1、的完成了这次论文。旋转行波超声电机结构设计参考文献胡敏强，金龙超声电机的原理与设计北京科学出版社，赵淳生超声电机技术及应用北京科学技术出版社，濮良贵，纪名刚机械设计第七版北京高等教育出版社，廖念钊，古莹庵，莫雨松，李硕根，杨兴俊互换性与技术测量第四版北京中国计量出版社，冯开平，左宗义画法几何与机械制图机械类广州华南理工大学出版社，刘国庆，刘力计算机绘图北京高等教育出版社，莫岳平，胡敏强，徐志科，金龙，顾菊平，王心坚超声电机振动模态有限元分析中国电机工程学报王少怀机械设计师手册上册北京电子工业出版社，石斌，胡敏强，朱壮瑞粘结层对超声马达定子振动特性的影响中国电机工程学报刘涛，杨凤鹏精通北京清华大学出版社，，，，，，超声电机则为旋转行波超声电机，如图所示。图压电陶瓷的工作原理压电陶瓷是超声电机的核心材料，是超声电机能量转换的关键部件。定子表面质点的椭圆运动来源于压电陶瓷的逆压电效应激励。压电陶瓷是超声电机能量转换的桥梁。所以对压电陶瓷的了解是设计超声电机必不可少的部分，对于设计好超声电机，提高电机性能有着巨大的作用年，居里夫妇发现了压电效应，于是越来越多的人开始研究将压电效应应用于工程。在世纪年代开始，人们开始发现各种具有良好的压电性能的材料，并有效地将至运用于工程之中。极化前的电畴取向极化后的电畴取向图压电陶瓷中的电偶极子压电陶瓷本身是种铁电体，在没有经过极化之前不具有压电性。在微观上，压电陶瓷可以当成是许多无规则取向的铁电晶体构成的，如图所示。这种无规则的取向和微晶中的电畴结构，。
2、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，主要依靠径向力矩作用。传递过程中，受力小，所以可以在轴上留个半球状突出部分。这样有利于简化电机结构，减少电机质量，同时又不影响电机的性能。本章小结本章对定子和转子的结构及尺寸进行设计，并且确定了定子和转子的甲供材料，并且对各部件的作用和结构进行了介绍和设计，设计出了符合要求的样机。旋转行波超声电机结构设计结论与展望全文主要内容本文在经过大量的资料查询以及市场调查之后，对超声电机目前在国内外的概况进行了总结，对旋转行波超声电机作为研究对象，对超声电机的可行性以及结构尺寸进行了细致的分析以及设计，主要工作如下分析了超声电机的发生历史，以及适用领域，对超声电机的国内外现状进行分析分析了超声电机的工作原理，行波的产生以及定子表面质点运动，对超声电机的结构以及原理做了细致的分析对超声电机的定子工作模态做分析，进行理论计算，再理由有限元分析软件对其进行有限元分析，从而选得最优的工作模态通过计算选择合适的各部件尺寸。利用所涉及的尺寸设计出样机绘制出超声电机的零件图以及装配图工作展望超声电机在我国的。
3、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。图旋转行波超声电机结构设。
4、发展时间相对于其他国家来说比较短，仅仅是近二三十年发展起来的新技术。但是因为技术领域相对薄弱的缘故，使得我们在超声电机领域还能有更大的探索领域。相信在未来，超声电机能在更多行业获得重要的地位。同时希望超声电机的研究者能更加努力，使得我国的技术水平更进步，达到与其他发达国家相同的水准。心得体会将近半年的毕业设计工作，让我对四年来所学习的知识得到了充分发挥和巩固。同时，在对超声电机的设计过程中，我也学到了许多以前无法掌握的但是却对我以后有巨大帮助的知识，比如等软件。超声电机的研究在我国相对来说处于个起步阶段，而本次的毕业设计仅仅是对超声电机的结构做了简单的研究设计。但仅仅如此，也让我知道了很多课堂上很难有深切体会的东西。比如零件的美观，整体质量，甚至些地方个小细节的都能使得整个机器产生故障。这些东西对我今后的工作生活具有十分重大的意义，让我获益匪浅。无锡太湖学院学士学位论文致谢这份设计的完成，光靠我个人的能力，或许是完全不够的。在此过程中，我得到了很多人的帮助，在此感谢对我在设计过程中悉心指导的宋广雷老师，宋广雷老师对于我在设计过程中的困难提供了巨大的帮助。并且在其中提出了许多宝贵的意见。同时还要感谢在四年大学生活中所有教导过我的老师。正是他们在四年中点点滴滴的教育，让我掌握了这许多的专业知识，才能完成这份论文，同时对我今后的工作具有巨大的帮助。最后感谢我的父母，在我完成论文的过程中给予我的支持，无论是需要什么，都毫不犹豫的给予经济生活和精神上的支持。正是有这些人的支持，才能让我顺利。
5、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。已经可以确无锡太湖学院学士学位论文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旋转行波超声电机结构设计超声电机定子三维图超声电机转子三维图无锡太湖学院学士学位论文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。
6、加工时发生变形，增加产品的报废率。若太窄，则增加了加工难度。所以，从以往的电机加工来看，齿槽选取般选择最为合适。在此，选择为由定子内外径尺寸，槽宽以及齿数，可以求得驱动齿的齿宽，即即齿宽为齿高的设计齿的高度存在个理想值。若齿高太高，则会加剧定转子之间的摩擦，增加磨损。同时加剧摩擦之后容易产生噪音。若齿高过低，则会影响转子输出速度。实验证明，齿高满足式时，定子和转子间磨损最小。式中，为定子厚度，由前文可知，则。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。
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旋转行波超声电机结构的设计（最终版）