專(zhuān)利名稱(chēng)：使用復(fù)合彎振雙足直線(xiàn)超聲振子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用復(fù)合彎振雙足直線(xiàn)超聲振子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，屬于壓電超聲電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
壓電超聲電機(jī)利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)，在彈性體中激勵(lì)出超聲頻段內(nèi)的振動(dòng)，在彈性體表面特定點(diǎn)或特定區(qū)域形成具有特定軌跡的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)定子、轉(zhuǎn)子之間的摩擦耦合將質(zhì)點(diǎn)的微觀(guān)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)子的宏觀(guān)運(yùn)動(dòng)，壓電超聲電機(jī)具有低速大轉(zhuǎn)矩、 無(wú)需變速機(jī)構(gòu)、無(wú)電磁干擾、響應(yīng)速度快和斷電自鎖等優(yōu)點(diǎn)。出于激勵(lì)原理的簡(jiǎn)單性和理論分析方法的簡(jiǎn)便性，目前旋轉(zhuǎn)型壓電超聲電機(jī)大多采用金屬?gòu)椥泽w粘貼壓電陶瓷薄片的方式進(jìn)行激勵(lì)，該壓電陶瓷片工作在d31模式，d31振動(dòng)模式是陶瓷片沿長(zhǎng)度方向伸縮振動(dòng)的模式，由于受壓電陶瓷的d31模式機(jī)電耦合效率和陶瓷材料抗拉強(qiáng)度低，以及膠層的強(qiáng)度和疲勞壽命等的限制，該類(lèi)超聲電機(jī)存在耦合效率低、 機(jī)械輸出能力難于提高等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有貼片式旋轉(zhuǎn)型壓電超聲電機(jī)存在耦合效率低、機(jī)械輸出能力難于提高的問(wèn)題，提供一種使用復(fù)合彎振雙足直線(xiàn)超聲振子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。本發(fā)明所述使用復(fù)合彎振雙足直線(xiàn)超聲振子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，它包括η個(gè)振子、轉(zhuǎn)子組件、基座、η個(gè)板簧、η個(gè)預(yù)壓螺釘和如個(gè)擋板，η為正整數(shù)，所述基座的中心具有中心通孔并設(shè)置有軸承座，轉(zhuǎn)子組件設(shè)置于中心通孔內(nèi)，該基座上沿軸承座外圓周方向均勻分布η個(gè)矩形截面槽，每個(gè)矩形截面槽內(nèi)設(shè)置一個(gè)振子；轉(zhuǎn)子組件由轉(zhuǎn)子軸、兩個(gè)盤(pán)形轉(zhuǎn)子、兩個(gè)聯(lián)接鍵、兩個(gè)轉(zhuǎn)子鎖緊螺母、兩個(gè)軸承端蓋、兩個(gè)軸承和軸承預(yù)緊螺母組成，轉(zhuǎn)子軸穿過(guò)所述中心通孔并通過(guò)兩個(gè)軸承與軸承座轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接，兩個(gè)軸承端蓋分別與軸承座的上下兩個(gè)端面固定連接實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)軸承的外環(huán)預(yù)緊，軸承的內(nèi)環(huán)通過(guò)旋合在轉(zhuǎn)子軸上的軸承預(yù)緊螺母實(shí)現(xiàn)預(yù)緊，兩個(gè)盤(pán)形轉(zhuǎn)子對(duì)稱(chēng)套在轉(zhuǎn)子軸的兩端，每個(gè)盤(pán)形轉(zhuǎn)子通過(guò)一個(gè)聯(lián)接鍵和一個(gè)轉(zhuǎn)子鎖緊螺母與轉(zhuǎn)子軸固定連接，每個(gè)振子的中部通過(guò)兩個(gè)安裝座和四個(gè)擋板與基座配合實(shí)現(xiàn)對(duì)該振子的定位，所述兩個(gè)安裝座分別位于該振子沿基座圓周方向