因试验设备结构、功能不同，导致车用摩擦材料摩擦磨损性能的小样试验结果与台架试验相差较大。为提高小样试验与台架试验的可比性，依据相似原理，并参照现有JFl22型轻轿车1：1惯性台架试验机的参数，研制了JFl22SB型摩擦材料1：5缩比台架摩擦试验机，用于轿车盘式制动器摩擦衬片的缩比试验。介绍了1：5缩比台架摩擦试验机的设计准则、缩比比例、主要参数和结构，并采用同一个试验方法标准SAEJ2681，与1：1台架进行了对比试验，结果表明：二者的试验数据具有良好的一致性和可比性。

提出通过改变压电移动机构和接触面之间正压力的方法改变机构不同方向的摩擦力，使机构沿规定方向运动。介绍了压电叠堆式惯性移动机构的工作机理，设计并研制了试验装置，并进行了试验研究。结果表明，机构在方波这种对称波形信号的激励下能够实现可控的正向直线运动。

提出一种新型的压电直线精密步进驱动器.该驱动器采用仿生运动的原理,以定子主动箝位的方式和双侧薄壁铰链微变形结构,解决了以往压电精密驱动器箝位不牢固、步进频率较低、行程小、分辨率低、速度低、驱动力不稳定等问题.研制的精密直线驱动器能够实现高频率100 Hz,高速度30 mm/min,大行程>10 mm,高分辨率0.05 μm,大驱动力100 N等特点,大幅度提高了压电型步进驱动器的驱动性能.

提出了一种将压电叠堆驱动元件应用到精密旋转驱动器上的研究方案.在对驱动器机械结构及旋转运动工作原理进行分析的基础上,建立了以压电叠堆为驱动元件的旋转驱动数学模型,采用有限元分析软件对机械结构进行了分析,并从旋转运动分辨率、运动稳定性等方面对所设计加工的样机进行了实验研究.实验结果表明设计的结构具有分辨率高、行程大和运行稳定等优点,克服了目前精密驱动机构存在的位移最小分辨率和大行程共存性不好的问题.

以压电叠堆为驱动元件,设计了新型的步进型精密直线驱动器.驱动器由于设计了独特的双侧对称箝位结构,可以利用精调斜块准确调整箝位面与动子的配合间隙,同时采用整体加工的柔性结构,保证了工作的稳定性和准确性.应用有限元分析方法对步进型精密直线驱动器进行了力学分析,并进行了大量的试验研究.试验测试结果表明驱动器的分辨率达到40 nm、行程18 mm、驱动速度达到6mm/min,可牵引150 g的载荷.

提出了以自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片为驱动单元的新型冲击式旋转精密驱动器.制作了驱动器样机,建立了基于Lugre摩擦模型的驱动器动力学模型.对驱动器动态特性进行了仿真分析和实验对比研究.根据驱动器的动态特性,提出了冲击式压电双晶片型精密驱动器特定的定频调压控制方法.仿真分析结果和实验结果吻合较好,表明该动力学模型符合驱动器的动态特性,可用于对冲击式压电双晶片型旋转精密驱动器的理论分析.

为满足大行程、高输出力精密驱动及振动控制的需求,设计了压电叠堆隔膜泵驱动的压电液压驱动器并进行了试验.利用实际液体可压缩的特性,建立了压电液压驱动器理论分析模型,分析了液体体积模量以及压电泵腔高对其输出性能的影响规律.结果表明,其他结构参数确定时压电液压驱动器输出能力随液体体积模量的减小而降低,并存在最佳腔高使其输出能力最大.利用尺寸为4 mm×4 mm×80 mm的压电叠堆制作了泵腔直径30 mm、高度分别为0.3 mm、0.6 mm、0.8 mm、1.0 mm、1.3 mm的压电泵,用于驱动尺寸为20×100 mm3的液压缸.以水为工作介质,在电压150 V、频率60～400 Hz条件下测试了驱动器的输出速度及驱动力.工作频率为300 Hz时,腔高0.6 mm(最佳值)时的输出速度为13.2 mm/s,分别为腔高0.3 mm和1.3 mm时的1.1倍和2.28倍;工作频率为80Hz时,腔高0.3 mm(最小腔高)时的驱动力为105 N,是腔高1.3 m...

设计了膜式液压放大机构,具有机构简单、放大倍数大的优点,同时解决了密封难,制造成本高的问题。对于单晶片主动式放大阀压电泵,通过实验测试了频率-流量特性和电压-流量特性。以驱动电压为150 V、阀膜厚度H=0.4 mm为例,压电振子中心点的变形量为45.861μm,放大倍数约为9倍。对理论流量与实测流量进行分析对比,结果表明,当阀口最大开度在0.2-0.4 mm时,该阀具有良好的通流能力及截止性。

为了提高压电驱动芯片水冷系统的适用性、可维护性以及冷却效率,本文提出一种组合式压电驱动芯片水冷系统。首先,测试和分析了芯片水冷系统中组合式泵单元在220Vpp方波驱动下不同组合方式（串/并联）、泵工作数量以及相对位置时的输出性能,接着,基于组合式泵单元的试验结果进行芯片水冷系统的水冷效果研究。实验结果表明：串联组合双泵工作时,双泵位于串联组合首尾位置（AD）时性能较优,在30Hz时获得最大输出压力（25kPa）;串联组合四泵工作时,分别在35Hz和55Hz获得了最大压力（23.5kPa）和最大流量（13.5mL/min）;并联组合双泵工作时,双泵都位于组合首位（AC）时性能较差;并联组合四泵工作时,分别在50Hz和60Hz获得最大输出流量（22mL/min）和最大输出压力（12.6kPa）;通过串并联以及泵工作数量的切换获得了芯片水冷系统的冷却效果,不同的组合方式以...

研制了一种压电驱动式可用于胰岛素推注的微泵,该泵在结构、原理上均有别于传统的胰岛素泵.在实验室中设计、制作了实验样机,为实现样机体积微小化及保证较高的输出精度,整机设计采用迭片式、多腔体串联结构.通过系统的实验测试和研究进一步验证：压电驱动式微泵性能稳定、推注量更易于精确调节、更适宜于微型化,符合可以植入人体内的人工胰腺的未来研发趋势（样机尺寸： ？16.5 mm×60 mm;36 V正弦信号输入,200 Hz条件下最大输出压力为22 kPa,最大流量达到3 mL/min,单脉冲最小流量为7.5×10-5mL）.