòng)體10、夾持套筒11、砝碼固定桿12、加載套筒13、上連接板14、摩擦材料層15、承載套16、T形傳動(dòng)輸出軸17、軸承端蓋18、墊片19、可調(diào)連接桿20、接觸頭21、瞬時(shí)動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力傳感器22、傳感器支座23、連接桿24、徑向軸承25、軸套26、止推軸承27、螺母28、螺栓29組成；支腳柱2的下部固定在支座1的上端面上，支腳柱2的上部由調(diào)平螺母3固定在下連接板4的四角上，套筒6由連接螺栓5固定在下連接板4的上面，可調(diào)連接桿20和連接桿24的下端分別固定在套筒6外側(cè)的下連接板4上，可調(diào)連接桿20和連接桿24的上端分別與上連接板14固定連接，可調(diào)連接桿20與上連接板14之間設(shè)有墊片19，夾持套筒11固定在上連接板14上，砝碼固定桿12設(shè)在加載套筒13的上端，加載套筒13設(shè)在夾持套筒11內(nèi)，超聲振動(dòng)體10的上端與加載套筒13的下端相連接，止推軸承27設(shè)在套筒6內(nèi)的下側(cè)，軸套26設(shè)在套筒6內(nèi)止推軸承27的上側(cè)，徑向軸承25設(shè)在軸套26內(nèi)，T形傳動(dòng)輸出軸17的中部與徑向軸承25相連接，T形傳動(dòng)輸出軸17的下端與止推軸承27相連接，軸承端蓋18設(shè)在徑向軸承25的上側(cè)并由螺栓固定在套筒6的上端，傳感器支座23固定在下連接板4上面的一側(cè)，傳感器支座23上部的一側(cè)固定有瞬時(shí)動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)力傳感器22，瞬時(shí)動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)力傳感器22上固定有接觸頭21，接觸頭21上固定有驅(qū)動(dòng)力輸出梁7，驅(qū)動(dòng)力輸出梁7的一端與T形傳動(dòng)輸出軸17上的側(cè)平面17-1固定連接，瞬時(shí)動(dòng)態(tài)正壓力傳感器8固定在T形傳動(dòng)輸出軸17上平面的一側(cè)上，瞬時(shí)動(dòng)態(tài)正壓力傳感器8的上端固定有承載套16，承載套16的上端固定有樣品托盤(pán)9，樣品托盤(pán)9上設(shè)有摩擦材料層15，摩擦材料層15與超聲振動(dòng)體10摩擦連接。瞬時(shí)動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)力傳感器22、接觸頭21、驅(qū)動(dòng)力輸出梁7之間設(shè)有螺栓29，螺母28設(shè)在驅(qū)動(dòng)力輸出梁7外側(cè)的螺栓29的端頭上。用以對(duì)瞬時(shí)動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)力傳感器22進(jìn)行預(yù)緊。超聲振動(dòng)體10由摩擦驅(qū)動(dòng)頭31、前匹配塊32、縱向激振壓電片33、彎曲激振壓電片34、法蘭盤(pán)35、連接螺栓36、后匹配塊37組成，摩擦驅(qū)動(dòng)頭31固定在前匹配塊32的前端，前匹配塊32與后匹配塊37之間由連接螺栓36依次固定有兩片彎曲激振壓電片34、兩片縱向激振壓電片33、法蘭盤(pán)35、兩片縱向激振壓電片33和兩片彎曲激振壓電片34，縱向激振壓電片33的導(dǎo)線2與彎曲激振壓電片34上的導(dǎo)線W與接線端子板60相連接。這是一種棒狀超聲振動(dòng)體。對(duì)于棒狀超聲振動(dòng)體，其高頻縱彎振動(dòng)均是用夾心式壓電片激振，其縱向振動(dòng)和彎曲振動(dòng)的壓電片及其極化方向分別如圖9、圖10所示，如圖9所示的縱向激振壓電片33是由兩片沿厚度方向極化的圓環(huán)形壓電片且極性相同的側(cè)面粘貼在一起組成，如圖所示該組壓電片是極性為正的粘貼在一起，若該極性方向輸入成正弦波變化(如圖13)的電壓，當(dāng)電壓極性方向和壓電片極性方向相同時(shí)壓電片伸長(zhǎng)，反之則收縮。