的兩側(cè)，且均位于矩形截面槽內(nèi)，每個(gè)安裝座側(cè)面的上、下兩端分別與一個(gè)擋板的側(cè)面配合實(shí)現(xiàn)定位，擋板與基座固定連接；每個(gè)矩形截面槽內(nèi)還設(shè)置有一個(gè)板簧，該板簧位于振子與基座的外側(cè)壁之間，該側(cè)壁的中間嵌入有一個(gè)預(yù)壓螺釘，該預(yù)壓螺釘與基座螺紋嚙合連接，該預(yù)壓螺釘?shù)穆菝蔽挥诨鈧?cè)，該預(yù)壓螺釘?shù)牧硪欢藟涸诎寤傻闹虚g，該板簧的兩端分別與位于該矩形截面槽內(nèi)的振子兩個(gè)安裝座固定連接，該振子的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)足與兩個(gè)盤(pán)形轉(zhuǎn)子的外環(huán)表面相接觸。所述振子包括兩個(gè)端蓋、八片彎振壓電陶瓷片、法蘭、兩個(gè)薄壁梁、兩個(gè)絕緣套、八個(gè)電極片和兩個(gè)摩擦片，兩個(gè)薄壁梁對(duì)稱(chēng)設(shè)置在法蘭的兩側(cè)中間，每個(gè)薄壁梁的一端與法蘭側(cè)壁固定連接，該薄壁梁的另一端與一個(gè)安裝座固定連接，法蘭的兩個(gè)端面分別居中設(shè)置一個(gè)螺柱，每個(gè)螺柱上均套有四片彎振壓電陶瓷片，螺柱與四片彎振壓電陶瓷片的套接面之間設(shè)置有絕緣套，在法蘭的端面與彎振壓電陶瓷片之間、及相鄰的彎振壓電陶瓷片之間均固定有電極片；所述端蓋是截面為方形或者圓形并由首端面至末端面逐漸變細(xì)的塊體，端蓋的首端面的中心有一個(gè)帶內(nèi)螺紋的盲孔，兩個(gè)端蓋分別通過(guò)其盲孔旋合于兩個(gè)螺柱的端部，從而將彎振壓電陶瓷片壓緊在端蓋和相應(yīng)的法蘭端面之間，每個(gè)端蓋的末端面上設(shè)置一個(gè)驅(qū)動(dòng)足，驅(qū)動(dòng)足為截面和端蓋的末端面相同的塊體，所述截面為平行于端蓋的末端面的平面，每個(gè)驅(qū)動(dòng)足的一個(gè)側(cè)面上設(shè)置有矩形槽，該矩形槽內(nèi)固定摩擦片，驅(qū)動(dòng)足通過(guò)摩擦片與盤(pán)形轉(zhuǎn)子的外環(huán)表面相接觸；所述彎振壓電陶瓷片均沿厚度方向極化，將兩個(gè)端蓋之間的八片彎振壓電陶瓷片從一個(gè)端蓋到另一個(gè)端蓋依次順序排號(hào)，則有第一片和第二片彎振壓電陶瓷片極化方向相反、第二片和第七片彎振壓電陶瓷片極化方向相同、第七片和第八片彎振壓電陶瓷片極化方向相反、第三片和第四片彎振壓電陶瓷片極化方向相反、第四片和第五片彎振壓電陶瓷片極化方向相同、第五片和第六片彎振壓電陶瓷片極化方向相反；每片彎振壓電陶瓷片由對(duì)稱(chēng)切分的兩個(gè)半片壓電陶瓷片組成，該兩個(gè)半片壓電陶瓷片極化方向相反，第一、二、七、八片彎振壓電陶瓷片的切分線(xiàn)共面，第三、四、五、六片彎振壓電陶瓷片的切分線(xiàn)共面，分別共面的兩種切分線(xiàn)相互垂直。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明在實(shí)際使用中，可根據(jù)實(shí)際的驅(qū)動(dòng)要求靈活設(shè)置電機(jī)中所采用的振子個(gè)數(shù)。壓電陶瓷元件采用夾心結(jié)構(gòu)，并采用壓電陶瓷高機(jī)電耦合效率的d33模式工作，可以有效提高振子機(jī)電耦合效率、改善機(jī)械輸出能力。振子的端蓋采用變截面設(shè)計(jì)起到振動(dòng)能量的聚斂作用，可提高振子驅(qū)動(dòng)足表面質(zhì)點(diǎn)的振幅和振速，使得電機(jī)性能得到提高；薄壁梁可以實(shí)現(xiàn)彈性支撐和振動(dòng)隔離，將安裝座與其它構(gòu)件的聯(lián)接對(duì)振子的彎曲振動(dòng)模態(tài)的影響程度降到最低。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)靈活、機(jī)電耦合效率高、可實(shí)現(xiàn)大力矩輸出、性能穩(wěn)定、 易于控制、可系列化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明在使用中，從振子的任意一側(cè)端蓋的方向起，第二、四、五、七個(gè)電極片與驅(qū)動(dòng)電源的公共端連接，第一、八個(gè)電極片和驅(qū)動(dòng)電源的一相驅(qū)動(dòng)信號(hào)連接，第三、六個(gè)電極片與驅(qū)動(dòng)電源的另外一相驅(qū)動(dòng)信號(hào)連接。