專利名稱：一種錐面超聲波電機的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬于電機技術(shù)領域，涉及一種超聲波電機，具體涉及一種 錐面超聲波電機。
背景技術(shù)：
超聲波電機(Ultrasonic Motor)，簡稱USM，是一種利用超聲波振動 能進行驅(qū)動的新型電機，與傳統(tǒng)電磁式電機不同的是沒有電樞和繞組，也 不利用磁場傳遞能量，而是利用逆壓電效應。在定子背面粘上壓電片，并 通入高頻高壓電信號后，由于壓電片的逆壓電效應，定子表面開始振動并 輸出行波。定子表面的行波運動必然使與之緊密接觸的轉(zhuǎn)子開始旋轉(zhuǎn)，并 輸出機械能。
現(xiàn)有的行波型超聲波電機其定轉(zhuǎn)子大都采用平面接觸結(jié)構(gòu)，為了保證 上下表面的平行度和面精度，對定、轉(zhuǎn)子都需要一套繁瑣的加工工藝來保 證。且電機空載轉(zhuǎn)速不高，效率低下。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種錐面自適應 接觸的行波型超聲波電機。
本實用新型包括固定連接的底座和端蓋。 一體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)盤部 分和轉(zhuǎn)軸部分，轉(zhuǎn)盤部分位于轉(zhuǎn)軸部分的中間段，轉(zhuǎn)盤部分的上、下面與 轉(zhuǎn)軸部分的軸向垂直。板簧、定子以及轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)盤部分設置在底座和端蓋 圍合的內(nèi)腔內(nèi)。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸部分的兩端分別穿過底座和端蓋設置，其中一 端通過深溝軸承與底座配合連接，主要用于轉(zhuǎn)軸部分徑向方向上的受力； 另一端通過角接觸軸承與端蓋配合連接，主要用于轉(zhuǎn)軸部分軸向方向上的 受力。定子為圓環(huán)形銅構(gòu)件，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)盤部分和板簧分別位于定子的兩 側(cè)；板簧的中心開孔處設置有定位銷，定子的底部開有定位槽，定子與板 簧通過定位槽和定位銷連接。板簧外端設置有卡銷，卡銷與端蓋的卡槽配 合連接。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)盤部分與定子位置配合，轉(zhuǎn)盤部分與定子的邊沿相接觸，轉(zhuǎn)盤部分與定子相接觸的接觸面為斜面；定子的邊沿表面包括上表 面，側(cè)面。且上表面與側(cè)面之間通過多個錐面過渡，所述的上表面為圓環(huán) 形平面。圓環(huán)形的壓電片固定設置在定子的背面，位置與定子的邊沿對 應。
所述的轉(zhuǎn)盤部分為圓臺體，圓臺體的側(cè)面為與定子相接觸的接觸面，
圓臺體的底角為5 85。；與上表面內(nèi)側(cè)相鄰的錐面為定子邊沿與轉(zhuǎn)盤部分 相接觸的接觸面。
所述的轉(zhuǎn)盤部分為內(nèi)凹的圓盤體，圓盤體的內(nèi)側(cè)面為與定子相接觸的 接觸面，圓盤體的內(nèi)側(cè)底角為95 175。；與上表面外側(cè)相鄰的錐面為定子 邊沿與轉(zhuǎn)盤部分相接觸的接觸面。
本實用新型具有的有益的效果是利用圓臺體或圓盤體的轉(zhuǎn)子來代替 普通的平面轉(zhuǎn)子，大大減少了轉(zhuǎn)子的工序。通過板簧的微小位移變化來補 償轉(zhuǎn)子運行過程中產(chǎn)生的偏心，實現(xiàn)定轉(zhuǎn)子接觸面的自適應來減輕電機對 加工精度的要求。本實用新型的超聲波電機的效率將普通平面接觸的超聲 波電機的20%提高到25%以上。

圖1是本實用新型一個具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實用新型另一具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖1和圖2中的定子的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是圖1和圖2中的板簧的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是圖1中轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是圖2中轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

如圖1和2， 一種錐面超聲波電機包括固定連接的底座4、端蓋1和一 體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子。
轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)盤部分7和轉(zhuǎn)軸部分9，轉(zhuǎn)盤部分7位于轉(zhuǎn)軸部分9的中間 段，轉(zhuǎn)盤部分7的上、下面與轉(zhuǎn)軸部分9的軸向垂直(如圖5和6)。
板簧3、定子2以及轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)盤部分7設置在底座4和端蓋1圍合的內(nèi) 腔內(nèi)。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸部分9的兩端分別穿過底座4和端蓋1設置，其中一端
