發(fā)布時(shí)間：2019-04-15 19:14

【摘要】：基于壓電驅(qū)動(dòng)原理和超聲波近場懸浮技術(shù),提出了一種可同時(shí)承受徑向和軸向載荷的超聲懸浮軸承方案。此方案只依靠單一激勵(lì)源即可實(shí)現(xiàn)雙向支承,結(jié)構(gòu)緊湊,控制簡單。為準(zhǔn)確預(yù)測超聲軸承的工作頻率和聲阻抗,建立了超聲軸承的聲阻抗網(wǎng)絡(luò)模型;利用有限元分析(FEA)方法,對(duì)超聲軸承徑向和軸向輻射面的振幅進(jìn)行了仿真計(jì)算;研制了超聲懸浮軸承原理樣機(jī)并開展了軸承懸浮承載能力測試實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:超聲懸浮軸承具有良好的懸浮效果,可承受較大的徑向載荷和一定的軸向載荷。此類超聲軸承的研究可為未來新型軸承結(jié)構(gòu)的研發(fā)開拓新的思路。
[Abstract]:Based on the piezoelectric driving principle and the ultrasonic near-field suspension technology, an ultrasonic suspension bearing with both radial and axial loads is proposed. The scheme can realize two-way support by relying on a single excitation source, and has the advantages of compact structure and simple control. In order to accurately predict the working frequency and acoustic impedance of the ultrasonic bearing, the acoustic impedance network model of the ultrasonic bearing is established, and the amplitude of the radial and axial radiating surface of the ultrasonic bearing is simulated and calculated by the finite element analysis (FEA) method. The principle prototype of ultrasonic suspension bearing was developed and the bearing suspension bearing capacity test was carried out. The experimental results show that the ultrasonic suspension bearing has good suspension effect and can bear large radial load and certain axial load. The research of this kind of ultrasonic bearing can open up new ideas for the research and development of the new type of bearing structure in the future.
【作者單位】： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61403106) 高等學(xué)校學(xué)科創(chuàng)新引智計(jì)劃(B07018) 中央高�；究茦I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(HIT.NSRIF.2014051)~~
【分類號(hào)】：TH133.3

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 田豐君;車小紅;楊志剛;姜斌;姚雪峰;;雙向支撐超聲波懸浮軸承的設(shè)計(jì)[J];光學(xué)精密工程;2009年04期

2 常穎,吳博達(dá),楊志剛,程光明,田豐君;超聲波懸浮推力軸承承載能力及減摩性能[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2004年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 劉家郡;超聲懸浮/氣浮的混合懸浮及其行波驅(qū)動(dòng)機(jī)理及實(shí)驗(yàn)研究[D];吉林大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 王冬;超聲懸浮軸承及微小電機(jī)機(jī)械特性測試技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 王洪臣;楊利;楊志剛;劉磊;;超聲振動(dòng)承載氣膜對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子懸浮支承與減摩的研究[J];潤滑與密封;2015年12期

2 王洪臣;楊志剛;劉磊;楊利;;基于軸向支撐超聲波懸浮高速電機(jī)的研究[J];壓電與聲光;2015年05期

3 魯建東;趙貝貝;;機(jī)械振動(dòng)對(duì)凹版滾筒與刮墨刀間摩擦力的影響[J];中國印刷與包裝研究;2014年05期

4 陳超;王均山;劉通;;超聲懸浮式陀螺的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及懸浮特性分析[J];振動(dòng).測試與診斷;2013年06期

5 陳超;李繁;賈兵;王均山;;軸/徑向耦合式非接觸型壓電作動(dòng)器的研究[J];中國機(jī)械工程;2013年22期

6 焦曉陽;劉建芳;劉曉論;孫旭光;;超聲駐波懸浮能力特性[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2013年02期

7 王勝光;馬希直;;氣體擠壓膜承載能力的實(shí)驗(yàn)研究[J];機(jī)械制造與自動(dòng)化;2013年01期

8 彭太江;楊志剛;田豐君;程光明;曾平;闞君武;;軸系超聲波懸浮支撐技術(shù)研究[J];光學(xué)精密工程;2008年10期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 李文俊;考慮表面因素的氣體動(dòng)壓與擠壓懸浮特性研究[D];湖南大學(xué);2018年

2 王洪臣;基于超聲波懸浮支撐的電機(jī)轉(zhuǎn)子懸浮機(jī)理及實(shí)驗(yàn)研究[D];吉林大學(xué);2017年

3 張海島;單或多端輸出的縱振動(dòng)方向變換體振動(dòng)特性的理論及實(shí)驗(yàn)研究[D];陜西師范大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 滑宇翔;超聲懸浮軸承徑向承載特性分析及實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2017年

2 王亞星;固體內(nèi)聲懸浮微粒操控系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D];杭州電子科技大學(xué);2014年

3 楊康;基于超聲波/聲波能量耦合機(jī)理的鉆探器研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

4 于會(huì)民;V形直線超聲電機(jī)彈性夾持裝置的研究[D];南京航空航天大學(xué);2011年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 曾平;曹永昌;程光明;楊志剛;田豐君;;超聲波軸承減摩機(jī)制分析[J];潤滑與密封;2006年10期

2 常穎,彭太江,闞君武,楊志剛,吳博達(dá);超聲振動(dòng)對(duì)摩擦系數(shù)影響的試驗(yàn)研究[J];壓電與聲光;2003年06期

3 黃明軍,周鐵英,巫慶華;超聲振動(dòng)對(duì)摩擦力的影響[J];聲學(xué)學(xué)報(bào);2000年02期

4 解文軍,曹崇德,魏炳波;聲懸浮的實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬分析[J];物理學(xué)報(bào);1999年02期

5 程光明,曾平,邱曉陽,鈴木勝羲,廣瀨精二;超聲振動(dòng)減摩現(xiàn)象的研究[J];壓電與聲光;1998年05期

6 劉克，，李曉東;空氣聲中非線性聲學(xué)研究[J];科技導(dǎo)報(bào);1995年10期

7 莫紀(jì)華;擠壓氣膜阻尼作用研究[J];聲學(xué)學(xué)報(bào);1991年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 葉q阽

本文編號(hào)：2458412