所述彎振壓電陶瓷片采用幅值相等、頻率為振子二階彎振特征頻率、相位差為 +90°的兩相交流電壓信號(hào)激勵(lì)，利用彎振壓電陶瓷片的伸縮振動(dòng)在振子中激勵(lì)出兩個(gè)同型正交的二階彎曲振動(dòng)模態(tài)，兩個(gè)彎曲振動(dòng)模態(tài)疊加在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)足表面質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生同向的橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡，進(jìn)而通過(guò)驅(qū)動(dòng)足和盤(pán)形轉(zhuǎn)子之間的摩擦耦合實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)輸出。如果調(diào)整兩相激勵(lì)信號(hào)的相位差為-90°，可以實(shí)現(xiàn)反向驅(qū)動(dòng)。


圖1為本發(fā)明所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的剖視圖，具體為采用四個(gè)振子的情況；圖2為圖1所示旋轉(zhuǎn)電機(jī)去除外罩及轉(zhuǎn)子組件的俯視圖；圖3為圖1所示旋轉(zhuǎn)電機(jī)去除外罩的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為振子的剖視圖；圖5為振子的立體圖；圖6為圖1中順序放置的八片彎振壓電陶瓷片的極化方向示意圖；圖7為圖4所示振子的第一種基本彎曲振動(dòng)模態(tài)振型示意圖；圖8為圖4所示振子的第一種基本彎曲振動(dòng)模態(tài)振型示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一下面結(jié)合圖1至圖8說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的使用復(fù)合彎振雙足直線(xiàn)超聲振子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，它包括η個(gè)振子1、轉(zhuǎn)子組件2、基座3、η個(gè)板簧4、η 個(gè)預(yù)壓螺釘5和如個(gè)擋板6，η為正整數(shù)，所述基座3的中心具有中心通孔并設(shè)置有軸承座3-1，轉(zhuǎn)子組件2設(shè)置于中心通孔內(nèi)，該基座3上沿軸承座3-1外圓周方向均勻分布η個(gè)矩形截面槽3-2，每個(gè)矩形截面槽 3-2內(nèi)設(shè)置一個(gè)振子1 ；轉(zhuǎn)子組件2由轉(zhuǎn)子軸2-1、兩個(gè)盤(pán)形轉(zhuǎn)子2-2、兩個(gè)聯(lián)接鍵2_3、兩個(gè)轉(zhuǎn)子鎖緊螺母 2-4、兩個(gè)軸承端蓋2-5、兩個(gè)軸承2-6和軸承預(yù)緊螺母2-7組成，轉(zhuǎn)子軸2-1穿過(guò)所述中心通孔并通過(guò)兩個(gè)軸承2-6與軸承座3-1轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接，兩個(gè)軸承端蓋2-5分別與軸承座3-1的上下兩個(gè)端面固定連接實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)軸承2-6的外環(huán)預(yù)緊，軸承2-6的內(nèi)環(huán)通過(guò)旋合在轉(zhuǎn)子軸2-1上的軸承預(yù)緊螺母2-7實(shí)現(xiàn)預(yù)緊，兩個(gè)盤(pán)形轉(zhuǎn)子2-2對(duì)稱(chēng)套在轉(zhuǎn)子軸2-1的兩端，每個(gè)盤(pán)形轉(zhuǎn)子2-2通過(guò)一個(gè)聯(lián)接鍵2-3和一個(gè)轉(zhuǎn)子鎖緊螺母2-4與轉(zhuǎn)子軸2-1固定連接，每個(gè)振子1的中部通過(guò)兩個(gè)安裝座1-5和四個(gè)擋板6與基座3配合實(shí)現(xiàn)對(duì)該振子 