軸承是動力機械設備中的重要基礎零部件。軸承可實現(xiàn)對機械運動部件的支承,降低相對運動過程中的摩擦,保證機械運動精度。軸承的應用相當廣泛,軸承技術也因應用場合的特殊要求而不斷發(fā)展。超聲軸承將壓電驅動原理和超聲近場懸浮技術相結合,借助壓電換能器產生的聲輻射力實現(xiàn)對載荷的懸浮支承。與傳統(tǒng)非接觸軸承相比,超聲軸承具有設計簡單、啟停平穩(wěn)、控制容易、運行和維護成本低等特點。因超聲軸承在徑向具有自動調心功能,其極限轉速較高。超聲軸承的研究可推動新型非接觸軸承技術的發(fā)展,拓寬軸承的應用領域。本文提出了具有雙向承載能力的超聲軸承結構,并開展了軸承的懸浮理論及實驗研究�；趭A心型壓電換能器的驅動原理,通過改變振動輸出端的截面尺寸,改變超聲波在固體中的傳播路徑,將壓電激勵源產生的縱向振動轉換成輸出端的雙向振動。根據(jù)近場懸浮理論,提出了一種依靠單一激勵源就能實現(xiàn)雙向支承的單軸懸浮超聲軸承結構。采用電聲等效的方法,建立了超聲軸承的聲電阻抗網(wǎng)絡模型,獲得了超聲軸承的輸出阻抗特性,可準確預測軸承的工作頻率和最小阻抗。基于有限元法,對軸承開展了模態(tài)分析和諧響應分析,獲得了超聲軸承不同諧振頻率下的模態(tài)振型,預測出超聲軸承... 

【文章頁數(shù)】：156 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

Hashimoto提出的非接觸運輸系統(tǒng)

多換能器組合式非接觸運輸器

PZT貼片式板型非接觸運輸器

【參考文獻】：
期刊論文
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[10]非接觸式球形轉子壓電作動器的研究[J]. 陳超,李繁,嚴小軍,賈兵,沙立.  中國電機工程學報. 2012(06)

博士論文
[1]縱彎復合型超聲電機激勵方法與實驗研究[D]. 楊小輝.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[2]聲懸浮優(yōu)化設計理論及其應用研究[D]. 解文軍.西北工業(yè)大學 2002

碩士論文
[1]超聲懸浮陀螺儀的多物理場耦合有限元分析[D]. 陳耕潮.南京航空航天大學 2014
[2]近聲場懸浮式壓電作動器及其在陀螺儀中的應用[D]. 王均山.南京航空航天大學 2014
[3]單軸聲懸浮裝置的ANSYS仿真實驗研究[D]. 廖然.陜西師范大學 2013
[4]超聲激勵的氣體擠壓膜直線導軌及其控制器的研究[D]. 朱達云.南京航空航天大學 2012



本文編號：3655121