如此便激勵(lì)出高頻縱向振動(dòng)。如圖10所示彎曲激振壓電片34是由兩片均沿水平直徑分成極化方向相反并且均沿厚度方向極化的圓環(huán)形壓電片組成，該兩片壓電片采用極性相同的面粘貼在一起并引出同一電極的方式組成，如圖所示該組壓電片一邊是極性都為正的而另一邊是極性都為負(fù)的粘貼在一起。若在兩壓電片中間輸入成正弦波變化(如圖13)的電壓，根據(jù)當(dāng)電壓極性方向和壓電片極性方向相同時(shí)壓電片伸長(zhǎng)，反之則收縮的原理，在正弦波的正半周期內(nèi)該組壓電片左邊伸長(zhǎng)右邊縮短，即相當(dāng)于在超聲振動(dòng)體上加集中彎矩，超聲振動(dòng)體此時(shí)便做高頻彎曲振動(dòng)，該超聲振動(dòng)體的摩擦驅(qū)動(dòng)頭的前端點(diǎn)便做橫向高頻擺動(dòng)。當(dāng)該超聲振動(dòng)體縱向激振壓電片和彎曲激振壓電片34采用電壓相位相差90°成正弦波變化電壓(如圖13)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)即分別在W、Z接上驅(qū)動(dòng)電壓，該超聲振動(dòng)體的摩擦驅(qū)動(dòng)頭31的前端點(diǎn)便做高頻橢圓運(yùn)動(dòng)(如圖13)。
具體實(shí)施方式
二(參見(jiàn)圖7)本實(shí)施方式中超聲振動(dòng)體10與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于，超聲振動(dòng)體10由摩擦驅(qū)動(dòng)頭31、前匹配塊32、縱向激振壓電片33、彎曲激振壓電片34、法蘭盤(pán)35、連接螺栓36、后匹配塊37組成，前匹配塊32和后匹配塊37之間由連接螺栓36依次固定有兩片縱向激振壓電片33，法蘭盤(pán)35、兩片縱向激振壓電片33，在摩擦驅(qū)動(dòng)頭31的兩側(cè)固定有彎曲激振壓電片34。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。這是一種棒板組合超聲振動(dòng)體。對(duì)于棒板組合超聲振動(dòng)體，其縱向超聲振動(dòng)也是用夾心式壓電片激振，其縱向激振壓電片33及其極化方向如圖11，可知棒板組合超聲振動(dòng)體縱向激振壓電片33組成及其極化方向和棒狀超聲振動(dòng)體縱向激振壓電片33組成及其極化方向是相同的，且二者的激振原理也是相同的。棒板組合超聲振動(dòng)體的彎曲超聲振動(dòng)是由金屬板粘貼壓電片(如圖7中的34)來(lái)激勵(lì)的。彎曲激振壓電片34及其極化方向如圖12，該壓電片沿厚度方向極化，該超聲振動(dòng)體的彎曲激振壓電片34與金屬板的粘貼方式如圖7，且一片是正極性的一面與金屬板相粘貼，另一片是負(fù)極性的一面與金屬板相粘貼，而兩片外漏的正、負(fù)極性的由導(dǎo)線聯(lián)結(jié)在一起形成電源輸入極W。若兩片彎曲激振壓電片34同時(shí)輸入成正弦波變化電壓(如圖13)，在電壓的正半周期內(nèi)，正極性為輸入極的彎曲激振壓電片34伸長(zhǎng)，金屬板向該側(cè)彎曲，而負(fù)極性為輸入極的彎曲激振壓電片34則縮短，金屬板背離該側(cè)彎曲，在電壓的負(fù)半周期內(nèi)，情況恰恰相反。超聲振動(dòng)體此時(shí)便做高頻彎曲振動(dòng)，該超聲振動(dòng)體的摩擦驅(qū)動(dòng)頭的前端點(diǎn)便做橫向高頻擺動(dòng)。當(dāng)該超聲振動(dòng)體縱向激振壓電片33和彎曲激振壓電片34采用電壓相位相差90°成正弦波變化電壓(如圖13)同時(shí)驅(qū)動(dòng)即分別在圖7中的W、Z接上相位相差90°的驅(qū)動(dòng)電壓，該超聲振動(dòng)體的摩擦驅(qū)動(dòng)頭31的前端點(diǎn)便做高頻橢圓運(yùn)動(dòng)(如圖13)。
