【正文】 21 定子的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22 23 轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)及制作 24 超聲波電機(jī)轉(zhuǎn)子的柔性要求 24 定轉(zhuǎn)子徑向彎曲配合 25. 摩擦層的設(shè)計(jì) 26 定轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)的總結(jié) 26第4章 樣機(jī)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 27第5章 全文總結(jié) 29參考文獻(xiàn) 30致謝 31附錄 32英文翻譯譯文 32行波型超聲波電機(jī)設(shè)計(jì)摘要：超聲波電機(jī)是一種利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)工作的新概念、新原理電機(jī)。s a new frontier subject. In this paper, a rotary traveling wave type ultrasonic motor for the study, designed the experimental prototype ultrasonic motor. The main content can be summarized as follows: The system sums up the history of the development of ultrasonic motor home and abroad and the importance of introducing the principle of ultrasonic motors, classification, characteristics and application prospects. In the theory of ultrasonic motors based on ultrasonic stator design from the start, ultrasonic motor described in detail the design and production process. Key words: Ultrasonic Motor Piezoelectric ceramics Traveling Wave第1章 緒論本章主要介紹超聲波電機(jī)的概念、分類、特點(diǎn)及其應(yīng)用，總結(jié)了其發(fā)展歷史和應(yīng)用展望。由于超聲波電機(jī)特殊的工作原理，它具有很多傳統(tǒng)電磁電機(jī)無法比擬的優(yōu)越性能，如低速大轉(zhuǎn)矩、體積小、重量輕、功率密度大、響應(yīng)速度快、微位移、不受電磁場(chǎng)的影響、掉電自保護(hù)、設(shè)計(jì)自由度大、可直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載等。該電機(jī)由一個(gè)轉(zhuǎn)子和兩個(gè)驅(qū)動(dòng)振子構(gòu)成，當(dāng)振子(1)激振時(shí)轉(zhuǎn)子順時(shí)針方向回轉(zhuǎn)，當(dāng)振子(2)激振時(shí)，轉(zhuǎn)子逆時(shí)針方向回轉(zhuǎn)。所用振子是用螺栓壓緊的郎之萬（Langevin）振子，一種能工作在超聲領(lǐng)域的切割式振子。然后，將這種振動(dòng)通過彈性體和移動(dòng)體之間的摩擦力變換成旋轉(zhuǎn)或直線運(yùn)動(dòng)，或者直接用壓電振子產(chǎn)生彎曲振動(dòng)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)。一般按照使用的波動(dòng)方式的不同分為駐波型和行波型兩種。最常見的有駐波型超聲波電機(jī)和行波型超聲波電機(jī)。其應(yīng)用領(lǐng)域涉及到航空航天、汽車制造、生物工程、機(jī)器人、儀器儀表、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。