《压电泵的结构设计与性能研究》孙晓锋【pdf】

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本书结合国内外的相关研究信息, 内容系统深入, 研究方法新颖, 试验结果真实可信, 研究成果具有创新性。 本书适合在高校及科研院所从事压电泵研究的专业人员及将压电泵应用到工程实践的工程技术人员阅读参考。

目 录
第 1 章 绪 论 1 ………………………………………………………
1. 1 引言 1 …………………………………………………………
1. 2 不同驱动方式薄膜泵的工作原理 3 …………………………
1. 2. 1 静电驱动薄膜泵 3 ………………………………………
1. 2. 2 热驱动薄膜泵 4 …………………………………………
1. 2. 3 电磁驱动薄膜泵 4 ………………………………………
1. 2. 4 气体驱动薄膜泵 5 ………………………………………
1. 2. 5 压电驱动薄膜泵 6 ………………………………………
1. 3 压电泵的研究状况 7 …………………………………………
1. 3. 1 无阀压电泵 10 ……………………………………………
1. 3. 2 有阀压电泵 13 ……………………………………………
第 2 章 压电驱动技术基础理论 20 …………………………………
2. 1 压电效应及压电材料 21 ………………………………………
2. 1. 1 压电效应 21 ………………………………………………
2. 1. 2 压电材料的发展简介 22 …………………………………
2. 1. 3 压电陶瓷的极化 23 ………………………………………
2. 2 压电材料的重要参数 25 ………………………………………
2. 1. 1 介电常数 25 ………………………………………………
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2. 1. 2 弹性常数 26 ………………………………………………
2. 1. 3 压电性与压电常数 28 ……………………………………
2. 1. 4 机电耦合系数 31 …………………………………………
2. 1. 5 介质损耗因子和电学品质因数 32 ………………………
2. 1. 6 频率常数 N 33 ……………………………………………
2. 1. 7 老化 33 ……………………………………………………
2. 1. 8 温度稳定性和居里点 34 …………………………………
2. 1. 9 电退极化 34 ………………………………………………
2. 3 压电方程 35 ……………………………………………………
2. 4 压电振子振动学基础理论 39 …………………………………
2. 4. 1 压电振子的振动模式 39 …………………………………
2. 4. 2 压电振子的谐振特性 40 …………………………………
2. 4. 3 压电振子的支承方式 41 …………………………………
第 3 章 圆形压电振子弯曲振动方程 43 ……………………………
3. 1 解析法求圆形压电振子弯曲变形方程 43 ……………………
3. 1. 1 压电振子的性能参数 43 …………………………………
3. 1. 2 压电振子弯曲振动理论力学模型建立 46 ………………
3. 2 压电振子变形量的实验测试 56 ………………………………
第 4 章 泵用被动截止阀的设计及性能分析 57 ……………………
4. 1 带有机械结构的被动截止阀 59 ………………………………
4. 1. 1 片状阀 (flap valves) 59 ………………………………
4. 1. 2 薄膜阀 (membrane valves) 62 …………………………
4. 1. 3 球型阀 (spherical ball valves) 63 ……………………
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目 录
4. 2 压电泵用被动截止阀设计 63 …………………………………
4. 2. 1 压电泵用被动截止阀的设计要求 63 ……………………
4. 2. 2 被动截止阀的动态响应特性 65 …………………………
4. 2. 3 轮式薄膜阀性能研究 66 …………………………………
4. 2. 4 伞形橡胶阀的性能研究 69 ………………………………
4. 3 阀的性能测试 76 ………………………………………………
第 5 章 带有伞形阀压电泵的结构设计与试验分析 78 ……………
5. 1 压电泵基本结构尺寸的确定 78 ………………………………
5. 1. 1 泵腔初始容积的理论确定 78 ……………………………
5. 1. 2 伞形橡胶阀通流孔位置与面积的试验确定 81 …………
5. 2 单振子单腔压电泵设计 82 ……………………………………
5. 2. 1 单振子单腔压电泵工作原理 82 …………………………
5. 2. 2 单振子单腔压电泵理论输出能力 84 ……………………
5. 2. 3 单腔体压电泵的加工 84 …………………………………
5. 2. 4 压电泵性能测试装置 85 …………………………………
5. 2. 5 单振子单腔体压电泵输出能力测试 86 …………………
5. 3 双振子单腔压电泵设计 87 ……………………………………
5. 3. 1 双振子单腔压电泵的结构设计 87 ………………………
5. 3. 2 双振子单腔压电泵的理论输出 89 ………………………
5. 3. 3 双振子单腔压电泵输出性能试验 89 ……………………
5. 4 多腔串联压电泵设计 93 ………………………………………
5. 4. 1 串联压电泵理论输出流量和压力 93 ……………………
5. 4. 2 不同结构形式的双腔串联泵设计 94 ……………………
3
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5. 4. 3 三腔串联压电泵设计 104 ………………………………
5. 4. 4 四腔串联压电泵设计 109 ………………………………
5. 5 多腔并联压电泵设计 118 ……………………………………
5. 5. 1 并联压电泵输出流量和压力计算 118 …………………
5. 5. 2 双腔并联压电泵设计 119 ………………………………
5. 5. 3 三腔并联压电泵设计 126 ………………………………
5. 6 双腔四振子混联压电泵 129 …………………………………
5. 6. 1 输出流量和压力理论计算 129 …………………………
5. 6. 2 双腔四振子混联压电泵设计 130 ………………………
5. 7 压电泵驱动不同黏度流体的试验 131 ………………………
5. 7. 1 试验流体的选择 131 ……………………………………
5. 7. 2 泵送不同黏度液体的试验装置与方法 133 ……………
5. 7. 3 双腔串联压电泵驱动不同黏度流体试验 134 …………
5. 7. 4 双腔并联压电泵驱动不同黏度流体试验 135 …………
参考文献 137

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