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设计描述：
文档包括:
word说明书一份，共41页，约17000字
任务书一份
开题报告一份
外文翻译一份
CAD版本图纸，共6张
UG三维版本图纸，一套
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 Piezoelectric from Piezoelectric ceramic, and it produce the effect of resonance excitation by the Active Materials. That the electrical energy transform to the micro-deformations. To propel the rotor and the drive shaft connected to it though the amplification of the micro-deformation of the active material that depends on friction at the interface between rotor and stator.The Ultrasonic Motor offer light mass, simply constructions, high torque density at low speed, low noise, efficient and actuate directly to the load. Ultrasonic motor in the aviation and aerospace, precision instruments, bio-medicine and a number of important areas has broad application prospects.
Projects adapted to the needs of the ultrasonic motor, In this paper, the design a rotary traveling wave type ultrasonic motor, the main completed the following work:
1. Summary analysis of the domestic status of ultrasonic motor technology, development and the problems;
2. To explain the rotary traveling wave ultrasonic motor of the movement mechanism;
3. The use of ANSYS software, the establishment of a ultrasonic motor mathematical model, using the model of the work of the stator modal analysis and calculation to determine a stator ultrasonic motor mode of work;
4. Completed a ultrasonic motor assembly drawings and parts of the design plan;
Key word: Ultrasonic Motor ; Modal Analysis; Design
目录
摘 要 III
Abstract IV
目录 VII
1 绪论 1
1.1 超声电机的定义 1
1.2 超声电机的特点 1
1.3 超声电机的发展历史 2
1.4 超声电机的应用及发展前景 4
1.5 本次课题的研究方向及安排 4
2 旋转行波超声电机的工作原理 5
2.1 引言 5
2.2 旋转行波超声电机的机械结构 5
2.3 超声电机的工作原理 5
2.4 压电陶瓷的工作原理 6
2.5 定子行波的产生 7
2.6 定子表面质点运动分析 8
2.7 本章小结 10
3 定子模态分析计算 11
3.1 导言 11
3.2 固有频率的理论计算 11
3.2.1 共振频率计算 11
3.2.2 共振振幅的计算 13
3.3 定子建模分析 14
3.3.1 ANSYS软件简介 14
3.3.2 ANSYS定子建模 15
3.3.3 定子分析 18
3.4 本章小结 20
4 结构设计 21
4.1 导言 21
4.2 设计流程 21
4.3 定子机构设计 22
4.3.1 定子内外径设计 23
4.3.2 模态阶数选择和振动模态设计 23
4.3.3 定子厚度 24
4.3.4 驱动齿设计 24
4.3.5 内支撑板设计 24
4.4 转子设计 24
4.5摩擦层设计 26
4.6 设计结果 26
4.7 电机设计结果装配结构 27
4.8 本章小结 29
5 结论与展望 30
5.1 全文主要内容 30
5.2 工作展望 30
5.3 心得体会 30
致 谢 31
参考文献 32
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