旋轉行波超聲電機結構設計論文[帶圖紙].doc

編號無錫太湖學院畢業(yè)設計（論文）題目：旋轉行波超聲電機結構設計信機系機械工程及自動化專業(yè)學號：學生姓名：指導教師：（職稱：副教授）2013年5月25日無錫太湖學院本科畢業(yè)設計（論文）誠信承諾書本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計（論文）旋轉行波超聲電機結構設計是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設計（論文）中特別加以標注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設計（論文）不包含任何其他個人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。班級：機械94學號：0923206作者姓名：2013年5月25日III摘要超聲電機是利用壓電陶瓷的逆壓電效應，激勵彈性體產(chǎn)生諧振作用，把電能轉換成微米級振幅的振動，再依靠定子和轉子之間產(chǎn)生的摩擦耦合將這細微振動擴大為轉子及與之相聯(lián)的軸的旋轉運動。與傳統(tǒng)電磁電機相比，具有質量小、結構簡單、高效率、低噪音、低速大轉矩和可以直接驅動負載等特點。在航空航天、精密儀器、生物醫(yī)學與許多重要領域等具有廣闊的應用前景。適應于工程上對超聲電機的需要，本文設計了一種旋轉型行波超聲電機，主要完成了以下工作：1.總結分析了國內(nèi)超聲電機技術的現(xiàn)狀、發(fā)展及所存在的問題；2.闡釋了旋轉行波超聲電機的運動機理；3.利用ANSYS軟件建立了超聲電機定子的數(shù)學模型，利用模型對定子的工作模態(tài)進行分析并計算，確定超聲電機的定子的工作模態(tài)；4.完成了直徑超聲電機的裝配圖和零件圖的設計；關鍵詞：超聲電機；模態(tài)分析；設計IVAbstractUltrasonicMotorusestheeffectofPiezoelectricfromPiezoelectricceramic,anditproducetheeffectofresonanceexcitationbytheActiveMaterials.Thattheelectricalenergytransformtothemicro-deformations.Topropeltherotorandthedriveshaftconnectedtoitthoughtheamplificationofthemicro-deformationoftheactivematerialthatdependsonfrictionattheinterfacebetweenrotorandstator.TheUltrasonicMotorofferlightmass,simplyconstructions,hightorquedensityatlowspeed,lownoise,efficientandactuatedirectlytotheload.Ultrasonicmotorintheaviationandaerospace,precisioninstruments,bio-medicineandanumberofimportantareashasbroadapplicationprospects.Projectsadaptedtotheneedsoftheultrasonicmotor,Inthispaper,thedesignarotarytravelingwavetypeultrasonicmotor,themaincompletedthefollowingwork:1.Summaryanalysisofthedomesticstatusofultrasonicmotortechnology,developmentandtheproblems；2.Toexplaintherotarytravelingwaveultrasonicmotorofthemovementmechanism；3.TheuseofANSYSsoftware,theestablishmentofaultrasonicmotormathematicalmodel,usingthemodeloftheworkofthestatormodalanalysisandcalculationtodetermineastatorultrasonicmotormodeofwork；4.Completedaultrasonicmotorassemblydrawingsandpartsofthedesignplan；Keyword:UltrasonicMotor；ModalAnalysis；DesignV目錄摘要.錯誤!未定義書簽。Abstract.IV目錄.V1緒論.11.1超聲電機的定義.11.2超聲電機的特點.11.3超聲電機的發(fā)展歷史.21.4超聲電機的應用及發(fā)展前景.41.5本次課題的研究方向及安排.42旋轉行波超聲電機的工作原理.52.1引言.52.2旋轉行波超聲電機的機械結構.52.3超聲電機的工作原理.52.4壓電陶瓷的工作原理.62.5定子行波的產(chǎn)生.72.6定子表面質點運動分析.92.7本章小結.113定子模態(tài)分析計算.123.1導言.123.2固有頻率的理論計算.123.2.1共振頻率計算.123.2.2共振振幅的計算.143.3定子建模分析.153.3.1ANSYS軟件簡介.153.3.2ANSYS定子建模.163.3.3定子分析.183.4本章小結.20