軸承是機械設備中的重要零部件,其功用是支撐軸及軸上零件并傳遞運動和動力。軸承性能優(yōu)劣直接影響著整個軸系的旋轉精度及整部機器的性能。隨著現(xiàn)代制造技術的飛速發(fā)展,對軸承的性能要求也越來越高。本文在深入研究壓電學、超聲學、摩擦學及機械設計學理論并對現(xiàn)有各種軸承性能進行分析基礎上,首次提出超聲波軸承的概念,此項新技術已經申請國家新技術發(fā)明專利。本文從超聲振動懸浮與減摩的基礎理論出發(fā),闡述了超聲振動懸浮及減摩的機理和以超聲振動構造軸承的懸浮支撐的可行性。對形成超聲振動懸浮與減摩的關鍵部件——壓電換能器的性能進行了大量的理論分析和實驗研究。對換能器的基本振動參數(shù)如換能器阻抗,諧振頻率等進行測試;通過有限元法分析了換能器的振動模態(tài),選擇適合超聲振動懸浮與減摩的換能器及振動模態(tài)并對換能器進行阻抗匹配計算和試驗,最大限度發(fā)揮超聲換能器的超聲功率。自行研制了超聲波軸承用壓電換能器。測試了超聲振動狀態(tài)下?lián)Q能器輻射端面與被懸浮零件之間懸浮間隙、懸浮間隙與載荷之間的關系以及與其他構件形成摩擦副時的摩擦系數(shù);總結了影響超聲振動懸浮與減摩的因素。在此基礎上設計制作了超聲波推力軸承,并對所設計超聲波推力軸承基本性能進... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

超聲懸浮輸送

1.4 超聲波振動懸浮軸承的提出國內外專家雖然對超聲振動和懸浮將超聲振動減摩與懸浮結合起來用于滑想�；谏鲜鰧Τ晳腋〖皽p摩理論的振動與懸浮狀態(tài)圖圖 1-6 彎曲振動懸浮原理圖

滿足上述要求，一般選用發(fā)射型大功率材料，如 PZT-4 和 PZT-8器陶瓷材料選用 PZT-4，其主要參數(shù)如表 3-2 所示。能器振動模態(tài)的選擇壓電換能器中壓電陶瓷起著將電能轉換為機械能的作用，某能器在特定條件（按所需方向極化、激勵和設置電極等）下電能相互轉換的振動方式是多種多樣的，通常把這種振動方[23] [35]，各種振動模態(tài)之間還或多或少地存在相互影響或耦合計換能器時，除了選擇合適的陶瓷材料外，還要選擇合適的壓電陶瓷激發(fā)的振動模態(tài)分成以下四類，如圖 3-2 所示：

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3005018