本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金項目“飛輪儲能系統(tǒng)高速軸系的超聲波懸浮支撐技術(shù)研究（項目編號:50605026）”開展研究工作,基于壓電學(xué)、動力學(xué)以及超聲波振動理論,提出以壓電超聲振動實現(xiàn)對軸在較高轉(zhuǎn)速下的懸浮支撐,完成了雙向支撐超聲波懸浮軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計與制作,進(jìn)行了相關(guān)的實驗測試與分析。本文論述了軸承和超聲波懸浮減摩技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用;對與壓電換能器相關(guān)的壓電理論進(jìn)行了闡述,設(shè)計了夾心式螺栓緊固型壓電換能器;利用有限元法對換能器的縱向振動模態(tài)進(jìn)行分析,優(yōu)化了換能器的結(jié)構(gòu),加工制作了換能器樣件;通過對換能器的頻率、振幅以及對換能器的懸浮間隙與載荷重量的關(guān)系的實驗研究,獲得了換能器的基本性能參數(shù);在對雙向支撐超聲波懸浮軸承的工作原理分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計并組裝了雙向支撐超聲波懸浮軸承,對超聲波軸承的懸浮間隙、不同間隙下軸的最高轉(zhuǎn)速以及軸懸浮工作時的摩擦力矩進(jìn)行了測試;從系統(tǒng)零件加工、裝配對實驗精度的影響角度做了分析;通過對實驗結(jié)果的整理分析,得出了研究結(jié)論。 

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

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

氣體靜壓軸承

陸續(xù)開發(fā)設(shè)計出了如氣體靜壓軸承[3]（圖1-1）、磁懸浮軸承（圖1-2）等多種新型軸承。圖 1-1 氣體靜壓軸承 圖 1-2 磁懸浮軸承氣體靜壓軸承是依靠由外界向潤滑表面通入壓力氣體而強制形成的承載氣膜來調(diào)節(jié)軸與軸承間隙，氣體靜壓潤滑系統(tǒng)由供氣裝置、節(jié)流器、支承裝置組成；它的應(yīng)用也很多，但氣體靜壓軸承供氣裝置非常復(fù)雜，對氣體的純度要求較高。磁懸浮軸承是近幾年發(fā)展比較成熟的非接觸式軸承。磁懸浮軸承是利用

同時產(chǎn)生水平方向的定位力將物體固定于聲壓波節(jié)處，其結(jié)構(gòu)如圖1-6所示。實驗時通過調(diào)節(jié)反射端與發(fā)射端間距、超聲發(fā)生器頻率，使換能器和諧振腔中的介質(zhì)達(dá)到共振。當(dāng)懸浮力足以克服試樣重量時，試樣就穩(wěn)定地懸浮于中間某個位置。超聲換能器超聲變幅桿超聲發(fā)射端懸浮試樣諧振壁腔反射調(diào)節(jié)端電源圖 1-6 聲懸浮裝置示意 圖1-7超聲波軸向推力軸承 圖1-8超聲波徑向軸承1998年，吉林大學(xué)壓電驅(qū)動技術(shù)研究室在研究超聲波馬達(dá)的過程中注意到了超聲振動的減摩作用，并從定子與轉(zhuǎn)子的接觸面積及接觸時間等方面對

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3597865