赵学涛
- 作品数：20 被引量：88H指数：6
- 供职机构：山东理工大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金黑龙江省自然科学基金山东省自然科学基金更多>>
- 相关领域：电气工程自动化与计算机技术金属学及工艺航空宇航科学技术更多>>
- 纵弯复合多自由度球形超声电机的研究被引量：6
- 2009年
- 目前国内外对多自由度超声电机的研究和应用尚属探索阶段,出现了多种结构的多自由度超声电机。提出了一种新型单振子纵弯夹心换能器式超声电机结构,由单一驱动足产生多自由度振动轨迹,驱动球形转子作多自由度运动;对十字交叉换能器做了模态分析,对纵振和弯振做了模态简并;建立了驱动足的运动轨迹方程,并仿真分析了典型驱动方式下驱动足的振动轨迹;试验测试了样机转子绕X、Y、Z轴转动的速度与电压之间的关系和转矩与速度之间的关系,计算了相应情况下电机的最大效率;电机旋转方向与分析结果一致。
- 陈维山郝铭赵学涛陈思石胜君
- 关键词：超声电机多自由度
- 多自由度纵弯复合模态球型超声波电动机研究被引量：1
- 2017年
- 为有效提高超声波电动机的机械输出性能和改变输出形式,设计了一种纵弯复合四换能器式多自由度球型超声波电动机驱动器。该电机驱动器由两两对称的4个纵弯悬臂梁换能器和定子圆筒组成,悬臂与纵弯陶瓷片一起被固定在螺柱之上。对电机的驱动原理进行分析,利用有限元法对电机结构参数进行设计和仿真,设计出正方形电机驱动器,其总长度为136 mm,换能器长度为76 mm,定子圆筒外径为90 mm。实现电机的纵弯模态特征频率的简并值为21 080 Hz,并对电机的瞬态特性和谐响应进行分析,得出在20 945 Hz处振幅最大,质点最大位移提高50%,验证了所设计的电机的可行性和有效性。研制电机并进行试验,最大力矩为0.98 N·m,最大转速为53 r/min。
- 李兆胜赵学涛刘荣陈晨
- 关键词：超声波电动机力矩
- 环型行波超声波电动机的分析与设计被引量：3
- 2007年
- 分析和设计了一个环型行波超声波电动机。用有限元分析软件ANSYS对定子的压电陶瓷金属复合板进行了详细的模态和谐响应分析,通过分析和比较,振动模态(0,6)被选为工作模态。制作出了电机并检测了其性能指标。
- 郝铭陈维山刘军考赵学涛
- 关键词：超声波电动机有限元模态分析
- 夹持式双面齿型行波超声电机研究
- 2022年
- 针对传统行波超声电机单面驱动、输出力矩小以及激励电压与疲劳寿命受限于胶层强度等问题,设计了一种夹持式双面齿型行波超声电机。电机采用夹持式双面齿型定子和双转子结构,不仅可施加较高激励电压,而且可实现双面驱动。利用有限元软件对电机定子进行仿真分析,通过模态分析获得电机定子的B(0,8)阶弯曲行波模态振型及其谐振频率,并通过瞬态分析得到驱动齿表面节点的椭圆运动轨迹。仿真分析结果表明该电机定子可在四相交流电压激励下生成行波,且双面驱动齿的驱动力方向一致,进而有效实现双转子同向旋转。
- 张东东杨小辉程祥宋汝君赵学涛
- 关键词：超声电机行波
- 夹心换能器式多自由度球形超声波电动机研制被引量：3
- 2009年
- 提出一种新型的基于夹心换能器驱动的二自由度球型电动机,该电动机定子结构采用两对空间位置正交的夹心换能器,每对换能器驱动电机球形转子一个自由度的正反两个方向运动,换能器之间由一个支架连接,相互正交,支架连接换能器的位置在换能器一阶纵向振动的节面,从而消除了两个换能器之间的耦合,保证各换能器独立工作。该电动机的最大输出力矩为0.45 N.m,转速为12 r/min,实际工作频率为33.3 kHz,与设计相吻合。
