考慮垂直提升機細長桿的二階縱振過程,其振動節(jié)平面處為應力較大位置,和位移型縱扭超聲電機相比,此內應力遠遠大于桿端壓縮振幅所產生的壓力,因此若是利用桿縱振節(jié)平面處的應力作為縱扭復合型超聲電機定/轉子間接觸壓力的來源將會使接觸壓力遠大于利用壓縮桿端振幅產生的接觸壓力且隨定/轉子間預壓力的增大而增大,而傳統(tǒng)位移型縱扭復合超聲電機當桿端位移受壓縮到一定程度之后,由于垂直提升機的縱振模態(tài)受影響其桿端的接觸壓
力將反而下降。
垂直提升機的應力型縱扭復合超聲電機利用縱向振動作用在轉子與定子之間的接觸壓力發(fā)生變化從而影響摩擦力,而定子的扭轉振動則通過接觸面上摩擦力的作用從而轉化成轉子的旋轉運動。電機定子在一個驅動周期內對兩端轉子分別驅動一次。在預壓力作用下電機定/轉子的左右接觸面振動過程中始終保持接觸狀態(tài),定轉子間摩擦材料的變形情況。
垂直提升機的前半周期(0~T/2)內,左半部分定、轉子同時伸長,在電機整體二階縱振節(jié)平面處的定/轉子左接觸面處于應力變大狀態(tài),同時定子左端面開始從速度為零、位移較大處向平衡位置振動,左邊轉子受到摩擦力矩的驅動作用,開始轉動,右半部分定、轉子同時收縮,定/轉子右接觸面處于應力變小狀態(tài),但由于定子右端面的轉動方向與左端面相反,摩擦力矩為阻礙作用。
但垂直提升機的阻力力矩比左端面處的驅動力矩小,此過程中轉子組件由左邊轉子帶動;后半周期(T/2~T)內,左半部分定、轉子同時收縮,定/轉子接觸面處于應力變小狀態(tài),摩擦力矩的作用降低,而右半部分定、轉子同時伸長,定/轉子接觸面處于應力變大狀態(tài),同時定子右端面開始從速度為零、位移較大處向平衡位置振動,右邊轉子受到較大摩擦驅動力矩的作用,克服垂直提升機左邊定/轉子接觸面的摩擦力矩并帶動轉子組件繼續(xù)轉動。
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