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本文对比了谐振型压电马达和非谐振型压电马达的特性,基于纵-纵复合压电马达的原理设计了一种兼并以上两种压电马达优点的新型分离式弯-弯复合压电马达。主要研究内容如下:(1)分析了压电陶瓷的特性,介绍了压电效应和压电参数,并根据本文所设计马达的特点在几种常用的压电陶瓷中选择了最合适的压电陶瓷。(2)详细分析了纵-纵复合型压电马达的动作原理,提出分离式弯-弯复合压电马达的设计思想。详细介绍了以机械方波驱动新型压电马达的动作原理,方波驱动的压电马达具有更优良的特性;最后又从理论角度解释了合成方波的原理。(3)设计了两种分离式弯-弯复合压电马达,利用有限元法研究了匹配两端固定梁第一阶弯振和第三阶弯振频率比为1:3的方法。然后分析了Ⅰ型压电马达的优缺点,发现其结构有设计缺陷;基于这种缺陷,我们又设计了 Ⅱ型压电马达;并且利用有限元法针对其压电悬臂梁对加工精度要求过高的问题进行了研究。(4)首先利用实验验证了以上降低压电悬臂梁精度要求的方法;然后对不同驱动位置和被驱动位置的压电马达的工作特性进行了研究,选择了最佳驱动位置和被驱动位置;研究了单一正弦波驱动时的负载特性,当定子电压为140V,动子电压为100V时,其空载速度为3.35mm/s,最大牵引力为3.96N;分别研究了改变定子和动子电压对近似方波驱动的压电马达的空载特性的影响,实验结果显示当动子激励电压一定时(小于180V)马达空载速度随定子激励电压的增大而增大,当定子激励电压一定时且动子激励电压小于180V时,马达空载速度也随着动子电压的增大而增大,当动子激励电压大于180V时马达空载速度基本保持不变;研究了当定子和动子的基频激励电压分别为140V和100V时马达的负载特性,其空载速度为6.62mm/s,最大牵引力为3.6N;最后对比了正弦波驱动与合成方波驱动的压电马达的负载特性,当负载比较小时方波驱动的压电马达速度更高,而随着负载力的增大其速度下降的更迅速,其最大负载能力也更小。且验证了方波驱动的压电马达效率更高的结论。