1的定位，所述兩個(gè)安裝座1-5分別位于該振子1沿基座3圓周方向的兩側(cè)，且均位于矩形截面槽3-2內(nèi)，每個(gè)安裝座1-5側(cè)面的上、下兩端分別與一個(gè)擋板6的側(cè)面配合實(shí)現(xiàn)定位， 擋板6與基座3固定連接；每個(gè)矩形截面槽3-2內(nèi)還設(shè)置有一個(gè)板簧4，該板簧4位于振子1與基座3的外側(cè)壁之間，該側(cè)壁的中間嵌入有一個(gè)預(yù)壓螺釘5，該預(yù)壓螺釘5與基座3螺紋嚙合連接，該預(yù)壓螺釘5的螺帽位于基座3外側(cè)，該預(yù)壓螺釘5的另一端壓在板簧4的中間，該板簧4的兩端分別與位于該矩形截面槽3-2內(nèi)的振子1兩個(gè)安裝座1-5固定連接，該振子1的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)足1-1-1與兩個(gè)盤(pán)形轉(zhuǎn)子2-2的外環(huán)表面相接觸。本實(shí)施方式中，擋板6與安裝座1-5的配合可實(shí)現(xiàn)對(duì)振子1的定位，以保證振子1 只能沿盤(pán)形轉(zhuǎn)子2-2的徑向運(yùn)動(dòng)。預(yù)壓螺釘5與板簧4的配合可實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)足1-1-1與盤(pán)形轉(zhuǎn)子2-2之間預(yù)壓力的施加。
具體實(shí)施方式
二 下面結(jié)合圖4、圖5和圖6說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式為對(duì)實(shí)施方式一的進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式所述振子1包括兩個(gè)端蓋1-1、八片彎振壓電陶瓷片 1-2、法蘭1-3、兩個(gè)薄壁梁1-4、兩個(gè)絕緣套1-6、八個(gè)電極片1-7和兩個(gè)摩擦片1_8，
兩個(gè)薄壁梁1-4對(duì)稱(chēng)設(shè)置在法蘭1-3的兩側(cè)中間，每個(gè)薄壁梁1-4的一端與法蘭 1-3側(cè)壁固定連接，該薄壁梁1-4的另一端與一個(gè)安裝座1-5固定連接，法蘭1-3的兩個(gè)端面分別居中設(shè)置一個(gè)螺柱1-3-1，每個(gè)螺柱1-3-1上均套有四片彎振壓電陶瓷片1-2，螺柱1-3-1與四片彎振壓電陶瓷片1-2的套接面之間設(shè)置有絕緣套 1-6，在法蘭1-3的端面與彎振壓電陶瓷片1-2之間、及相鄰的彎振壓電陶瓷片1-2之間均固定有電極片1-7 ；所述端蓋1-1是截面為方形或者圓形并由首端面至末端面逐漸變細(xì)的塊體，端蓋
1-1的首端面的中心有一個(gè)帶內(nèi)螺紋的盲孔，兩個(gè)端蓋1-1分別通過(guò)其盲孔旋合于兩個(gè)螺柱1-3-1的端部，從而將彎振壓電陶瓷片1-2壓緊在端蓋1-1和相應(yīng)的法蘭1-3端面之間，每個(gè)端蓋1-1的末端面上設(shè)置一個(gè)驅(qū)動(dòng)足1-1-1，驅(qū)動(dòng)足1-1-1為截面和端蓋1_1 的末端面相同的塊體，所述截面為平行于端蓋1-1的末端面的平面，每個(gè)驅(qū)動(dòng)足1-1-1的一個(gè)側(cè)面上設(shè)置有矩形槽，該矩形槽內(nèi)固定摩擦片1-8，驅(qū)動(dòng)足1-1-1通過(guò)摩擦片1-8與盤(pán)形轉(zhuǎn)子2-2的外環(huán)表面相接觸；所述彎振壓電陶瓷片1-2均沿厚度方向極化，將兩個(gè)端蓋1-1之間的八片彎振壓電陶瓷片1-2從一個(gè)端蓋1-1到另一個(gè)端蓋1-1依次順序排號(hào)，則有第一片和第二片彎振壓電陶瓷片1-2極化方向相反、第二片和第七片彎振壓電陶瓷片1-2極化方向相同、第七片和第八片彎振壓電陶瓷片1-2極化方向相反、第三片和第四片彎振壓電陶瓷片1-2極化方向相反、第四片和第五片彎振壓電陶瓷片1-2極化方向相同、 第五片和第六片彎振壓電陶瓷片1-2極化方向相反；每片彎振壓電陶瓷片1-2由對(duì)稱(chēng)切分的兩個(gè)半片壓電陶瓷片1-2-1組成，該兩個(gè)半片壓電陶瓷片1-2-1極化方向相反，第一、二、七、八片彎振壓電陶瓷片1-2的切分線(xiàn)共面，第三、四、五、六片彎振壓電陶瓷片1-2的切分線(xiàn)共面，分別共面的兩種切分線(xiàn)相互垂直。
