声悬浮对超声减摩的影响

考虑了大气中的声悬浮效应,建立起摩擦付的动力学模型。用该模型计算了声悬浮对超声振动减摩的影响。并用已有的实验装置,分别在真空和大气条件下检测了声悬浮对摩擦付间相对接触时间的影响。理论和实验均证明当摩擦付间的预压力较小时,声悬浮的影响是不可忽视的。

真空环境下行波型超声波电机的特性

真空环境下由于缺少空气介质,靠摩擦驱动的超声波电机的特性会与常态下发生较大的变化。采用行波型超声波电机常用的三种摩擦材料(环氧树脂、聚四氟乙烯烧结和生聚四氟乙烯填充为基的摩擦材料)对比分析了常态和真空环境下的超声波电机的机械特性。发现除环氧胶外,其他摩擦材料制成的电机真空下的堵转力矩都有所增大,而空载转速全部降低。为了分析变化产生的原因,实验比较了真空环境下三种摩擦材料在常规、驻波和行波状态下的动摩擦系数,实验表明除环氧胶外其它摩擦材料的摩擦系数比常态下都略有增大,且相应电机的堵转力矩也都增大。其次实验研究了行波型超声波电机的瞬态特性,当真空度增加到10-2Pa后,电机的起动时间和起动电压都有明显的增加,即电机起动和运行的阻力逐步增大,导致电机空载转速的降低。最后测试了声悬浮力大小,其数值不超过预紧力的1%,不是真空环境下特性变化的主因。导致电机真空环境下堵转力矩和空载转速发生变化的主要原因在于摩擦材料动态摩擦系数和起动与运行阻力的变化。