具體實(shí)施方式
三(參見(jiàn)圖8)本實(shí)施方式中超聲振動(dòng)體10與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于，超聲振動(dòng)體10由雙體結(jié)構(gòu)構(gòu)成，每個(gè)單體由摩擦驅(qū)動(dòng)頭31、前匹配塊32、八個(gè)縱向激振壓電片33、法蘭盤(pán)35、連接螺栓36、后匹配塊37組成，法蘭盤(pán)35與前匹配塊32和后匹配塊37之間分別固定有四片縱向激振壓電片33，兩個(gè)法蘭盤(pán)35固定對(duì)接，兩個(gè)摩擦驅(qū)動(dòng)頭31呈90°連接固定在一起，其對(duì)角外面呈圓形。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。這是一種雙縱復(fù)合超聲振動(dòng)體。對(duì)于雙縱復(fù)合超聲振動(dòng)體(如圖8)，其縱向超聲振動(dòng)和上述兩種超聲振動(dòng)的一樣，也是用夾心式壓電片激振，其縱向激振壓電片33及其極化方向如圖11，可知雙縱復(fù)合超聲振動(dòng)體縱向激振壓電片33組成及其極化方向和前兩種超聲振動(dòng)體縱向激振壓電片33組成及其極化方向是相同的，且二者的激振原理(如圖13)也是相同的。
超聲微驅(qū)動(dòng)摩擦試驗(yàn)系統(tǒng)信號(hào)傳輸路線為瞬時(shí)動(dòng)態(tài)力傳感器傳出信號(hào)經(jīng)電荷放大器，再經(jīng)接線端子板傳入高頻數(shù)據(jù)采集卡，而數(shù)據(jù)采集卡插入微型計(jì)算機(jī)的ISA接口插槽，這樣系統(tǒng)數(shù)據(jù)便傳入微型計(jì)算機(jī)以備處理。該系統(tǒng)是以DMA方式傳輸信號(hào)和采集數(shù)據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)高頻數(shù)據(jù)采集的要求，從而能夠滿(mǎn)足對(duì)超聲微驅(qū)動(dòng)摩擦試驗(yàn)系統(tǒng)的瞬時(shí)高頻采集要求。超聲微驅(qū)動(dòng)摩擦試驗(yàn)操作平臺(tái)界面(如圖14)，該界面是基于Visual C++并借助高頻數(shù)據(jù)采集卡的動(dòng)態(tài)連接庫(kù)(DLL)而開(kāi)發(fā)的，通過(guò)該界面能夠?qū)υ囼?yàn)系統(tǒng)的狀態(tài)變量如設(shè)備號(hào)、采集起始通道號(hào)、終止通道號(hào)、采集數(shù)目、采集頻率進(jìn)行預(yù)定義，也可以對(duì)采集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理(如繪圖等)，并可保存以便今后處理。
權(quán)利要求
1.超聲微驅(qū)動(dòng)摩擦試驗(yàn)系統(tǒng)，它由超聲微驅(qū)動(dòng)摩擦試驗(yàn)機(jī)(40)、電荷放大器(50)、接線端子板(60)、微型計(jì)算機(jī)(70)組成，其特征在于超聲微驅(qū)動(dòng)摩擦試驗(yàn)機(jī)(40)分別由導(dǎo)線與電荷放大器(50)和接線端子板(60)相連接，電荷放大器(50)由導(dǎo)線與接線端子板(60)相連接，接線端子板(60)由導(dǎo)線與微型計(jì)算機(jī)(70)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲微驅(qū)動(dòng)摩擦試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于超聲微驅(qū)動(dòng)摩擦試驗(yàn)機(jī)(40)由支座(1)、支腳柱(2)、調(diào)平螺母(3)、下連接板(4)、連接螺栓(5)、套筒(6)、驅(qū)動(dòng)力輸出梁(7)、瞬時(shí)動(dòng)態(tài)正壓力傳感器(8)、樣品托盤(pán)(9)、超聲振動(dòng)體(10)、夾持套筒(11)、砝碼固定桿(12)、加載套筒(13)、上連接板(14)、摩擦材料層(15)、承載套(16)、T形傳動(dòng)輸出軸(17)、軸承端蓋(18)、墊片(19)、可調(diào)連接桿(20)、接觸頭(21)、瞬時(shí)動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力傳感器(22)、傳感器支座(23)、連接桿(24)、徑向軸承(25)、軸套(26)、止推軸承(27)、螺母(28)、螺栓(29)組成；支腳柱(2)的下部固定在支座(1)的上端面上，支腳柱(2)的上部由調(diào)平螺母(3)固定在下連接板(4)的四角上，套筒(6)由連接螺栓(5)固定在下連接板(4)的上面，可調(diào)連接桿(20)和連接桿(24)的下端分別固定在套筒(6)外側(cè)的下連接板(4)上，可調(diào)連接桿(20)和連接桿(24)的上端分別與上連接板(14)固定連接，可調(diào)連接桿(20)與上連接板(14)之間設(shè)有墊片(19)，夾持套筒(11)固定在上連接板(14)上，砝碼固定桿(12)設(shè)在加載套筒(13)的上端，加載套筒(13)設(shè)在夾持套筒(11)內(nèi)，超聲振動(dòng)體(10)與加載套筒(13)的下端相連接，止推軸承(27)設(shè)在套筒(6)內(nèi)的下側(cè)，軸套(26)設(shè)在套筒(6)內(nèi)止推軸承(27)的上側(cè)，徑向軸承(25)設(shè)在軸套(26)內(nèi)，T形傳動(dòng)輸出軸(17)的中部與徑向軸承(25)相連接，T形傳動(dòng)輸出軸(17)的下端與止推軸承(27)相連接，軸承端蓋(18)設(shè)在徑向軸承(25)的上側(cè)并由螺栓固定在套筒(6)的上端，傳感器支座(23)固定在下連接板(4)上面的一側(cè)，傳感器支座(23)上部的一側(cè)固定有瞬時(shí)動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)力傳感器(22)，瞬時(shí)動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)力傳感器(22)上固定有接觸頭(21)，接觸頭(21)上固定有驅(qū)動(dòng)力輸出梁(7)，驅(qū)動(dòng)力輸出梁(7)的一端與T形傳動(dòng)輸出軸(17)上的側(cè)平面(17-1)固定連接，瞬時(shí)動(dòng)態(tài)正壓力傳感器(8)固定在T形傳動(dòng)輸出軸(17)上平面的一側(cè)上，瞬時(shí)動(dòng)態(tài)正壓力傳感器(8)的上端固定有承載套(16)，承載套(16)的上端固定有樣品托盤(pán)(9)，樣品托盤(pán)(9)上設(shè)有摩擦材料層(15)，摩擦材料層(15)與超聲振動(dòng)體(10)摩擦連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲微驅(qū)動(dòng)摩擦試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于超聲振動(dòng)體(10)由摩擦驅(qū)動(dòng)頭(31)、前匹配塊(32)、縱向激振壓電片(33)、彎曲激振壓電片(34)、法蘭盤(pán)(35)、連接螺栓(36)、后匹配塊(37)組成，摩擦驅(qū)動(dòng)頭(31)固定在前匹配塊(32)的前端，前匹配塊(32)與后匹配塊(37)之間由連接螺栓(36)依次固定有兩片彎曲激振壓電片(34)、兩片縱向激振壓電片(33)、法蘭盤(pán)(35)、兩片縱向激振壓電片(33)和兩片彎曲激振壓電片(34)，縱向激振壓電片(33)的導(dǎo)線(2)與彎曲激振壓電片(34)上的導(dǎo