具體實(shí)施方式
三下面結(jié)合圖4、圖5和圖6說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式為對(duì)實(shí)施方式一或二的進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)還包括兩個(gè)外罩7，所述兩個(gè)外罩7對(duì)稱(chēng)罩于基座3的上表面和下表面，每個(gè)外罩7的中心有轉(zhuǎn)子軸
2-1的端部穿出。所述外罩7用于實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的封裝和保護(hù)。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式為對(duì)實(shí)施方式一、二或三的進(jìn)一步說(shuō)明，所述彎振壓電陶瓷片1-2的橫截面為方形或者圓形。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式為對(duì)實(shí)施方式一、二、三或四的進(jìn)一步說(shuō)明，所述驅(qū)動(dòng)足1-1-1與端蓋1-1為一體件。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式為對(duì)實(shí)施方式一、二、三、四或五的進(jìn)一步說(shuō)明，所述法蘭1-3、螺柱1-3-1、薄壁梁1-4和安裝座1-5為一體件。本實(shí)施方式中所述薄壁梁1-4可以實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)彈性支撐和振動(dòng)隔離的效果，能夠?qū)⒄褡?與其它構(gòu)件的聯(lián)接造成的對(duì)振子1的彎曲振動(dòng)模態(tài)的影響程度降到最低。
具體實(shí)施方式
七下面結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式為對(duì)實(shí)施方式一、 二、三、四、五或六的進(jìn)一步說(shuō)明，所述兩個(gè)盤(pán)形轉(zhuǎn)子2-2的兩個(gè)相對(duì)的表面上分別設(shè)置一個(gè)環(huán)形槽2-2-1，所述環(huán)形槽2-2-1靠近所在盤(pán)形轉(zhuǎn)子2-2表面的外環(huán)。
7
本實(shí)施方式所述的環(huán)形槽2-2-1能夠保證在驅(qū)動(dòng)足1-1-1與盤(pán)形轉(zhuǎn)子2_2之間施加預(yù)壓力后，使驅(qū)動(dòng)足1-1-1與盤(pán)形轉(zhuǎn)子2-2外環(huán)表面保持良好接觸。
權(quán)利要求
1.一種使用復(fù)合彎振雙足直線(xiàn)超聲振子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于它包括η個(gè)振子 ⑴、轉(zhuǎn)子組件⑵、基座⑶、η個(gè)板簧(4)、η個(gè)預(yù)壓螺釘(5)和如個(gè)擋板(6)，η為正整數(shù)，所述基座(3)的中心具有中心通孔并設(shè)置有軸承座(3-1)，轉(zhuǎn)子組件(2)設(shè)置于中心通孔內(nèi)，該基座C3)上沿軸承座(3-1)外圓周方向均勻分布η個(gè)矩形截面槽(3-2)，每個(gè)矩形截面槽(3-2)內(nèi)設(shè)置一個(gè)振子(1)；轉(zhuǎn)子組件O)由轉(zhuǎn)子軸0-1)、兩個(gè)盤(pán)形轉(zhuǎn)子0-2)、兩個(gè)聯(lián)接鍵0-3)、兩個(gè)轉(zhuǎn)子鎖緊螺母0-4)、兩個(gè)軸承端蓋0-5)、兩個(gè)軸承(2-6)和軸承預(yù)緊螺母(2-7)組成，轉(zhuǎn)子軸(2-1)穿過(guò)所述中心通孔并通過(guò)兩個(gè)軸承(2-6)與軸承座(3-1)轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接，兩個(gè)軸承端蓋(2- 