基于ANSYS的柱体超声波电机分析+文献综述(2)
超声波电机（USM）是一种非电磁电机，驱动力来自利用逆压电效应激发出压电振子的超声振动，并通过定转子间的摩擦力进行转矩输出[1]。在 1942 年 Williams 和 Brown 的专利中首次出现 USM 模型[2]，在当时的条件限制下，未能制造出样机。1963 年 M. E.Archangelskij设计了一种振动片型USM， 利用弯曲、 轴向耦合振动。 利用压电陶瓷片V. V. Lavirenko 在 1964年制作了第一台旋转型USM，并分析了压电陶瓷片的振动，用到的方法是等效电路法。具有应用前景的 USM 在 1970~1972 年之间由 Siemens 和 Matsushita 电子工业公司研制而出[3]。1973 年， IBM 公司 H. V. Barth 提出了一种新的机构， 这种结构利用楔形超声振子推动转子[4]。1978 年，前苏联 Vasiliev 等设计的一种 USM，这种USM 能够驱动较大负载[5]，结构上压电元件由两个金属块夹持。1980 年，在 Vasiliev 研究的基础上，一种振动片型 USM 由日本指田年生提出并成功地制造出来[2]， 成为第一个满足实际使用要求的 USM。 指田年生在 1982 年发明行波型 USM[2]，促进了各种振动模态 USM 产生。超声波电机在实际应用方面获得长足发展，目前已经应用于工业控制、汽车电器、精密仪表、机器人和航空航天领域，发展前景十分可观。众多公司、研究机构和大学在认识到超声波电机的发展前景后，对 USM 进行了大量研究和开发，其中包括松下、新生、日电、佳能等公司和东京工业大学、东北大学、山行大学等高校。Minoru Kurosawa 于 1989 年首先介绍了双转子柱体超声波电机[6]。柱体超声波电机是一种采用弯曲旋转振动模态的超声波电机。柱体超声波电机目前已应用于照相机镜头和微型机器人，正式进入批量生产的应用阶段，得到了国内外的重视。