4轉(zhuǎn)軸部分9徑向方向上的受
力；另一端通過角接觸軸承6與端蓋1配合連接，主要用于轉(zhuǎn)軸部分9軸 向方向上的受力。
如圖3和4，定子2為圓環(huán)形銅構(gòu)件，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)盤部分7和板簧3分別 位于定子2的兩側(cè)。板簧3的中心開孔處設置有定位銷3-1，定子2的底部 開有定位槽2-l，定子2與板簧3通過定位槽2-l和定位銷3-l連接。板簧 3外端設置有卡銷3-2，卡銷3-2與端蓋1的卡槽配合連接。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)盤部 分7與定子2位置配合，轉(zhuǎn)盤部分7與定子2的邊沿相接觸，定子2與轉(zhuǎn) 盤部分7接觸的接觸面上涂有耐磨材料。定子2的邊沿表面包括上表面2-3 和側(cè)面2-5，上表面2-3為圓環(huán)形平面，且上表面2-3與側(cè)面2-5之間通過 多個錐面過渡。圓環(huán)形的壓電片10固定設置在定2子的背面，位置與定子 2的邊沿對應。
如圖1、 3和5， 一種實施例的轉(zhuǎn)盤部分7為圓臺體，圓臺體的側(cè)面為 與定子相接觸的接觸面7-1，圓臺體的底角ct為30° ;與上表面內(nèi)側(cè)相鄰 的錐面2-2為定子邊沿與轉(zhuǎn)盤部分相接觸的接觸面。
如圖2、 3和6，另一實施例的轉(zhuǎn)盤部分7為內(nèi)凹的圓盤體，圓盤體的 內(nèi)側(cè)面為與定子相接觸的接觸面7-1，圓盤體的內(nèi)側(cè)底角e為150° ;與上 表面外側(cè)相鄰的錐面2-4為定子邊沿與轉(zhuǎn)盤部分相接觸的接觸面。
權(quán)利要求1、一種錐面超聲波電機，包括固定連接的底座、端蓋和轉(zhuǎn)子，其特征在于轉(zhuǎn)子為一體結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)盤部分和轉(zhuǎn)軸部分，轉(zhuǎn)盤部分位于轉(zhuǎn)軸部分的中間段，轉(zhuǎn)盤部分的上、下面與轉(zhuǎn)軸部分的軸向垂直；板簧、定子以及轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)盤部分設置在底座和端蓋圍合的內(nèi)腔內(nèi)；轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸部分的兩端分別穿過底座和端蓋設置，其中一端通過深溝軸承與底座配合連接，另一端通過角接觸軸承與端蓋配合連接；定子為圓環(huán)形銅構(gòu)件，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)盤部分和板簧分別位于定子的兩側(cè)；板簧的中心開孔處設置有定位銷，定子的底部開有定位槽，定子與板簧通過定位槽和定位銷連接；板簧外端設置有卡銷，卡銷與端蓋的卡槽配合連接；轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)盤部分與定子位置配合，轉(zhuǎn)盤部分與定子的邊沿相接觸，轉(zhuǎn)盤部分與定子相接觸的接觸面為斜面；定子的邊沿表面包括上表面和側(cè)面，其中上表面為圓環(huán)形平面，上表面與側(cè)面之間通過多個錐面過渡；圓環(huán)形的壓電片固定設置在定子的背面，位置與定子的邊沿對應。
2、 如權(quán)利要求l所述的一種錐面超聲波電機，其特征在于所述的轉(zhuǎn) 盤部分為圓臺體，圓臺體的側(cè)面為與定子相接觸的接觸面，圓臺體的底角 為5 85° ;與上表面內(nèi)側(cè)相鄰的錐面為定子邊沿與轉(zhuǎn)盤部分相接觸的接 觸面。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種錐面超聲波電機，其特征在于所述的轉(zhuǎn) 盤部分為內(nèi)凹的圓盤體，圓盤體的內(nèi)側(cè)面為與定子相接觸的接觸面，圓盤體的內(nèi)側(cè)底角為95 175° ;與上表面外側(cè)相鄰的錐面為定子邊沿與轉(zhuǎn)盤 部分相接觸的接觸面。
專利摘要本實用新型涉及一種錐面超聲波電機?，F(xiàn)有的超聲波電機的定子和轉(zhuǎn)子采用平面接觸，加工工藝復雜下。本實用新型的轉(zhuǎn)子為一體結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)盤部分和轉(zhuǎn)軸部分。板簧、定子以及轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)盤部分設置在底座和端蓋圍合的內(nèi)腔內(nèi)。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)盤部分和板簧分別位于定子的兩側(cè)，轉(zhuǎn)盤部分與定子的邊沿相接觸，轉(zhuǎn)盤部分與定子相接觸的接觸面為斜面，圓環(huán)形的壓電片固定設置在定子的背面。本實用新型利用圓臺體或圓盤體的轉(zhuǎn)子來代替普通的平面轉(zhuǎn)子，大大減少了轉(zhuǎn)子的加工工序。
文檔編號H02N2/00GK201374655SQ20092011590
公開日2009年12月30日 申請日期2009年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月16日
發(fā)明者劍 王, 王文浩, 胡錫幸, 郭吉豐, 黃長江 申請人:浙江大學