机电集成压电谐波传动系统

基本信息
批准号:51275441
项目类别:面上项目
资助金额:80.00
负责人:许立忠
学科分类:
依托单位:燕山大学
批准年份:2012
结题年份:2016
起止时间:2013-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:李金良,郝秀红,张志慧,孙丽波,邢继春,李怀勇,潘月
关键词:
集成优化机电集成压电驱动谐波传动机电耦合
结项摘要

Piezo motors have been used in the fields such as drive of the arm joints for the robot landing in Mars. It is the piezo drive type studied deeply. The friction drive between the stator and the rotor is a weak link of the piezo motors which limits the output torque and the operating life. Therefore, the applicant proposes an electromechanical integrated harmonic piezodrive system in which the piezodrive principle is combined with the harmonic drive and the movable tooth drive principles, and a reduction ratio is realized. It causes a significant increase of the output torque as well as increase of the operating life and efficiency. Here, the theory and the key technique basis of the novel drive system will be investigated. It includes electromechanical coupled dynamics of the drive system, laws of the energy conversion and power transmission from the piezo energy to the kinetic energy of the rotor, the drive mechanism of the drive system, the integrated theory of the system structure, the electromechanical coupled dynamic responses and their changes along with the control parameters, the integrated optimum theory considering drive, transmission and control behaviors of the system simutaneously, manufacturing technology of the key elements, design, manufacture and test of the prototype. The study can lay a theory and technique foundation for design, analysis and performance control of the drive system.

压电马达已成功应用于火星登陆机器人手臂关节驱动等诸多领域,属研究最为深入的压电驱动方式,定转子间的摩擦驱动是压电马达的薄弱环节,限制了其输出力矩和工作寿命。为此,申请者提出一种机电集成压电谐波传动系统,拟将压电驱动原理与谐波传动以及活齿传动原理有机结合,以啮合传动代替定转子间的摩擦驱动,并可以实现一定的减速比,预期在提高系统工作效率和寿命的同时,可以大幅度提升其输出力矩。本项申请拟研究该种新型传动系统的基础理论和关键技术基础,完成其机电耦合动力学研究,揭示压电能与转子动能之间的能量转换和功率传递规律,给出传动系统的驱动及传动机理;研究传动系统的机电结构集成原理,分析其机电耦合动态性能及其随控制参量的变化响应规律,建立该系统驱动、传动及控制的集成优化理论;完成该传动系统关键零部件制造工艺研究、样机设计、加工及性能试验。为该种传动系统的性能评价、设计及制造奠定理论和技术基础。

项目摘要

压电马达已成功应用于火星登陆机器人手臂关节驱动等诸多领域,属研究最为深入的压电驱动方式,定转子间的摩擦驱动是压电马达的薄弱环节,限制了其输出力矩和工作寿命。为此,申请者提出一种机电集成压电谐波传动系统,将压电驱动原理与谐波传动以及活齿传动原理有机结合,以啮合传动代替定转子间的摩擦驱动,并可以实现一定的减速比,在提高系统工作效率和寿命的同时,可以大幅度提升其输出力矩。本项目研究了该种新型传动系统的基础理论和关键技术基础,完成了其机电耦合动力学研究,揭示了压电能与转子动能之间的能量转换和功率传递规律,给出了传动系统的驱动及传动机理;研究了传动系统的机电结构集成原理,分析了其机电耦合动态性能及其随控制参量的变化响应规律,建立了该系统驱动、传动及控制的集成优化理论;完成了该传动系统关键零部件制造工艺研究、样机设计、加工及性能试验。为该种传动系统的性能评价、设计及制造奠定了理论和技术基础。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
2

基于二维材料的自旋-轨道矩研究进展

基于二维材料的自旋-轨道矩研究进展

DOI:10.7498/aps.70.20210004
发表时间:2021
3

水氮耦合及种植密度对绿洲灌区玉米光合作用和干物质积累特征的调控效应

水氮耦合及种植密度对绿洲灌区玉米光合作用和干物质积累特征的调控效应

DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2019.03.004
发表时间:2019
4

基于余量谐波平衡的两质点动力学系统振动频率与响应分析

基于余量谐波平衡的两质点动力学系统振动频率与响应分析

DOI:10.6052/1672⁃6553⁃2017⁃059
发表时间:2018
5

一种改进的多目标正余弦优化算法

一种改进的多目标正余弦优化算法

DOI:
发表时间:2019

许立忠的其他基金

批准号:50775195
批准年份:2007
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:51075350
批准年份:2010
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:50375132
批准年份:2003
资助金额:24.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

机电集成静电谐波微型传动系统

批准号:50775195
批准年份:2007
负责人:许立忠
学科分类:E0502
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
2

机电集成电磁谐波活齿传动系统动力学研究

批准号:51875497
批准年份:2018
负责人:任玉波
学科分类:E0502
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
3

机电集成磁齿轮传动系统机电耦合动力学

批准号:51205341
批准年份:2012
负责人:郝秀红
学科分类:E0503
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

机电集成超环面传动系统非线性机电耦合动力学

批准号:51075350
批准年份:2010
负责人:许立忠
学科分类:E0502
资助金额:35.00
项目类别:面上项目