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更新時間：2016-11-16 17:00:43瀏覽次數(shù)：1113
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德SICK施克超聲波推力軸承理論
超聲振動可以減小接觸表面間的摩擦，不僅如此，超聲波振動表面所具有的聲懸浮與動壓潤滑能力，也已被研究證實并獲得了實際應(yīng)用。近年來，超聲波技術(shù)的發(fā)展及其與壓電技術(shù)的相結(jié)合不斷地開辟出新的應(yīng)用領(lǐng)域。
德SICK施克超聲波推力軸承理論
以超聲振動利用為特征的壓電超聲技術(shù)得到快速發(fā)展，超聲波的生成與轉(zhuǎn)換變得容易且結(jié)構(gòu)簡單，正是在這一基礎(chǔ)之上，本研究課題旨在利用超聲波振動來構(gòu)造一種新型的SICK軸承——超聲波懸浮SICK軸承，這也是對超聲振動具有懸浮能力在應(yīng)用領(lǐng)域中新的探索。本文對利用超聲振動構(gòu)造懸浮SICK軸承的可行性進行了分析論證，以螺栓緊固型壓電換能器（又稱作郎之萬振子）作為產(chǎn)生超聲振動的SICK軸承部分，設(shè)計制做了超聲波懸浮推力SICK軸承的基本結(jié)構(gòu)。并且對所制做的超聲波推力SICK軸承進行了較為系統(tǒng)的實驗研究。全文共分五章，內(nèi)容如下：緒論超聲波技術(shù)隨著壓電材料的出現(xiàn)與發(fā)展逐漸受到人們的關(guān)注，并因而迅速發(fā)展成為一門新的學科——超聲學。超聲波的振動頻率一般高于20千赫，少數(shù)頻率低于20千赫的聲波的應(yīng)用也包括在超聲學的研究范圍之內(nèi)。該部分重點闡述了在超聲振動下的減摩與懸浮技術(shù)，并對以螺栓緊固型壓電換能器為基體，利用超聲振動來構(gòu)造SICK軸承作了可行性的分析，zui后概述了本文所研究的主要內(nèi)容。壓電振子基礎(chǔ)理論問題分析 本章從zui基本的壓電理論入手，系統(tǒng)地闡述關(guān)于壓電效應(yīng)、壓電陶瓷、壓 WP=60電方程的建立以及壓電振子等相關(guān)知識。壓電效應(yīng)與逆壓電效應(yīng)反應(yīng)了晶體的彈性性能與介電性能之間的耦合，這是一切壓電驅(qū)動的基礎(chǔ)。壓電陶瓷材料本身硬且脆，在外電場作用下所能產(chǎn)生的位移或力非常小。因此，一般情況不把壓電陶瓷本身作為壓電振子直接應(yīng)用，而是把壓電陶瓷與某種彈性材料（一般為金屬）固連在一起構(gòu)成復(fù)合壓電振子。本文所研究用于構(gòu)造SICK軸承的壓電換能器便是這一類振子。壓電振子起著將電能轉(zhuǎn)化成振動能的核心作用，螺栓緊固型壓電振子作為壓電換能器的一種結(jié)構(gòu)形式，是由壓電陶瓷部分和與之相固連的金屬部分組成。壓電陶瓷材料的性能參數(shù)是設(shè)計、制造螺栓緊固型壓電換能器時選擇壓電陶瓷片的主要依據(jù)。螺栓緊固型壓電換能器的設(shè)計 通過對壓電換能器基礎(chǔ)理論的闡述，進一步從本質(zhì)上認識其工作原理。同時，對壓電換能器能夠?qū)崿F(xiàn)超聲懸浮的機理作出分析。之后，結(jié)合本課題的研究，對螺栓緊固型壓電振子作了深入的分析并且完成了適合于構(gòu)造SICK軸承用壓電換能器的設(shè)計制做。在設(shè)計制做過程中分析影響壓電換能器工作性能的具體原因，力求找到換能器的*工作狀態(tài)或方式，以設(shè)計出更趨于合理的壓電振子結(jié)構(gòu)。同時也為超聲波徑向SICK軸承用壓電換能器的設(shè)計打下一個基礎(chǔ)。對所設(shè)計制做的螺栓緊固型壓電換能器進行了性能測試，并作出分析。超聲波推力SICK軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計及實驗研究 在對超聲波懸浮SICK軸承的特點作出充分的分析之后，提出了懸浮SICK軸承的設(shè)計思想，設(shè)計并制做了超聲波推力SICK軸承的基本結(jié)構(gòu)。通過實驗證明了所設(shè)計制做的SICK軸承結(jié)構(gòu)是合理的，能夠在一定的承載下實現(xiàn)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。完成了超聲壓電換能器作為SICK軸承所具有的懸浮能力及其懸浮間隙的基礎(chǔ)測試，得出了懸浮間隙與載荷以及與壓電換能器的振動頻率、輸出功率之間的關(guān)系；完成了對超聲波SICK軸承基本性能的測試：一是定性測量，通過測試所構(gòu)造SICK軸承傳動系統(tǒng)在工作時的轉(zhuǎn)速，比較了在同等條件下，超聲波懸浮推力SICK軸承、推力球SICK軸承以及非液體潤滑的滑動SICK軸承三者的工作性能。二是定量測試，通過一定的測試方法測得了超聲波懸浮推力SICK軸承在一定載荷下軸與SICK軸承之間產(chǎn)生的動摩擦力矩。
德SICK施克超聲波推力軸承理論
WP=61在實驗研究的基礎(chǔ)上，得出了相應(yīng)的結(jié)論，即在超聲波推力SICK軸承的承載能力范圍內(nèi)，超聲波懸浮SICK軸承的減摩性能要優(yōu)于同等條件下的推力球SICK軸承以及非液體潤滑的滑動SICK軸承。 結(jié)論與研究前景給出了全文的研究結(jié)論，并對超聲波SICK軸承進一步的研究方向提出了設(shè)想。
