對軸進行支承的零部件就是軸承,其功用是支撐軸及軸上零件使之傳遞運動或動力。軸承對軸支承過程中的摩擦造成能量損耗和摩擦表面物質的喪失或遷移,直接影響著整個軸系的旋轉精度及整部機器的性能。利用超聲振動來減小對軸支承中的摩擦是一種全新的設想。本文對利用壓電換能器振子進行超聲振動懸浮與減摩的機理作了分析,論證了依靠螺栓緊固型壓電換能器構造懸浮軸承的可行性。設計制造出超聲振動對軸支承結構,并對其進行了相關的實驗測試與分析。 具體研究內容如下: 1.超聲波懸浮的物理基礎從最基本的壓電理論入手,系統(tǒng)地闡述關于壓電效應、壓電陶瓷、壓電方程的建立以及壓電振子等相關知識。 2.壓電換能器的設計制作及性能分析對形成超聲振動與減摩的關鍵部件——壓電換能器的性能進行了大量理論分析和實驗研究。建立壓電換能器的振動方程,根據相應的邊界條件確定超聲振動對軸支承用壓電換能器的尺寸;設計、制作了超聲振動對軸支承用壓電換能器并對換能器的基本振動參數如換能器阻抗、諧振頻率等進行測試;通過實驗分析了預應力的大小對振子性能的影響;對超聲換能器進行阻抗匹配實驗研究。 3.利用有限元軟件對壓電換能器進行模態(tài)分析和諧響應分析用有限元法對三種結構的換能器的振動模態(tài)進行分析,確定形成最佳超聲振動減摩與懸浮的效果的壓電換能器的振動參數;利用有限元分析振子前蓋板的長度對振動頻率的影響;在模態(tài)分析的基礎上,對三種結構的振子進行諧響應分析。 4.超聲振動對軸支承的結構設計及測試分析設計制造超聲振動對軸徑向支承機構并對其的基本懸浮與減摩性能進行試驗分析,測試了超聲振動狀態(tài)下換能器輻射端面與其他構件形成摩擦副時的懸浮間隙;超聲振動對軸徑向支承結構支撐端面的動摩擦力矩的測量。
【學位單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2005
【中圖分類】：TH133.3
【部分圖文】：

－3 超聲懸浮輸送

吉林大學碩士學位論文摩擦地穩(wěn)定懸浮起來。如果懸浮間隙較小時（幾個到幾十個微米），物體 壓電陶瓷之間的摩擦系數將變得很小。超聲波振動懸浮能將輕小物體穩(wěn)定地浮起來，此種性能可應用于某些特殊要求的非接觸輸送。圖 1-3 所示為超聲輸送機構（日本專家研制），用兩個換能器，一個發(fā)射聲波，一個接收聲波在振動平臺上形成行波，被懸浮物體在振動平臺上沿著行波行進的方向前進送到目的地。日本東京工業(yè)大學上羽中村研究室從 1997 年開始研究超聲波浮現象，它們主要是利用彎曲振動源（flexural source）的振動形成對物超聲換能器放線輪

吉林大學碩士學位論文摩擦地穩(wěn)定懸浮起來。如果懸浮間隙較小時（幾個到幾十個微米），物體 壓電陶瓷之間的摩擦系數將變得很小。超聲波振動懸浮能將輕小物體穩(wěn)定地浮起來，此種性能可應用于某些特殊要求的非接觸輸送。圖 1-3 所示為超聲輸送機構（日本專家研制），用兩個換能器，一個發(fā)射聲波，一個接收聲波在振動平臺上形成行波，被懸浮物體在振動平臺上沿著行波行進的方向前進送到目的地。日本東京工業(yè)大學上羽中村研究室從 1997 年開始研究超聲波浮現象，它們主要是利用彎曲振動源（flexural source）的振動形成對物超聲換能器放線輪
【引證文獻】

相關碩士學位論文 前4條

1 唐文斌;超聲懸浮夾持裝置的研究[D];大連理工大學;2007年

2 羅雅靜;單軸式環(huán)形夾持力超聲懸浮裝置的研究[D];陜西師范大學;2010年

3 盧曉靜;拋物線旋轉聚焦輻射體聲懸浮裝置的研究[D];陜西師范大學;2010年

4 劉磊;超聲近場懸浮實驗研究與工具頭設計[D];大連理工大學;2012年

本文編號：2855773