)線W與接線端子板(60)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲微驅(qū)動(dòng)摩擦試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于超聲振動(dòng)體(10)由摩擦驅(qū)動(dòng)頭(31)、前匹配塊(32)、縱向激振壓電片(33)、彎曲激振壓電片(34)、法蘭盤(pán)(35)、連接螺栓(36)、后匹配塊(37)組成，前匹配塊(32)和后匹配塊(37)之間由連接螺栓(36)依次固定有兩片縱向激振壓電片(33)，法蘭盤(pán)(35)、兩片縱向激振壓電片(33)，在摩擦驅(qū)動(dòng)頭(31)的兩側(cè)固定有彎曲激振壓電片(34)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲微驅(qū)動(dòng)摩擦試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于超聲振動(dòng)體(10)由雙體結(jié)構(gòu)構(gòu)成，每個(gè)單體由摩擦驅(qū)動(dòng)頭(31)、前匹配塊(32)、八個(gè)縱向激振壓電片(33)、法蘭盤(pán)(35)、連接螺栓(36)、后匹配塊(37)組成，法蘭盤(pán)(35)與前匹配塊(32)和后匹配塊(37)之間分別固定有四片縱向激振壓電片(33)，兩個(gè)法蘭盤(pán)(35)固定對(duì)接，兩個(gè)摩擦驅(qū)動(dòng)頭(31)呈90°連接固定在一起，其對(duì)角外面呈圓形。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲微驅(qū)動(dòng)摩擦試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于瞬時(shí)動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)力傳感器(22)、接觸頭(21)、驅(qū)動(dòng)力輸出梁(7)之間設(shè)有螺栓(29)，螺母(28)設(shè)在驅(qū)動(dòng)力輸出梁(7)外側(cè)的螺栓(29)的端頭上。
全文摘要
超聲微驅(qū)動(dòng)摩擦試驗(yàn)系統(tǒng)，它涉及一種超聲摩擦試驗(yàn)系統(tǒng)。本發(fā)明超聲微驅(qū)動(dòng)摩擦試驗(yàn)機(jī)(40)分別由導(dǎo)線與電荷放大器(50)和接線端子板(60)相連接，電荷放大器(50)由導(dǎo)線與接線端子板(60)相連接，接線端子板(60)由導(dǎo)線與微型計(jì)算機(jī)(70)相連接。本發(fā)明能夠完全等效模擬行波超聲電機(jī)定子表面某一質(zhì)點(diǎn)對(duì)貼有摩擦材料轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng)過(guò)程；能夠?qū)Σ煌Σ敛牧霞澳Σ僚涓边M(jìn)行瞬態(tài)微觀正壓力、瞬態(tài)微觀摩擦驅(qū)動(dòng)力的實(shí)時(shí)測(cè)量，從而能夠得出不同摩擦材料及摩擦配副的瞬態(tài)微觀摩擦系數(shù)；能夠在不同摩擦材料及摩擦配副的情況下研究行波超聲電機(jī)的固有特性如預(yù)壓力、驅(qū)動(dòng)電壓和溫度的升高對(duì)行波超聲電機(jī)微觀瞬態(tài)摩擦驅(qū)動(dòng)性能的影響。
文檔編號(hào)H02N2/10GK1580737SQ20041001376
公開(kāi)日2005年2月16日 申請(qǐng)日期2004年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月21日
發(fā)明者曲建俊, 高繪, 羅云霞 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)