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的惯性冲击式压电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,试验表明,机构在方波这种对称信号的激励下就能够实现可控的正向直线运动。

利用压电陶瓷的逆压电效应,基于步进运动原理和误差补偿技术设计了一种高精度定位的大行程精密直线驱动器,制作了样机,进行了静态特性和幅频特性测试以及运动性能试验,给出了驱动器的移动速度与工作电压、频率之间的试验关系曲线.结果表明:在计算机闭环控制下,驱动器能稳定地实现双向运动,在行程1 mm时,定位精度达士0.01 μm,有效驱动力达13.5 N.

根据步进运动原理,采用分立式布局,提出大行程高分辨率旋转精密驱动器.该精密驱动器采用电磁杠杆柔性铰链箝位,以压电陶瓷为驱动源,利用柔性盘铰链把压电叠堆的直线运动转化成旋转运动,实现了大行程精密步进旋转驱动.实验表明:该驱动器具有钳位牢固、分辨率高、行程大等特点,适用于微操作中大行程高分辨率的旋转驱动.

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。

在对驱动器机械结构进行设计分析的基础上，建立了以压电叠堆为驱动元件的精密旋转驱动的数学模型，并对所设计的驱动器样机从旋转运动分辨率、运动稳定性、旋转速度及承载等方面进行了实验测试。测试结果表明，所开发的驱动器样机旋转速度可达2990．6μrad／s、输出扭矩0．147N·m、最小旋转步距（旋转分辨率）小于0．32μrad，运动行程为连续360°，驱动器性能稳定可靠。

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.