超聲波電機(jī)正經(jīng)歷一個(gè)從研究開發(fā)向?qū)嶋H應(yīng)用的轉(zhuǎn)折時(shí)期，相信經(jīng)過工程化、商品化研制，超聲波電機(jī)將會(huì)使整個(gè)機(jī)械、電子工業(yè)和人類生活產(chǎn)生一次巨大的變革。設(shè)彈性體的厚度為h，行波波長為，L為定子周長，n為定子環(huán)上駐波的波數(shù)，彎曲振動(dòng)的橫向位移振幅為，角頻率為ω，那么在彈性體內(nèi)中性層的行波方程為 (21)若把彈性體表面上任一點(diǎn)設(shè)為，未彎曲時(shí)的位置設(shè)為。但這個(gè)橫向振動(dòng)波的振幅較小，這對(duì)于橢圓運(yùn)動(dòng)的合成不利，會(huì)直接影響這種行波電機(jī)的輸出特性，所以提高橫向振動(dòng)振幅是很關(guān)鍵的問題。同理，如欲使電機(jī)轉(zhuǎn)子朝相反方向旋轉(zhuǎn)，則應(yīng)當(dāng)在A區(qū)域壓電陶瓷上施加余弦電壓，在B區(qū)域上加正弦電壓，電壓形成的駐波方程為 (214)這樣，兩駐波合成的行波方程為 (215)表達(dá)式（215）所表示方程為沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)的行波，這也就意味著此時(shí)電機(jī)將朝反方向旋轉(zhuǎn)。本章從定子的諧振頻率的計(jì)算出發(fā)，詳細(xì)介紹了超聲波電機(jī)的設(shè)計(jì)過程，同時(shí)分析了電機(jī)的加工工藝，設(shè)計(jì)了直徑30mm的樣機(jī)圖。其中，圖(a)為梁的結(jié)構(gòu)，為槽的寬度，為齒的寬度，為齒的高度，為未開槽的彈性體的高度，為整個(gè)彈性體的厚度，為壓電陶瓷片的厚度，為彈性梁的寬度。設(shè)復(fù)合梁上表面距中性軸的距離為h，在梁截面上只有彎矩而沒有軸力，因此有 (311)其中根據(jù)參考文獻(xiàn) (312) (313)、——彈性體等效梁和壓電陶瓷片的正應(yīng)力、——彈性體等效梁和壓電陶瓷片的應(yīng)變——壓電陶瓷片的楊氏模量——中性層彎曲后的曲率——截面任一點(diǎn)的軸向座標(biāo)將式（312）、（313）代入式（311），可得 (314)其中，為壓電陶瓷片的寬度。倘若改變所施加激勵(lì)電源電壓的符號(hào)，可以使轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)，十分方便。因此，壓電陶瓷片材料必須滿足： 介電損耗小，一般小于1%。 壓電陶瓷的接線方式按照行波產(chǎn)生的機(jī)理，本文采用的環(huán)形壓電陶瓷片的接線方式主要有下面三種不同的連線方式： （a）所示，將兩片壓電陶瓷和彈性體粘接在一起，兩個(gè)壓電陶瓷的電極在空間上相互錯(cuò)開。 在綜合考慮以上三種接線方法后，結(jié)合實(shí)際壓電陶瓷片的粘接問題。因此，很有必要對(duì)定子的外徑與行波超聲波電機(jī)輸出特性之間的關(guān)系做一個(gè)研究。由圖中可知，電機(jī)的輸出功率隨著定子外徑的增加而增加。因?yàn)檎駝?dòng)模態(tài)用于模擬仿真，在這里不多做說明。在本文中，根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)需要。研究證明，當(dāng)齒高滿足:根據(jù)參考文獻(xiàn)時(shí)，其中h定子厚度，此時(shí)，定轉(zhuǎn)子之間的相對(duì)滑動(dòng)和損耗最小。定子彈性體的加工要注意關(guān)鍵尺寸的精度。當(dāng)然，也不能忽視材料的彈性模量。轉(zhuǎn)子通過柔性變形能夠減小摩擦接觸中的滑動(dòng)損耗，從而優(yōu)化電動(dòng)機(jī)的性能。 大量的磨損是由于定轉(zhuǎn)子接觸面積減小，局部接觸壓力過大引起的。裝配時(shí)，定轉(zhuǎn)子必須保持面接觸，使預(yù)壓力在整個(gè)面上均勻分布。