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电机盖 A3.dwg
（CAD图纸）
电机装配图.dwg
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定子 A3.dwg
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定子座A3.dwg
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计划周记进度检查表.xls
任务书.doc
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旋转行波超声电机结构设计开题报告.doc
旋转行波超声电机结构设计论文.doc
轴A3.dwg
（CAD图纸）
转子A3.dwg
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故。
取。
内支撑板设计定子内支撑板厚度需要满足定子支撑强度，故定子内支撑板约为.。
而上节中的有限元分析结果表明，定子内支撑板位置对于定子的性能没有影响，所以内支撑板放在定子中部。
定子内支撑板厚度设为.，位置为内环正中。
.转子设计旋转行波超声电机转子的主体是中间的环形薄板，在转子的正中心有个较厚的环型板用来固定转轴，转子的外部是环形接触区域。
环形接触区域有部分与定子接触，这些接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有很小的部分，影响了电机的输出扭矩。
所以为了改进电机的使用效率，需要对转子的结构进行调整。
改进后的转子需要能与定子形成更好的变形匹配，减少径向滑动能量损耗，增加接触范围，降低局部接触压力。
因此，转子将改为柔性结构转子。
柔性结构的转子，能够随着定子振动的变形而跟着变形，这种结构的转子预压力主要通过转子的柔性变形而获得，不需要依靠弹簧来施加压力，所以弹簧的结构可以去除，达到简化转子结构的目的。
同时还因为转子柔性变形使定子和转子间的接触面积增大，降低了局部接触压力，减小了定转子之间的磨损。
提高了电机的性能。
图.图.超声电机结构图.摩擦层设计超声电机靠定子和转子间的摩擦获得驱动力，摩擦材料在摩擦过程中产生的磨损是不可忽视的个问题。
所以，为了延长超声电机的使用寿命，般在转子的表面涂覆层摩擦材料。
摩擦材料的选择需要考虑多个方面，如硬度，摩擦系数，耐磨性以及噪音影响。
摩擦材料的硬度选择是首先要考虑的方面。
摩擦材料的硬度不能过高也不能过低，若摩擦材料硬度较低，则会产生较大的变形，使定转子之间形成完全接触，此时两个方向相反的推理同时施加在转子之上，方向相反且大小相同的两个力想去作用抵消，转子无法转动。
若摩擦材料硬度太大，则形成相反的效果。
定转子在行波波峰初接触面减少。
降低转子带负载能力。
同时，摩擦材料的硬度还关系着电机在运行过程中的噪音情况。
实验表明，当摩擦材料的洛氏硬度大于时，将会大大增加噪音的产生。
由此可见，摩擦材料的硬度选择是摩擦材料首要考虑的目标。
摩擦系数同样是摩擦材料选择的个重要参考指标。
定子和转子依靠相互间接触的摩擦力来获得驱动力。
而摩擦力产生的大小则取决于摩擦材料的摩擦系数。
摩擦系数大，则可以获得较大的驱动力。
而温度，环境，适度，表面粗糙度等方面都会对材料的摩擦系数产生影响。
所以为了保证电机的使用寿命，摩擦材料在考虑大摩擦系数的同时还需要考虑耐磨性。
综上所述。
摩擦材料的选择要求大致可分为以下几点高摩擦系数，使电机能获得较高的驱动力良好的耐磨性。
电机的使用寿命取决于摩擦材料的耐磨性摩擦力能保持个恒定的值，使电机能有效的稳定运转低噪音，不能使用过高硬度的摩擦材料产生过大的噪音.设计结果经过这节对超声电机各个零部件的设计，根据各个零部件的设计准侧。
已经可以确定超声电机的各项尺寸参数。
超声电机具体尺寸参数见表表超声电机各零部件尺寸名称单位结果定子内径定子外径振动模态定子厚度齿宽齿高齿数槽宽.内支撑板厚度.压电陶瓷厚度电机设计结果装配结构图.超声电机装配图.超声电机定子三维图.超声电机转子三维图.超声电机轴零件图超声电机对于定子设计的核心要求是方便定位，同时保证定子的振动模式不受影响，因此定子的中心部位比较薄，只需保证定的机械强度即可，在此设为。
如图.所示，为超声电机的转子，这样的设计能保证转子的轴向力分布均匀，确保定子和转子之间的接触良好。
电机盖采用螺母拧紧的设计，当螺母拧紧时，垫圈的压力压迫蝶簧使蝶簧产生形变，提供电机的预紧力，预紧力用于使定子和转子之间产生摩擦力，而螺母的松紧用来条件定子和转子间的摩擦力大小。
同时，螺母还能起到自锁作用。
蝶簧的的设计保证定子和转子在接触面上的预紧力分布均匀。
为了确保电机装配的径向稳定，轴两端装配上轴承。
因为超声电机具有力矩大，转速低的特点。
所以这要求超声电机的主轴必须具有这两个特点。
主轴的材料选择钢。
转子和轴的连接中，轴向力基本未作用
（全套设计）旋转行波超声电机结构设计（CAD图纸）
