挤压膜轴承用压电挤压器振动特性研究及结构优化设计

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1、挤压膜轴承用压电挤压器振动特性研究及结构优化设计StudyontheVibrationCharacteristicsandStructureDesignofSqueezeFilmBearingUsedtoPiezoelectricSaueezers大连交通大学DALIANJIAOTONGUNIVERSITY分类号：_________________________________学校代号：10150UDC：_______________密级：___________学号：20133117全日制专业硕士学位论文挤压膜轴承

2、用压电挤压器振动特性研究及结构优化设计StudyontheVibrationCharacteristicsandStructureDesignofSqueezeFilmBearingUsedtoPiezoelectricSqueezers学生姓名：_____________________________校内导师及职称、_________李东明(教授）企业导师及职称：李晓慧（高工）工程领域：_________机械电子工程研究方向：机电一体化及嵌入式系统论文类型：___________应用研究_______申请学位：_

3、__________工程硕士论文答辩日期：2015年4月8日学位授予单位：大连交通大学大连交通大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢及参考文献的地方外，论文中不包含他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得大连交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本人完全意识到本声明的法律效力，申请学位论文与资料若有不实之处，由本人承担一切相

4、关责任。学位论文作者签名：随.曰期：Zo&年6月夕曰大连交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解大连交通大学有关保护知识产权及保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的4d识产杇单位属大连交通大学，本人保诬毕业离校后，发表或使用

5、女T■作成果时薯名单位仍然为大连交通大学=学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件及其电子文档，允许论文被查阅和借阅。水人#枋大连交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国博士学位论文全文数#库》、《干国优秀硕士学位论文

6、全文数据库》进行信息服务，也可以采用影印、结印或扫描等复制手段保存或汇编本学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）学位论文作者签名：导师签名:曰期：>丨5"年〔月r日曰期：年6月5曰摘要摘要在工业生产中，轴承是机械设备中不能缺少的重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体并减少其相对运动过程中的摩擦。根据运动元件摩擦性质的不同，轴承可以分为滑动轴承和滚动轴承。轴承性能、精度及寿命可靠性的优劣直接影响着整部机器的工作性能。本文提出了一种用于新型挤压膜轴承中的径向全包容多棱柱状压电挤压器。与传统轴承不同的是，它是近

7、年提出的一种新型非接触式轴承，对减少轴承摩擦，改善轴承性能和提高轴承精度有着重要的意义。本文首先对挤压膜轴承的关键部件压电挤压器进行了结构的设计，由多棱柱金属内套筒和压电陶瓷片复合而成。该结构使挤压膜轴承与轴之间构成径向全封闭的薄膜空间，增加了辐射面积，减小了摩擦，提高了悬浮稳定性、旋转精度、工作效率等。在此基础上，应用弹性力学理论、压电超声振动理论和机电类比法构造了压电挤压器的径向耦合振动的机电等效电路，建立压电挤压器径向振动的机电等效电路并推导出压电挤压器的谐振频率方程和反谐振频率方程。用ANSYS软件对挤压器进

8、行了模态分析和谐响应分析，仿真出压电挤压器成径向规则挤压变形时的谐振频率、反谐振频率、及径向最大振幅，并研究压电挤压器的谐振频率和振幅与其结构尺寸的关系，然后利用正交试验方法对其进行优化。最后，制作压电挤压器试验样机，通过精密阻抗分析仪对其谐振频率进行测试，验证有限元分析和优化结果的正确性。关键词：压电挤压器；挤压膜轴承；机电等效电路；谐振频率；有限元分析I大连交通大学全日制专业硕士学位论文AbstractInindustrialproduction,thebearingisanimportantpartsinthe

9、mechanicalequipmentandcannotbemissing.Itsmainfunctionistosupportthemechanicalrotatingbodyandreducethefrictionintheprocessof.therelativemovement.Accordingtothedifferentfricti