第4章 樣機(jī)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)底座 壓電陶瓷片 定子 壓蓋 轉(zhuǎn)子 上軸套 碟簧軸承 開槽螺釘下軸套 1調(diào)整墊圈 超聲波電機(jī)的的二維結(jié)構(gòu)圖應(yīng)用本文有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)和指標(biāo)。因此，對(duì)軸的有較高的同軸度和垂直度要求。由于超聲波電機(jī)獨(dú)特的工作原理，它具有低速大轉(zhuǎn)矩、響應(yīng)快、不受磁場(chǎng)影響、斷電自鎖等許多優(yōu)點(diǎn)。周老師深厚的理論基礎(chǔ)、淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、敏銳的思維和求實(shí)的敬業(yè)精神以及高尚的人格品質(zhì)，時(shí)時(shí)鞭策學(xué)生不斷努力、進(jìn)步。據(jù)發(fā)現(xiàn)，在一開始的失敗接觸區(qū)域之間的振動(dòng)軸與夾具的燃料棒持有者和疲勞裂紋雖然它是傳播很難證明這一點(diǎn)得出結(jié)論，由于重氧化斷裂面。這種狀況在材料降解過程中必然導(dǎo)致如腐蝕，疲勞，輻照脆化，蠕變等現(xiàn)象。盡管彈簧是運(yùn)作在其最初的階段，但對(duì)接觸面比較小幅度下滑燃料棒是不可避免的產(chǎn)生。nxīW233。n 8 yu232。圖 1 一個(gè)核燃料組件，16x16或17x 17燃料棒，并組成若干格架組裝示意圖一臺(tái)微動(dòng)磨損試驗(yàn)機(jī)（FRETONUS，F(xiàn)RTtting核系統(tǒng)測(cè)試儀）的高溫高壓水條件垂直類型發(fā)展以評(píng)估核部件微動(dòng)磨損性能[2]。圖3顯示了對(duì)振動(dòng)軸斷裂面分析的結(jié)果。 硬度變化SEM觀察之前，有必要審查振動(dòng)軸力學(xué)性能的變化，因?yàn)樗槐┞对诟邷馗邏核畻l件在500h后測(cè)試?；瘜W(xué)成分（重量％）CMnSiPSCrMoFe17Bal機(jī)械性能屈服強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度伸長率彈性模量密度泊松比1280 Mpa1750 Mpa4%200 Gpa179。從仔細(xì)觀察結(jié)果，條紋痕跡出現(xiàn)在外表面。3。在振動(dòng)軸馮 Mises應(yīng)力分布表明，高濃度的壓力在目前的螺紋孔和邊緣作為如圖9所示側(cè)外表面。由于大量氧化斷口以及兩者之間的斷裂面磨損沖擊失敗后，很難利用光學(xué)顯微鏡觀察獲得金相證明 然而，失敗是預(yù)期開始在振動(dòng)軸之間的接觸區(qū)和燃料棒夾具持有人的疲勞載荷條件下。[2] 金港幣，李一匯，Ryew平方米，金甲烷，金榮譽(yù)勛章。[4] 戴維斯?！爆F(xiàn)實(shí)中那些頂尖的成功人士不是成功了才設(shè)定目標(biāo)，而是設(shè)定了目標(biāo)才成功。蓋茨所説：“通向最高管理層的最迅捷的途徑，是主動(dòng)承擔(dān)別人都不愿意接手的工作，并在其中展示你出眾的創(chuàng)造力和解決問題的能力。因此，在工作中，如果我們不能選擇正確的事情去做，那么唯一正確的事情就是停止手頭上的事情，直到發(fā)現(xiàn)正確的事情為止。習(xí)慣1向競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手學(xué)習(xí)一位知名的企業(yè)家曾經(jīng)說過，“對(duì)手是一面鏡子，可以照見自己的缺陷。他明白在一個(gè)企業(yè)中，只有團(tuán)隊(duì)成功，個(gè)人才能成功。專注目標(biāo)美國明尼蘇達(dá)礦業(yè)制造公司(3M)的口號(hào)是:,對(duì)個(gè)人工作也有指導(dǎo)作用。杜絕壞的生活習(xí)慣習(xí)慣有好有壞。學(xué)會(huì)正確地應(yīng)對(duì)壓力就成了高效能人士必備的一項(xiàng)習(xí)慣。這是每一個(gè)人只要肯做就能做到的，也是一個(gè)人走向成功的必由之路。