【2017年整理】旋转行波超声电机结构设计.doc

编号 无锡太湖学院 毕业设计（论文） 题目： 旋转行波超声电机结构设计 信机 系 机械工程及自动化 专业 学 号： 　　　 0923206　　　　 学生姓名： 董　 骋 指导教师： 　 宋广雷 （职称：副教授 ） 2013年5月25日无锡太湖学院本科毕业设计（论文） 诚 信 承 诺 书 本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 旋转行波超声电机结构设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械94 学 号： 0923206 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 无锡太湖学院 　信 机　系 　机械工程及自动化 　专业 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、题目及专题： 1、题目　　 旋转行波超声电机的结构设计 　　 2、专题　 超声电机的结构设计 　 二、课题来源及选题依据 传统的电机如电磁电机或者直流电机在使用中往往受到很多方面的限制，在某些特定的环境下如真空中，或者不可有磁场影响的环境下往往无法发挥良好的性能。为此，一种新型的电机的设计对于人们的各行各业的使用开始至关重要。 超声电机是一种利用压电陶瓷的逆压电效应，依靠定子和转子的摩擦耦合从而获得能量。超声电机具有结构简单，体积小，耐高温等特点，这些特点让超声电机可以在航空航天，汽车，磁悬浮列车等方面能发挥无可取代的作用。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： ① 熟悉超声电机的历史及发展历程，对超声电机的适用领域及特点性能有全面的了解； ② 充分解析超声电机的工作原理以及各部件的作用； ③ 掌握ANSYS有限元分析软件对超声电机的可行性进行分析，确定超声电机的可行性； ④ 对超声电机的可行性进行分析，得到超声电机的可行性理论值，与ANSYS 分析得到的结果进行对比，确定超声电机的可行性模态； ⑤ 对超声电机的各部件尺寸进行设计，并且绘制出各零件的零件图以及装配图； 四、接受任务学生： 机械94 班 　　姓名 董 骋 五、开始及完成日期： 自2012年11月7日 至2013年5月25日 六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师　　　　　　　签名 签名 　　　　　　　签名 教研室主任 　　　　　　〔学科组组长研究所所长〕　　　　　　　签名 　　 　　系主任 　　　　　　签名 2012年11月7日摘要 超声电机是利用压电陶瓷的逆压电效应，激励弹性体产生谐振作用，把电能转换成微米级振幅的振动，再依靠定子和转子之间产生的摩擦耦合将这细微振动扩大为转子及与之相联的轴的旋转运动。与传统电磁电机相比，具有质量小、结构简单、高效率、低噪音、低速大转矩和可以直接驱动负载等特点。在航空航天、精密仪器、生物医学与许多重要领域等具有广阔的应用前景。 适应于工程上对超声电机的需要，本文设计了一种旋转型行波超声电机，主要完成了以下工作： 1.总结分析了国内超声电机技术的现状、发展及所存在的问题； 2.阐释了旋转行波超声电机的运动机理； 3.利用ANSYS软件建立了超声电机定子的数学模型，利用模型对定子的工作模态进行分析并计算，确定超声电机的定子的工作模态； 4.完成了直径超声电机的装配图和零件图的设计; 关键词：超声电机；模态分析；设计 Abstract Ultrasonic Motor uses the effect of Piezoelectr