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作品名稱：多陣子聚焦式超聲懸浮軸承設(shè)計
學(xué)校名稱：山東理工大學(xué)
參賽隊伍：踏云逐夢
參賽學(xué)生：徐向聰 孫永欣 董彩麗
指導(dǎo)老師：宋汝君
本作品基于超聲波近場懸浮技術(shù)和壓電陶瓷智能材料所產(chǎn)生的逆壓電效應(yīng)， 設(shè)計了一種多陣子聚焦式超聲波懸浮軸承。旨在設(shè)計一種在原理上基于壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)和超聲近場懸浮技術(shù)，使用以壓電陶瓷智能材料為核心的大功率郎之萬超聲波換能器，利用其表面氣體的高頻振動與懸浮物之間形成很薄的空氣擠壓膜，以此作為能量傳遞的介質(zhì)。在結(jié)構(gòu)上使用三個高功率的郎之萬超聲波換能器且三個超聲換能器間隔 120°，改變輻射體內(nèi)部截面為“??”結(jié)構(gòu)將超聲波分以橫波和縱波實現(xiàn)超聲波懸浮軸承的徑向和軸向復(fù)合承載，為更好的提高多陣子聚焦式超聲波懸浮軸承的軸向懸浮力，在所要懸浮的轉(zhuǎn)子上加上一個軸向定位軸套筒并將輻射頭與軸套作用截面進行斜面處理實現(xiàn)與軸套更好的配合作用。采用所設(shè)計的軸承不需要外部加壓空氣或液體供應(yīng)，沒有反饋控制，軸承也自然穩(wěn)定，優(yōu)點是在保持原本徑向承載能力的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了徑向和軸向的復(fù)合承載，并且更好的提高了懸浮軸承的軸向懸浮能力，減小了軸承在運行時的偏心，在高速時運行更加穩(wěn)定可靠。并以 dsPIC30F4011 單片機為電源控制核心，對超聲波換能器的驅(qū)動電路進行設(shè)計，實現(xiàn)調(diào)頻調(diào)壓和壓力值獲取的功能。
