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你了解什么是超声波行波直线马达吗？

来源： | 发布日期：2022-10-14

根据表面波和板波在传播过程中，弹性介质表面质点振动为椭商形的运动轨迹，椭圆形的长轴垂直于声波的传播方向，短轴平行于声波的传播方向。如果在质点振动的弹性体表面再放上一块金属滑块，如图7.1所示，则该滑块沿着声传播的反方向移动。这是由于声波沿x方向传播时，固体表面上质点按逆时针方向沿椭圆形轨迹运动，同时金属滑块与振动的弹性体表面间有摩擦力存在。这样振动的质点通过表面间的摩擦力使滑块移动。这就是超声波行波直线马达的原理。

7.1行波超声波电动机的工作原理

超声波马达一般工作频率为几十kHz，振动的位移振幅为数μm。根据dξ/dt=ξmω中（ξm为位移振幅）可估算出速度振幅为1m/s左右；加速度可从d2ξ/dt2=-ω2ξm，估算出约为重力加速度的数万倍。故转子虽由预置力紧压在定子上，但在z方向不可能随定子作同样幅度的同步振动。

在一个振动周期内，仅有部分时间二者是接触的，如图7.2所示。同时，定子界面上质点速度的水平分量正好是最大，使与之相对的转子，在界面上受到一次摩擦力的驱动。从图7.1中还看出，定子表面质点的法向位移W将影响界面间的摩擦力，而速度水平分量u将影响转子的速度。在转子的界面上，还附有一层特殊的摩擦材料。它的性能对整个电机性能的影响是很大的；它对摩擦系数、弹性模量、硬度、耐磨性、热稳定性、化学稳定性及使用时产生的噪声大小都有一定要求。

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