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文檔簡介
1、超聲珩齒技術是將超聲振動引入齒輪珩齒加工中,從而發(fā)展起來的一門新技術。該技術的使用,可以使被加工出來的齒輪具有高承載力、高精度、高表面質量、長壽命等特點,順應了當代工業(yè)對精度和壽命的要求。
然而,現(xiàn)有的超聲珩齒機和其他旋轉超聲加工設備一樣,是通過電刷配合集流環(huán)進行供電的,這種方式存在電刷和集流環(huán)滑動磨損較快、發(fā)熱量大、導線裸露、轉速不宜過高和容易打火等缺陷,甚至存在一定的安全隱患。
針對現(xiàn)有超聲珩齒機中供電方
2、式的不足,本論文提出將非接觸式電能傳輸技術引入設備中,來克服上述弊端,使操作機床更加安全,可靠。
論文的主要研究內容如下:
(1)介紹超聲波珩齒技術的起源、現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢以及超聲加工的特點,并對現(xiàn)有超聲珩齒機床的機構進行簡要的分析,揭示出該供電方式的不足之處,進而提出改進方案。
(2)介紹非接觸式能量傳輸技術的原理、系統(tǒng)各組成部分以及可分離變壓器的基本結構形式;給出可分離變壓器的數(shù)學模型;分析系
3、統(tǒng)的補償網(wǎng)絡和制約該技術實際應用的諸多因素。
(3)為了能夠對超聲珩齒機的電氣系統(tǒng)有足夠的認識,為下一步可分離變壓器的設計創(chuàng)造條件,本文對超聲波發(fā)生器的內部電路進行測繪,繪制出超聲電源的電路圖,并通過實驗的方式對超聲發(fā)生器性能進行測試。
(4)討論壓電換能器和變幅桿的結構及特性,推導出力電等效原理及換能器和變幅桿的等效電路圖,并研究溫度和負載對壓電換能器的阻抗和諧振頻率的影響。
(5)在電源和換
4、能器性能參數(shù)測量結果的基礎上,進行可分離變壓器和補償網(wǎng)絡的設計,包括磁芯材料和結構、線圈線徑和匝數(shù)以及補償網(wǎng)絡拓撲結構的選擇。然后,對現(xiàn)有超聲珩齒設備的振動尾架部分,進行機械構造的改進,來適應非接觸式電能傳輸系統(tǒng)對結構的要求。
(6)利用PSIM軟件對系統(tǒng)的電路進行電路仿真,得出電源中不同位置處的電壓與電流波形。利用MAXWELL軟件對可分離變壓器的磁路進行磁路仿真,分析了空隙和線圈繞制方法對變壓器耦合系數(shù)的影響。
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