一名高效能人士的好口才加上禮儀禮節(jié)，往往可以為自己的工作錦上添花，如果我們能夠巧妙運(yùn)用語言藝術(shù)，對(duì)協(xié)調(diào)人際關(guān)系、提高工作效能都將大有裨益。環(huán)境能夠改變我們的思維與行為習(xí)慣，直接影響到我們的工作效能與生活。及時(shí)走出失敗高效能人士不會(huì)讓自己永遠(yuǎn)徘徊在失敗的陰影之下。如果你在工作中是一個(gè)人心胸開闊、樂于幫助別人成功和愿意與他人分享榮譽(yù)的人的話，那么你就不愁沒有朋友。這對(duì)你工作績效的提高很有幫助。不論多么困難，他們都要鼓勵(lì)自己再試一次。有效決策一個(gè)好的決策思想，不是限期完成的，而是在反復(fù)思考、不斷推敲的過程中，在相關(guān)事物或其他活動(dòng)中受啟發(fā)頓悟而產(chǎn)生和迸發(fā)出來的。因此，一名高效能人士要時(shí)常以“兼聽則明，偏聽則暗”的諫言提醒自己，多方地聽取他人的意見，以確保自己能夠做出正確的決定。在商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中，對(duì)市場(chǎng)信息尤其是市場(chǎng)關(guān)鍵信息把握的及時(shí)性與準(zhǔn)確性，對(duì)競(jìng)爭(zhēng)的成敗有著特殊的意義。工作壓力會(huì)給我們的工作帶來種種不良的影響，形成工作狂或者完美主義等錯(cuò)誤的工作習(xí)慣，這會(huì)大大地降低一個(gè)人的工作績效。一位哲人曾經(jīng)説過：“好習(xí)慣是一個(gè)人在社交場(chǎng)合中所能穿著最佳服飾。及時(shí)化解人際關(guān)系矛盾與人際交往是一種藝術(shù),如果你曾為辦公室人際關(guān)系的難題而苦惱,無法忍受主管的反復(fù)無常,看不慣主管的假公濟(jì)私,那么你要嘗試學(xué)習(xí)如何與不同的人相處,提高自己化解人際矛盾的能力。身處激烈的競(jìng)爭(zhēng)之中,一名高效能人士應(yīng)當(dāng)注意工作中的調(diào)節(jié)與休息,這不但于自己健康有益,對(duì)事業(yè)也是大有好處的。對(duì)手，可以讓你時(shí)刻提醒自己：沒有最好的，只有更好。小部分的努力，可以獲得大的收獲；起關(guān)鍵作用的小部分，通常就能主宰整個(gè)組織的產(chǎn)出、盈虧和成敗。只要把問題想透徹了，才能找到問題到底是什么，才能找到解決問題最有效的手段。”富蘭克林將自己一生的成就歸功于對(duì)“在一定時(shí)期內(nèi)不遺余力地做一件事”這一信條的實(shí)踐。美國，2006年以下內(nèi)容與本文檔無關(guān)?。?！以下內(nèi)容與本文檔無關(guān)?。?！。斯立母校2008。 Nucl工程德2002年。4。商業(yè)代碼，ABAQUS的標(biāo)準(zhǔn)版本。此時(shí)，初始裂紋擴(kuò)展逐漸遲緩和接觸條件軸之間的振動(dòng)和燃料棒之間將改為夾具，如圖7所示。 SEM結(jié)果 。此外，它有可能發(fā)生氫脆現(xiàn)象影響其塑性。一般來說，如果是結(jié)構(gòu)材料的疲勞加載條件下裂隙，條紋痕跡是明顯的疲勞破壞可以找到證據(jù)表面上很容易斷裂。斷口分析 光學(xué)顯微鏡觀察振動(dòng)軸是一個(gè)傳統(tǒng)的高碳馬氏體不銹鋼做出（技能提升計(jì)440C），用于廣泛的工具或刀片在相對(duì)腐蝕性氣體使用[3]。n 8 yu232。Jiēsh242。 /工程失效分析16（2009）12381244 1239W233。因此，核燃料棒依賴于一定量的的彈簧來保證它的形狀和剛度。這些例子之一，是核電廠（核電站）。經(jīng)過500h后的測(cè)試，但是，兩個(gè)振動(dòng)中4人骨折，其中軸被連接到一個(gè)試樣座使用螺栓夾具。參考文獻(xiàn)[1] 上羽貞行，[M].楊志剛，鄭學(xué)倫 ：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1999[2] [J].（1）[3] Lavrinenco V V， Vishnevski V S， Kartashev I A. 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