分別與軸承座(3-1)的上下兩個(gè)端面固定連接實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)軸承(2-6)的外環(huán)預(yù)緊，軸承0-6)的內(nèi)環(huán)通過(guò)旋合在轉(zhuǎn)子軸(2-1)上的軸承預(yù)緊螺母(2-7)實(shí)現(xiàn)預(yù)緊， 兩個(gè)盤(pán)形轉(zhuǎn)子(2- 對(duì)稱(chēng)套在轉(zhuǎn)子軸的兩端，每個(gè)盤(pán)形轉(zhuǎn)子(2- 通過(guò)一個(gè)聯(lián)接鍵(2- 和一個(gè)轉(zhuǎn)子鎖緊螺母(2-4)與轉(zhuǎn)子軸固定連接，每個(gè)振子(1)的中部通過(guò)兩個(gè)安裝座(1-5)和四個(gè)擋板(6)與基座(3)配合實(shí)現(xiàn)對(duì)該振子(1)的定位，所述兩個(gè)安裝座(1-5)分別位于該振子(1)沿基座(3)圓周方向的兩側(cè)， 且均位于矩形截面槽(3-2)內(nèi)，每個(gè)安裝座(1- 側(cè)面的上、下兩端分別與一個(gè)擋板(6)的側(cè)面配合實(shí)現(xiàn)定位，擋板(6)與基座(3)固定連接；每個(gè)矩形截面槽(3-2)內(nèi)還設(shè)置有一個(gè)板簧G)，該板簧(4)位于振子(1)與基座(3) 的外側(cè)壁之間，該側(cè)壁的中間嵌入有一個(gè)預(yù)壓螺釘(5)，該預(yù)壓螺釘( 與基座C3)螺紋嚙合連接，該預(yù)壓螺釘(5)的螺帽位于基座C3)外側(cè)，該預(yù)壓螺釘(5)的另一端壓在板簧(4) 的中間，該板簧(4)的兩端分別與位于該矩形截面槽(3-2)內(nèi)的振子(1)兩個(gè)安裝座(1-5) 固定連接，該振子(1)的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)足(1-1-1)與兩個(gè)盤(pán)形轉(zhuǎn)子0-2)的外環(huán)表面相接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用復(fù)合彎振雙足直線(xiàn)超聲振子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于 所述振子(1)包括兩個(gè)端蓋(1-1)、八片彎振壓電陶瓷片(1-2)、法蘭(1-3)、兩個(gè)薄壁梁 (1-4)、兩個(gè)絕緣套(1-6)、八個(gè)電極片(1-7)和兩個(gè)摩擦片(1-8)，兩個(gè)薄壁梁(1-4)對(duì)稱(chēng)設(shè)置在法蘭(1-3)的兩側(cè)中間，每個(gè)薄壁梁(1-4)的一端與法蘭(1-3)側(cè)壁固定連接，該薄壁梁(1-4)的另一端與一個(gè)安裝座(1-5)固定連接，法蘭(1-3)的兩個(gè)端面分別居中設(shè)置一個(gè)螺柱(1-3-1)，每個(gè)螺柱(1-3-1)上均套有四片彎振壓電陶瓷片(1-2)，螺柱(1-3-1)與四片彎振壓電陶瓷片(1-2)的套接面之間設(shè)置有絕緣套(1-6)，在法蘭(1- 的端面與彎振壓電陶瓷片(1- 之間、及相鄰的彎振壓電陶瓷片(1-2)之間均固定有電極片(1-7)；所述端蓋(1-1)是截面為方形或者圓形并由首端面至末端面逐漸變細(xì)的塊體，端蓋 (1-1)的首端面的中心有一個(gè)帶內(nèi)螺紋的盲孔，兩個(gè)端蓋(1-1)分別通過(guò)其盲孔旋合于兩個(gè)螺柱(1-3-1)的端部，從而將彎振壓電陶瓷片(1-2)壓緊在端蓋(1-1)和相應(yīng)的法蘭 (1-3)端面之間，每個(gè)端蓋(1-1)的末端面上設(shè)置一個(gè)驅(qū)動(dòng)足(1-1-1)，驅(qū)動(dòng)足(1-1-1)為截面和端蓋 (1-1)的末端面相同的塊體，所述截面為平行于端蓋(1-1)的末端面的平面，每個(gè)驅(qū)動(dòng)足 (1-1-1)的一個(gè)側(cè)面上設(shè)置有矩形槽，該矩形槽內(nèi)固定摩擦片(1-8)，驅(qū)動(dòng)足(1-1-1)通過(guò)摩擦片(1-8)與盤(pán)形轉(zhuǎn)子0-2)的外環(huán)表面相接觸；所述彎振壓電陶瓷片(1- 