- 赵学涛
- 关键词：球形电机优化设计有限元分析
- 三种基于夹心换能器驱动的球形超声马达设计被引量：5
- 2006年
- 文章在换能器设计理论基础上利用有限元方法对夹心换能器进行了优化设计,通过改变前端变幅杆的长度、底座高度以及前端厚度的几何参数进行分析,得到了换能器前端变幅杆几何参数与换能器性能之间的关系,变幅杆的长度与换能器固有频率成反比,与振幅成正比,变幅杆的底座高度和前端厚度与固有频率和振幅放大系数皆成反比。以夹心换能器为驱动,提出三种新型多自由度球型马达结构设计,分别介绍了三种马达结构,分析了驱动原理和运动轨迹的实现,对比了相互之间的优缺点。对四换能器球形马达进行了样机试验,实际工作频率为33.300kHz,在驱动电压110V时,最大输出力矩为0.13Nm,最高转速可达46 r/m in。
- 赵学涛陈维山刘军考石胜君
- 关键词：有限元分析超声马达球形转子
- 用于机床进给系统的双向驻波直线超声电机被引量：4
- 2007年
- 近年来超声电机在机床进给系统中的应用越来越广泛,针对于传统贴片式驻波型超声电机效率低,功率小,不利于在进给系统中应用的现状,文章提出一种利用夹心式弯振换能器的激励弯曲驻波的驻波直线超声电机。运用振动理论分析了电机的致动原理:通过激励两种不同谐振频率的弯曲驻波,并结合驱动齿的合理分布,可实现双向运动。采用有限元法确定其具体结构尺寸,并验证了各驱动齿端部振动轨迹为倾向一致的斜线。制作了样机并测定了其机械输出特性,达到如下指标:最大推力14N,最高速度180mm/s。
- 陈维山石胜君赵学涛李霞
- 关键词：直线超声电机有限元法进给系统
- 平面超声波电动机的研究被引量：3
- 2013年
- 提出了一种新型平面超声波电动机。电动机采用单定子十字正交纵弯夹心换能器结构,4个驱动足位于相应端部第一个弯曲驻波的波腹处。借助有限元法,分析电机结构参数对纵振和弯振特征频率的影响趋势,调整结构参数将纵弯模态特征频率简并至22 463 Hz。建立驱动足运动轨迹的数学模型,借助有限元瞬态分析,对驱动足振动轨迹进行仿真,实现对所建立振动轨迹数学模型的验证。
- 王京山赵学涛
- 关键词：有限元分析
- 一种基于纵弯夹心式换能器的直线超声电机被引量：26
- 2007年
- 该电机利用夹心式换能器激励纵向和弯曲振动,通过一定相位差,在驱动足上形成椭圆振动轨迹。采用了指数形变幅杆放大纵振振幅以提高电机速度。利用经典换能器变幅杆理论确定换能器和变幅杆尺寸和纵向谐振频率,并辅以有限元方法来简并纵向和弯曲振动频率。驱动足处于变幅杆不同位置时驱动椭圆振动轨迹有所不同。用有限元法研究了不同形态的椭圆振动轨迹对电机输出性能的影响,发现当驱动足位于弯曲驻波波腹处电机性能最稳定。样机的最大速度480mm/s,最大推力25N。
- 石胜君陈维山刘军考赵学涛
- 关键词：直线超声电机有限元法
- 超声波电动机驱动电源研究
- 2010年
- 根据行波超声波电动机的驱动原理，基于直接数字频率合成技术和移相控制技术研制了可以调频、调相和调幅的超声电源。最后经过实验验证表明：驱动频率范围15～150kHz，频率分辨率为0．1Hz；相位差调节范围0°～360°，相位分辨率0．18°；占空比控制范围0～100％。该电源能够提高超声波电动机工作质量，也为超声波电动机的精确控制提供保证。
- 李有光陈维山陈在礼郝铭赵学涛
- 关键词：超声波电动机驱动电源移相控制直接数字频率合成功率放大
