超声波清洗机设计摘要功率可实现的连续调整，以适应各种清洗对象的要求。而此次设计的清洗机总共有三个箱体清洗缸中央控制箱和纸箱。故超声波发生器的箱体尺寸为，并放入中央控制箱中。第章超声换能器的设计.超声换能器的选择超声换能器是超声振动系统的核心部件，超声波清洗机设备是利用超声换能器的作用即超声波发生器产生的超声频电能转换成超声振动的机械能，从而达到清洗效果。用于超声清洗的换能器有两种类型．是磁致伸缩换能器，另种是压电换能器，磁致伸缩换能器这种换能器的电声效率比较低制造工艺复杂价格昂贵，因此目前很少采用。目前我国主要采用的换能器类型是压电换能器，因为这种换能器原材料价格便宜且电声转换效率高，并且便于制造成不同的结构，以适应不同的清洗要求。压电换能器又有很多种比如喇叭形圆柱形等。喇叭形换能器辐射的面积较广，所以经过对比最后确定选用喇叭形夹心压电陶瓷换能器作为此次的换能器，喇叭形换能器结构如图所示。图喇叭形换能器结构示意图.超声换能器的设计超声波要达到清洗效果其超声波电功率密度就得达到.以上,超声波的功率密度越高，空化效果越强清洗效果越好并且速度越快。但对于表面光洁度甚高的精密的物件，采用长时间的高功率密度清洗会对物件表面产生“空化”腐蚀,故取,而此次设计的超声波清洗机的内槽的尺寸是，故得总功率为。而又考虑到换能器不发生干涉的最小距离是，故选择功率为换能器，故需要的换能器的个数是个。将个置于清洗槽底部和个左侧面。第章箱体的设计.清洗槽的设计清洗槽由内槽和外壳组成，采用不锈钢材料制成，因为不锈钢不生锈强度高抗般化学腐蚀。内槽的外表面般在槽底外表粘结超声换能器，超声波横纵交加时可增强清洗效果提高清洗效率，因此，此清洗机换能器就采用了粘结在槽底部和个左侧面，槽内盛清洗液，此次超声波清洗机的清洗液采用高压净水，必要时再人工加入清洗剂。与换能器粘结的槽底部厚度不宜太厚，般取.，以减少声能损失，此此设计取。槽的内壁，尤其是粘有换能器的辐射板要平整抛光，不能有伤痕，否则易产生空化腐蚀，缩短使用寿命。为避免被清洗工件直接与槽壁板接触而影响清洗效果，般用镂空吊篮网篮或支架将清洗件悬吊在清洗液中，结构上要使超声波受阻小而清洗液易于流动。本次设计采用小钢丝编织而成的网篮的形式。网篮的底部与内表面底部之间安装电热管，用于清洗液加热和保温，并由温度传感器及开关控制水温保持在左右。故外槽尺寸为。.附加箱的设计另加此设计有个小的创新之处就是设计了个附加箱，其总尺寸为，附加箱分为两层，上层存放中央控制器和超声波发生器电路等，下层存放卫生纸，两层间用块不锈钢板离底部的高度采用焊接的方式隔开，即下箱体是纸箱，上箱体是中央控制箱。为了对电路的检查和维修的方便，中央控制箱体的右侧面设计可打开的侧面。而为了放纸和取纸的方便，纸箱的前面是没有不锈钢板的。附加箱与清洗槽之间用六个直径为毫米的螺栓固定。整个清洗机箱体的外围尺寸是。.箱盖的设计为了保证水槽的清洁，为了保证清超声波清洗机设计摘要例如对声波吸收大的材料如布料橡胶泡沫塑料以及粘度大的污物清洗效果差。下面图是超声清洗过程图解图超声清洗过程图解.超声波清洗机的结构和参数设定超声波清洗机结构设计如图所示，超声波清洗机主要由三部分组成，分别为超声波发生器超声换能器和清洗槽。超声波发生器将的交流电转换成超声频电振荡信号后，通过电缆输送给超声换能器，换能器则是将超声波发生器产生的超声频电能转换成超声振动的机械能清洗槽是盛放清洗液和被清洗零部件的容器。超声波清洗机参数设定超声波清洗的清洗效果受很多因素的影响，影响超声清洗效果的主要因素有声学参数化学参数和热力学参数。其中声学参数主要有频率声强声场分布和波形热力学参数主要有温度黏性清洗液的表面张力蒸汽压等化学参数中主要有清洗液性质清洗时间和是否与污物发生化学反应等。超声波清洗的物理机制主要是超声空化，因此要达到良好的清洗效果必须选择最佳的声强频率以及清洗槽声场分布等参数并且要选好清洗剂的物理化学性质。对于声学参数工作频率选在之间。在低频情况下，空泡生长的时间长，空化气泡大数量少，低频空化强度高，故适用于污物与清洗件表面结合强度高或者大清洗件表面的场合，但是，不易清洗表面形状复杂的和穿透深孔的部件，且噪声大虽然较高频率空化强度较弱，空化气泡小但是数量多，适用于表面形状较复杂狭缝及污物与清洗件表面结合力弱的清洗。清洗液的温度升高，可以导致液体的粘滞系数和表面张力系数下降，从而导致空化阈值下降，从而使空化易于产生但是清洗液温升，也会导致蒸气压增大会降低空化强度。温度同样影响空化效率和清洗中化学反应的速度。对空化强度而言，不同的清洗剂有不同的最佳温度，水的最佳温度是。本超声波清洗机用于清洗较为复杂的齿轮轴承，所以采用。当电功率强度达到时超声波才有清洗作用，因为选的换能器是压电型，所以电功率强度取。本设计的超声波清洗机主要用于个实验室的齿轮或轴承的清洗，所以清洗的量不会很多，因此设计个小型的清洗机，内槽的尺寸为,故总功率取。第章超声波发生器的设计.超声波发生器的选择超声波发生器即超声电源，它是种用以产生并向超声换能器提供超声频电能的装置。按照其工作原理，我们可以把超声波发生器分为两大类类是模拟电路，另类是数字电路。模拟电路超声波发生器又可分为振荡放大型和逆变型两种。本设计采用振荡放大型超声波发生器，其结构框图如图所示。它是个带有振荡电路的放大器，是由振荡器放大器匹配电路和电源四部分组成。振荡器产生定频率的信号，通过放大器将其放大到定的功率输出，以致达到最佳负载值，最后通过输出变压器进行阻抗匹配，并通过功放输出。下图即是振荡放大型超声波发生器结构框图图振荡放大型超声波发生器结构框图.超声波发生器的设计超声波振荡器的设计超声波振荡器的作用是产生个定频率的信号，用以推动后面的放大部分。它既可以是个反馈网络，也可以是个独立的振荡器。振荡条件根据超声加工的需要，超声波发生器的波形可以使正弦波，也可以是非正弦波，但正弦波最为常见。正弦波振荡器从结构上看