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简论伸缩超磁致伸缩直线电机结构设计与特性流程

收藏本文 2024-03-02 点赞:12707 浏览:49509 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:在科学技术迅猛进展的时代,在精密光学工程、微机电系统、航空航天技术等尖端科技领域,越来越需要一种高性能的精密直线驱动技术。本课题就是根据当今社会的需求而设计的一种微型超磁致伸缩直线电机,它是利用智能材料基于尺蠖运动原理设计的一种新型电机。超磁致伸缩材料具有应变大、输出力大、位移分辨率高、响应速度快、能量密度高等优点,显示出广阔的运用前景。以超磁致伸缩致动器为核心元件设计了超磁致伸缩直线电机,依据相关基础论述系统地探讨了致动器的特性和直线电机的结构及相关特性等。本论文介绍了超磁致伸缩现象及磁致伸缩材料的基本特性,阐述了直线电机的国内外进展近况,总结了超磁致伸缩直线电机的类型、运用领域及进展近况。在超磁致伸缩材料特性的基础上,完成了超磁致伸缩直线电机的核心部件—超磁致伸缩致动器的设计,主要包括超磁致伸缩棒的选型、线圈的设计、磁路的设计、磁场的浅析、预压力的设计等。提出了超磁致伸缩直线电机的结构,并基于超磁致伸缩材料特性,建立了电机输出位移的数学模型;介绍了实验设备与原理并且搭建了实验平台,对电机的位移特性进行实验与浅析,包括静态位移特性和动态位移特性;采集实验数据与图像,用origin数据软件对实验数据进行处理。介绍了柔性铰链的类型,浅析了圆形柔性铰链的转角刚度。根据三角放大原理及柔性铰链,设计了微位移放大机构,绘制了三维立体图,采取有限元浅析策略对机构进行静力学和动力学的浅析。最后,本论文总结了工作内容,并对后续探讨工作进行了展望。关键词:超磁致伸缩材料论文致动器论文直线电机论文放大机构论文

    摘要4-5

    ABSTRACT5-8

    第一章 绪论8-16

    §1-1 引言8

    §1-2 超磁致伸缩材料的基本特性8-11

    1-2-1 超磁致伸缩材料的介绍8-10

    1-2-2 超磁致伸缩材料的工作特性10-11

    1-2-3 超磁致伸缩材料的工作机理11

    §1-3 超磁致伸缩直线电机的探讨近况11-14

    1-3-1 尺蠖型直线电机11-12

    1-3-2 超磁致伸缩直线电机的探讨近况12-14

    §1-4 选题依据与探讨内容14-16

    1-4-1 选题依据14

    1-4-2 主要探讨内容14-16

    第二章 超磁致伸缩致动器的结构设计与磁场浅析16-28

    §2-1 超磁致伸缩致动器的结构16-18

    2-1-1 超磁致伸缩致动器结构设计思路16-17

    2-1-2 超磁致伸缩致动器的结构设计和工作原理17-18

    §2-2 超磁致伸缩致动器的参数设计18-23

    2-2-1 GMM 棒的参数设计18-19

    2-2-2 超磁致伸缩致动器激励线圈的参数计算19-22

    2-2-3 预压力的设计22-23

    §2-3 超磁致伸缩致动器磁场特性浅析23-27

    2-3-1 超磁致伸缩致动器的磁路设计23-25

    2-3-2 超磁致伸缩致动器的磁场浅析25-27

    §2-4 本章小结27-28

    第三章 超磁致伸缩直线电机的结构及特性浅析28-38

    §3-1 超磁致伸缩直线电机的结构与输出位移28-31

    3-1-1 超磁致伸缩直线电机的结构和工作原理28-30

    3-1-2 超磁致伸缩直线电机的输出位移30-31

    §3-2 超磁致伸缩直线电机输出位移的数学建模31-33

    §3-3 超磁致伸缩直线电机的位移特性实验与浅析33-37

    3-3-1 静态位移特性34-35

    3-3-2 动态位移特性35-37

    §3-4 本章小结37-38

    第四章 微位移放大机构的设计与有限元浅析38-48

    §4-1 引言38

    §4-2 基于柔性铰链的放大机构38-41

    4-2-1 柔性铰链的介绍38

    4-2-2 柔性铰链的特性浅析38-40

    4-2-3 基于柔性铰链的放大机构类型40-41

    §4-3 微位移放大机构的设计41-43

    4-3-1 放大机构材料的选择41

    4-3-2 放大机构的放大原理41-42

    4-3-3 放大机构模型的建立42-43

    §4-4 微位移放大机构的有限元浅析43-47

    4-4-1 有限元模型43-44

    4-4-2 静力学浅析44-46

    4-4-3 动力学浅析46-47

    §4-5 本章小结47-48

    第五章 总结与展望48-49

    §5-1 全文总结48

    §5-2 主要革新点48

    §5-3 探讨展望48-49

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