TOP23【毕业设计】旋转行波超声电机结构毕业设计说明书.doc文档免费在线阅读

环形接触区域有部分与定子接触，这些接无锡太湖学院学士学位论文触部分需要粘贴上摩擦材料作为摩擦层。

摩擦材料的作用是为了增加定子和转子之间的摩擦力，同时降低磨损。

达到延长电机寿命，增加电机效率的效果。

对于转子的材料选择，般选用硬铝合金作为转子的制作的主要材料。

如图所示，最早的超声电机的转子依靠蝶簧的压缩变形获得与压力，使转子和定子产生物理接触。

蝶簧的预压力较大，在压紧过程中若转子强度不够的情况下会产生变形。

所以转子的强度必须达到足够的强度，能在弹簧的压缩下保证不会产生变形。

所以转子轴向尺寸设计较大，厚度需在以上。

这种设计下的电机转子存在定的缺陷，依靠弹簧施加压力的过程中，转子基本不发生变形，与定子接触面为平面，定子和转子的真正接触面积其实只连续不间断接触推动转子运动，大大的降低了电机的磨损，延长了电机的寿命。

年，指田年生在美国申请了其专利，并且阐述分析了其工作原理以及超声电机的结构。

年，松下公司在指田年生的设计基础上对超声电机的定子做出，机械效率为。

这是世界上第台能应用于实际中的超声电机。

但是这部电机在使用过程中磨损十分严重，严重影响电机的使用寿命。

年，指田年生发明了行波型超声电机，该电机此电机实现了断续点接触变换成多点纵向振动和弯曲振动，再通过摩擦耦合，把机械能传递给转子。

年，日本科学家指田年生在苏联科学家的研究基础上，成功制造出种驻波型超声电机。

这种电机的工作频率为，电压，输入功率，输出功率，转速松下两家公司研究出了利用电谐振工作的直线驱动机械，这种机械拥有高达输完赫兹的振频，但是却因为振幅过小，无法发挥较大的实用价值。

年，前苏联科学家研究出种能驱动较大负载的超声电机。

这种电机是利用振动片的的月误差。

这种领先于当时科技水平的钟表，造就了超声电机的样机雏形。

年，苏联科学家设计出了台利用轴向弯曲耦合振动的振动片型超声电机，并且由此总结解释出了超声电机的工作原理。

年前后，德国西门子和日本和进步，以及科技水平的发展，超声电机的研究在这样的环境下得到了很快的进步和提升。

年，日本钟表公司研制出种新型钟表，该钟表利用音叉的往复位移拨动棘轮而获得驱动。

该钟表的精确度相当高，仅有最早的超声电机设想模型在此之后，压电陶瓷的技术革新在不断的进行。

年发现在陶瓷上施加直流偏压，该陶瓷会呈现强的压电效应。

年贾非等发现有良好的压电节点性能。

这些压电材料的丰富摆运动，此椭圆摇摆运动就可以驱动压在其上的转子或者移动体。

此模型类似于如今的杆式超声电机。

但是因为当时的技术水平已经材料方面的问题所制约，这个模型最终没能变成个真正的样机。

旋转行波超声电机结构设计图超声电机的模型，四片压电陶瓷分为两组粘贴在截面为正方形的长条弹性体的两个侧面上，对其施加两相相位差为的交变电压激励，能够在长条弹性体中激励起两个方面和频率相同的弯曲震动，从而在弹性体端部质点做椭圆摇局限于水声和电声器件。

世纪年代初，美苏科学家同时发现了陶瓷的铁电性，这对压电陶瓷的发展产生。

重要的意义。

年，美国学者和申请了第个超声电机的模型专利。

如图为第个说，超声电机的发展可以分为三个阶段，即超声电机概念阶段具有实用前景的样机阶段和产业化生产及应用阶段。

年，居里夫妇发现压电效应，但是受当时的科学水平所限，对于压电效应的应用仅仅处于个很狭小的领域，只最小。

超声电机的发展历史超声电机的制作设计到许多领域的科学成果，包括机械，声学，摩擦，振动，等很多方面的学科及领域。

超声电机的出现以及发展取决于很多方面的突破，如压电陶瓷材料的发现及改进。

大致来是，不可否认的是超声电机具有它独有的优越性能。

而随着科技的发展，超声电机的部分缺点也在慢慢的被克服。

因此在本次的设计中，应该做到取长补短，尽可能的把超声电机的优点发挥到最大，同时把超声电机缺点影响降至使用寿命短成本高昂在高温环境下或者在长时间工作使超声电机自身温度上升之后，压电陶瓷在高温下物理特性会发生变化，影响电机的参数，导致电机性能的变化。

综上所述，超声电机在有些地方还是有许多不足的地方，但静摩擦力的作用下仍能保持很大力矩。

结构简单，设计形式自由度大，可以根据需要改动电机的设计虽然超声电机在半个世纪来的发展下已经具有很有传统电机不具有的很多优良的性能，但是些不足之处仍然存在超声电机院学士学位论文电磁的影响，自身也没有电磁感应的影响。

因此超声电机适合在强磁场的环境下工作。

超声电机具有耐低温的特性，适合在真空的环境下运行，如在太空中。

超声电机的定转子具有直接物理接触。

当断电后，在和转子的摩擦耦合获得机械能，不需要线圈和磁铁，因此相较于普通电机超声电机在相同转矩情况下拥有较小的体积和更轻的重量。

无电磁干扰和电磁噪声，电磁兼容性好。

因为超声电机没有磁极，所以不收外界无锡太湖学院和转子的摩擦耦合获得机械能，不需要线圈和磁铁，因此相较于普通电机超声电机在相同转矩情况下拥有较小的体积和更轻的重量。

