毕业设计（论文）-行波型超声波电机设计

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1、湘潭大学兴湘学院目录:第1章绪论31.1超声波电机的定义与发展历史31.2超声波电机的基本工作原理41.3超声波电机的分类51.4超声波电机的特点和应用61.5超声波电机技术的展望6第2章行波型超声波电机的运行机理82.1椭圆运动的分析82.2驻波的产生及行波的合成10第3章行波型超声波电机的理论计算与设计133.1定子谐振频率的计算133.2压电陶瓷换能器的设计和制作163.2.1压电陶瓷的设计163.2.2压电陶瓷材料的选用173.2.3压电陶瓷的接线方式173.3定子的设计及制作193.3.1定子尺寸与行波超声波电机输出特性的关系193.3.2定子的内外径尺寸的选择213.3.3定子的振

2、动模态的选择213.3.4定子的齿形齿数设计213.3.5定子的结构设计223.3.7定子材料的选择233.4转子的设计及制作243.4.1超声波电机转子的柔性要求243.4.2定转子径向弯曲配合253.4.摩擦层的设计263.5定转子设计的总结26第4章样机整体结构设计27第5章全文总结29参考文献30致谢31附录32英文翻译译文3231湘潭大学兴湘学院行波型超声波电机设计摘要：超声波电机是一种利用压电陶瓷的逆压电效应工作的新概念、新原理电机。与传统电磁型电机截然不同，其驱动力矩并非由电磁感应产生，它利用压电陶瓷的压电效应使定子产生超声波振动，通过定子和转子间的摩擦力来驱动转子。由于超声波电

3、机特殊的工作原理，它具有很多传统电磁电机无法比拟的优越性能，如结构紧凑、低速大转矩、响应速度快、不受磁场影响、断电自锁、可直接驱动负载等。正是由于超声波电机具有许多的优点和广阔的应用前景，成为当前世界范围内的一门新兴前沿课题。本文主要以旋转行波型超声波电机为研究对象，设计制作超声波电机的实验样机。研究的主要内容可概括如下：系统地总结国内外超声波电机的发展历史和重要意义，介绍了超声波电机的工作原理、分类、特点及其应用前景。在对超声波电机相关理论研究的基础上，从超声波电机定子设计着手，详细介绍了超声波电机的设计和制作过程。关键词：超声波电机压电陶瓷行波31湘潭大学兴湘学院DesignofTrave

4、lingWaveUltrasonicMotorAbstract：Ultrasonicmotorisauseoftheinversepiezoelectriceffectofpiezoelectricceramicworkofnewconcepts,newprinciplesofmotors.Verydifferentfromthetraditionalelectromagneticmotor,thedrivingtorqueisnotgeneratedbytheelectromagneticinduction,whichusesthepiezoelectriceffecttogenerateu

5、ltrasonicvibrationofstator,throughthefrictionbetweenthestatorandrotortodrivetherotor.Sincetheworkingprincipleofultrasonicmotorsspecial,ithasalotoftraditionalelectromagneticmotorscannotmatchthesuperiorperformance,suchascompactstructure,lowspeedhightorque,fastresponse,freefrommagneticinfluence,powerlo

6、cking,candirectlydrivetheloadandsoon.Itisbecauseofultrasonicmotorhasmanyadvantagesandpotentialapplications,becometheworld'sanewfrontiersubject.Inthispaper,arotarytravelingwavetypeultrasonicmotorforthestudy,designedtheexperimentalprototypeultrasonicmotor.Themaincontentcanbesummarizedasfollows:Thesyst

7、emsumsupthehistoryofthedevelopmentofultrasonicmotorhomeandabroadandtheimportanceofintroducingtheprincipleofultrasonicmotors,classification,characteristicsandapplicationprospects.Inthetheoryofultrasoni