高速大推力直线型超声电机的设计与实验研究

提出并试制了一种利用2个纵向振子的直线型超声电机。电机定子上两振子对称分布，头部分别和前端盖联接在一起，2个驱动足位于前端盖上。利用定子的对称和反对称振动模态，在驱动足上形成椭圆振动轨迹。对称振动产生驱动推力，反对称振动产生法向压力。采用有限元方法进行了谐振频率对结构参数的灵敏度分析，确定结构参数使定子的两相谐振频率一致。为了获得高速和大推力，驱动头选用硬铝材料，后端盖选用黄铜，压紧螺栓选用镀铬高强度钢材料。在预压力为70N下，样机的空载速度0.75m/s，最大推力16N，是定子重量的22倍。