无电磁干扰和电磁噪声，电磁兼容性好。

因为超声电机没有磁极，所以不收外界无锡太湖学院学士学位论文电磁的影响，自身也没有电磁感应的影响。

因此超声电机适合在强磁场的环境下工作。

超声电机具有耐低温的特性，适合在真空的环境下运行，如在太空中。

超声电机的定转子具有直接物理接触。

当断电后，在静摩擦力的作用下仍能保持很大力矩。

结构简单，设计形式自由度大，可以根据需要改动电机的设计虽然超声电机在半个世纪来的发展下已经具有很有传统电机不具有的很多优良的性能，但是些不足之处仍然存在超声电机使用寿命短成本高昂在高温环境下或者在长时间工作使超声电机自身温度上升之后，压电陶瓷在高温下物理特性会发生变化，影响电机的参数，导致电机性能的变化。

综上所述，超声电机在有些地方还是有许多不足的地方，但是，不可否认的是超声电机具有它独有的优越性能。

而随着科技的发展，超声电机的部分缺点也在慢慢的被克服。

因此在本次的设计中，应该做到取长补短，尽可能的把超声电机的优点发挥到最大，同时把超声电机缺点影响降至最小。

超声电机的发展历史超声电机的制作设计到许多领域的科学成果，包括机械，声学，摩擦，振动，等很多方面的学科及领域。

超声电机的出现以及发展取决于很多方面的突破，如压电陶瓷材料的发现及改进。

大致来说，超声电机的发展可以分为三个阶段，即超声电机概念阶段具有实用前景的样机阶段和产业化生产及应用阶段。

年，居里夫妇发现压电效应，但是受当时的科学水平所限，对于压电效应的应用仅仅处于个很狭小的领域，只局限于水声和电声器件。

世纪年代初，美苏科学家同时发现了陶瓷的铁电性，这对压电陶瓷的发展产生。

重要的意义。

年，美国学者和申请了第个超声电机的模型专利。

如图为第个超声电机的模型，四片压电陶瓷分为两组粘贴在截面为正方形的长条弹性体的两个侧面上，对其施加两相相位差为的交变电压激励，能够在长条弹性体中激励起两个方面和频率相同的弯曲震动，从而在弹性体端部质点做椭圆摇摆运动，此椭圆摇摆运动就可以驱动压在其上的转子或者移动体。

此模型类似于如今的杆式超声电机。

但是因为当时的技术水平已经材料方面的问题所制约，这个模型最终没能变成个真正的样机。

旋转行波超声电机结构设计图最早的超声电机设想模型在此之后，压电陶瓷的技术革新在不断的进行。

年发现在陶瓷上施加直流偏压，该陶瓷会呈现强的压电效应。

年贾非等发现有良好的压电节点性能。

这些压电材料的丰富和进步，以及科技水平的发展，超声电机的研究在这样的环境下得到了很快的进步和提升。

年，日本钟表公司研制出种新型钟表，该钟表利用音叉的往复位移拨动棘轮而获得驱动。

该钟表的精确度相当高，仅有的月误差。

这种领先于当时科技水平的钟表，造就了超声电机的样机雏形。

年，苏联科学家设计出了台利用轴向弯曲耦合振动的振动片型超声电机，并且由此总结解释出了超声电机的工作原理。

年前后，德国西门子和日本松下两家公司研究出了利用电谐振工作的直线驱动机械，这种机械拥有高达输完赫兹的振频，但是却因为振幅过小，无法发挥较大的实用价值。

年，前苏联科学家研究出种能驱动较大负载的超声电机。

这种电机是利用振动片的纵向振动和弯曲振动，再通过摩擦耦合，把机械能传递给转子。

年，日本科学家指田年生在苏联科学家的研究基础上，成功制造出种驻波型超声电机。

这种电机的工作频率为，电压，输入功率，输出功率，转速，机械效率为。

这是世界上第台能应用于实际中的超声电机。

但是这部电机在使用过程中磨损十分严重，严重影响电机的使用寿命。

年，指田年生发明了行波型超声电机，该电机此电机实现了断续点接触变换成多点连续不间断接触推动转子运动，大大的降低了电机的磨损，延长了电机的寿命。

年，指田年生在美国申请了其专利，并且阐述分析了其工作原理以及超声电机的结构。

年，松下公司在指田年生的设计基础上对超声电机的定子做出了改进。

扩大的定子的振幅，大大的提高了超声电机的效率。

在此之后，世界各国也发现了超声电机的研究价值，如美国，英国，土耳其等国家也相继开始加入了对超声电机的研究。

时至今日，超声电机的研究仍在继续。

我国对于超声电机的研究开始于上世纪年代，相较于其他些发达国家起步较晚，所以对于超声电机的研究与其他国家仍然具有定的差距，所以，我国需要在超声电机方面获得更大的成就，需要与其他国家相互学习印证，完善我国在超声电机领域的知识，争取缩小与其他国家的差距。

无锡太湖学院学士学位论文超声电机的应用及发展前景由上所述的超声电机所具有的的有点，自超声电机被研究问世以来始终在不同的进步和发展。

目前超声电机已经被广泛运用于很多方面，超声电机体积小重量轻，无磁场干扰等优点在航天航空，计算机，汽车，精密仪器等方面取得了良好的应用。

如航