考慮垂直提升機(jī)細(xì)長桿的二階縱振過程,其振動節(jié)平面處為應(yīng)力較大位置,和位移型縱扭超聲電機(jī)相比,此內(nèi)應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于桿端壓縮振幅所產(chǎn)生的壓力,因此若是利用桿縱振節(jié)平面處的應(yīng)力作為縱扭復(fù)合型超聲電機(jī)定/轉(zhuǎn)子間接觸壓力的來源將會使接觸壓力遠(yuǎn)大于利用壓縮桿端振幅產(chǎn)生的接觸壓力且隨定/轉(zhuǎn)子間預(yù)壓力的增大而增大,而傳統(tǒng)位移型縱扭復(fù)合超聲電機(jī)當(dāng)桿端位移受壓縮到一定程度之后,由于垂直提升機(jī)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(jī)的應(yīng)力型縱扭復(fù)合超聲電機(jī)利用縱向振動作用在轉(zhuǎn)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(zhuǎn)振動則通過接觸面上摩擦力的作用從而轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。電機(jī)定子在一個驅(qū)動周期內(nèi)對兩端轉(zhuǎn)子分別驅(qū)動一次。在預(yù)壓力作用下電機(jī)定/轉(zhuǎn)子的左右接觸面振動過程中始終保持接觸狀態(tài),定轉(zhuǎn)子間摩擦材料的變形情況。
垂直提升機(jī)的前半周期(0~T/2)內(nèi),左半部分定、轉(zhuǎn)子同時伸長,在電機(jī)整體二階縱振節(jié)平面處的定/轉(zhuǎn)子左接觸面處于應(yīng)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(zhuǎn)子受到摩擦力矩的驅(qū)動作用,開始轉(zhuǎn)動,右半部分定、轉(zhuǎn)子同時收縮,定/轉(zhuǎn)子右接觸面處于應(yīng)力變小狀態(tài),但由于定子右端面的轉(zhuǎn)動方向與左端面相反,摩擦力矩為阻礙作用。
但垂直提升機(jī)的阻力力矩比左端面處的驅(qū)動力矩小,此過程中轉(zhuǎn)子組件由左邊轉(zhuǎn)子帶動;后半周期(T/2~T)內(nèi),左半部分定、轉(zhuǎn)子同時收縮,定/轉(zhuǎn)子接觸面處于應(yīng)力變小狀態(tài),摩擦力矩的作用降低,而右半部分定、轉(zhuǎn)子同時伸長,定/轉(zhuǎn)子接觸面處于應(yīng)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(zhuǎn)子受到較大摩擦驅(qū)動力矩的作用,克服垂直提升機(jī)左邊定/轉(zhuǎn)子接觸面的摩擦力矩并帶動轉(zhuǎn)子組件繼續(xù)轉(zhuǎn)動。
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