机械5

目录 第1章绪论3 1.1超声波电机的定义与发展历史3 1.2超声波电机的基本工作原理5 1.3超声波电机的分类6 1.4超声波电机的特点和应用6 1.5超声波电机技术的展望7 第2章超声波电机的运动机理8 2.1椭圆运动的分析8 2.2驻波的产生及行波的合成10 第3章超声波电机的理论计算与设计13 3.1定子谐振频率的计算13 3.2压电陶瓷换能器的设计和制作16 3.2.1压电陶瓷的设计16 3.2.2压电陶瓷材料的选用17 3.2.3压电陶瓷的接线方式17 3.3定子的设计及制作19 3.3.1定子尺寸与行波超声波电机输出特性的关系19 3.3.2定子的内外径尺寸的选择21 3.3.3定子的振动模态的选择21 3.3.4定子的齿形齿数设计21 3.3.5定子的结构设计22 3.3.7定子材料的选择23 3.4转子的设计及制作24 3.4.1超声波电机转子的柔性要求24 3.4.2定转子径向弯曲配合25 3.4.摩擦层的设计26 3.5定转子设计的总结26 第4章超声波电机的驱动控制技术27 第5章超声波电机整体结构设计30 第6章全文总结32 参考文献33 致谢34 附录英文翻译译文35 超声波电机的设计 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。 本文主要以超声波电机为研究对象，设计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过程。 关键词：超声波电机压电陶瓷