均沿厚度方向極化，將兩個(gè)端蓋(1-1)之間的八片彎振壓電陶瓷片(1-2)從一個(gè)端蓋(1-1)到另一個(gè)端蓋(1-1)依次順序排號(hào)，則有第一片和第二片彎振壓電陶瓷片(1-2)極化方向相反、第二片和第七片彎振壓電陶瓷片(1-2)極化方向相同、第七片和第八片彎振壓電陶瓷片(1-2)極化方向相反、第三片和第四片彎振壓電陶瓷片(1-2)極化方向相反、第四片和第五片彎振壓電陶瓷片(1-2)極化方向相同、第五片和第六片彎振壓電陶瓷片(1-2)極化方向相反；每片彎振壓電陶瓷片(1-2)由對(duì)稱(chēng)切分的兩個(gè)半片壓電陶瓷片(1-2-1)組成，該兩個(gè)半片壓電陶瓷片(1-2-1)極化方向相反，第一、二、七、八片彎振壓電陶瓷片(1-2)的切分線(xiàn)共面，第三、四、五、六片彎振壓電陶瓷片(1-2)的切分線(xiàn)共面，分別共面的兩種切分線(xiàn)相互垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的使用復(fù)合彎振雙足直線(xiàn)超聲振子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)還包括兩個(gè)外罩(7)，所述兩個(gè)外罩(7)對(duì)稱(chēng)罩于基座(3)的上表面和下表面，每個(gè)外罩(7)的中心有轉(zhuǎn)子軸的端部穿出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的使用復(fù)合彎振雙足直線(xiàn)超聲振子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于所述彎振壓電陶瓷片(1-2)的橫截面為方形或者圓形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的使用復(fù)合彎振雙足直線(xiàn)超聲振子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)足(1-1-1)與端蓋(1-1)為一體件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的使用復(fù)合彎振雙足直線(xiàn)超聲振子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于所述法蘭(1-3)、螺柱(1-3-1)、薄壁梁(1-4)和安裝座(1-5)為一體件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的使用復(fù)合彎振雙足直線(xiàn)超聲振子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于所述兩個(gè)盤(pán)形轉(zhuǎn)子(2- 的兩個(gè)相對(duì)的表面上分別設(shè)置一個(gè)環(huán)形槽0-2-1)，所述環(huán)形槽(2-2-1)靠近所在盤(pán)形轉(zhuǎn)子(2- 表面的外環(huán)。
全文摘要
使用復(fù)合彎振雙足直線(xiàn)超聲振子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，屬于壓電超聲電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有貼片式旋轉(zhuǎn)型壓電超聲電機(jī)存在耦合效率低、機(jī)械輸出能力難于提高的問(wèn)題。本發(fā)明包括n個(gè)振子、轉(zhuǎn)子組件、基座、n個(gè)板簧、n個(gè)預(yù)壓螺釘和4n個(gè)擋板，n為正整數(shù)，基座的中心具有中心通孔并設(shè)置有軸承座，轉(zhuǎn)子組件設(shè)置于中心通孔內(nèi)，該基座上沿軸承座外圓周方向均勻分布n個(gè)矩形截面槽，每個(gè)矩形截面槽內(nèi)設(shè)置一個(gè)振子；每個(gè)矩形截面槽內(nèi)還設(shè)置有一個(gè)板簧，板簧的兩端分別與位于該矩形截面槽內(nèi)的振子兩個(gè)安裝座固定連接。本發(fā)明為一種可實(shí)現(xiàn)大力矩輸出的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
文檔編號(hào)H02N2/10GK102355161SQ20111028403
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者劉軍考, 劉英想, 石勝君, 陳維山 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)