纵振夹心换能器式圆筒型行波超声电机

提出一种纵振夹心换能器式圆筒型行波超声电机，该电机定子组件由定子圆筒和4个纵振夹心换能器组成，变幅杆和圆筒采用一整块硬铝合金加工而成。利用压电陶瓷片的纵向振动在夹心换能器中激励出纵向振动，实现两组换能器在定子圆筒上激励出2个幅值相等、在时间和空间上均相差p/2的弯振模态响应，2个弯振模态响应叠加在定子圆筒上形成弯曲振动行波，定子齿表面质点产生椭圆运动轨迹，进而通过和转子之间的摩擦耦合实现宏观运动输出。运用有限元法设计了定子圆筒和纵振夹心换能器，并实现了频率简并。测量结果表明，样机的最大转速为110r/min，堵转力矩为0.5N×m。