專(zhuān)利名稱(chēng)：縱振夾心換能器式圓筒定子及使用該定子的超聲電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種縱振夾心換能器式圓筒定子及使用該定子的超聲電 機(jī)，屬于壓電超聲電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景壓電超聲電機(jī)是一種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)，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)，作為一種壓電驅(qū)動(dòng)器有著十分廣泛的應(yīng)用。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)，由于受壓電陶瓷的dw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，這樣的激勵(lì)方式使得超聲電機(jī)的機(jī)械輸出能力受到嚴(yán)重制約。發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有超聲電機(jī)存在的由于采用金屬?gòu)椥泽w粘貼壓電陶瓷薄片 的方式進(jìn)行激勵(lì)而導(dǎo)致的機(jī)械輸出能力受制約的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種 縱振夾心換能器式圓筒定子及使用該定子的超聲電機(jī)。本發(fā)明的縱振夾心換能器式圓筒定子，由圓筒和偶數(shù)個(gè)縱振夾心換能器組成；所述偶數(shù)個(gè)縱振夾心換能器對(duì)稱(chēng)固定在圓筒的側(cè)壁上，每個(gè)夾心 換能器由變幅桿、后端蓋、兩對(duì)壓電陶瓷片、法蘭、薄銅電極片和絕緣套 組成；變幅桿是截面為矩形并逐漸變細(xì)的四棱柱體，變幅桿的小端面和圓 筒的外側(cè)表固定連接；法蘭的截面為"L"形，所述法蘭通過(guò)螺釘固定在變幅 桿的大端和后端蓋之間，所述法蘭位于換能器的縱向振動(dòng)的節(jié)面位置；兩 對(duì)壓電陶瓷片分別位于法蘭的兩側(cè)，所述壓電陶瓷片沿厚度方向極化，每 對(duì)壓電陶瓷片中的兩片壓電陶瓷片的極化方向相反，所述每對(duì)壓電陶瓷片 中的兩片壓電陶瓷片之間、 一對(duì)壓電陶瓷片和變幅桿之間、另一對(duì)壓電陶 瓷片和法蘭之間均固定有薄銅片電極；在每片壓電陶瓷片、法蘭和固定法蘭的螺釘之間有絕緣套。使用縱振夾心換能器式圓筒定子的超聲電機(jī)，由定子、轉(zhuǎn)子組件、外 罩和基座組成；所述轉(zhuǎn)子組件由帶軸轉(zhuǎn)子、無(wú)軸轉(zhuǎn)子、聯(lián)接健、耐磨襯圈、 橡膠墊、碟形彈簧和鎖緊螺母組成；其中帶軸轉(zhuǎn)子和無(wú)軸轉(zhuǎn)子為圓臺(tái)形， 所述帶軸轉(zhuǎn)子和無(wú)軸轉(zhuǎn)子的細(xì)端分別從定子的圓筒的上方和下方嵌入，所 述無(wú)軸轉(zhuǎn)子通過(guò)聯(lián)接鍵固定在帶軸轉(zhuǎn)子的力矩輸出軸上，在帶軸轉(zhuǎn)子和無(wú) 軸轉(zhuǎn)子與圓筒相接觸的側(cè)面分別固定有耐磨襯圈，在無(wú)軸轉(zhuǎn)子的下面采用 橡膠墊、碟形彈簧和鎖緊螺母實(shí)現(xiàn)帶軸轉(zhuǎn)子和無(wú)軸轉(zhuǎn)子的預(yù)緊，定子通過(guò) 換能器上的法蘭固定在基座上。本發(fā)明提供的縱振夾心換能器式圓筒定子，壓電陶瓷元件采用夾心結(jié) 構(gòu)，采用壓電陶瓷高機(jī)電耦合效率的d33模式工作，解決粘貼壓電陶瓷片式 壓電超聲電機(jī)機(jī)電耦合效率低、機(jī)械輸出能力差的問(wèn)題，還通過(guò)變幅桿和 圓筒一體化結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，提高了圓筒彈性體表面質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)軌跡的可控 性，消除采用其它方式聯(lián)接換能器和圓筒對(duì)定子振動(dòng)波形所帶來(lái)的不利影 響。當(dāng)圓筒工作在"階彎振模態(tài)時(shí)，本發(fā)明提供的縱振夾心換能器式圓筒 定子所含換能器個(gè)數(shù)最多為4"，任意兩個(gè)換能器軸線(xiàn)之間的夾角《滿(mǎn)足 《-90。xw/"，其中we(l，2,…,4" —1};所有換能器分為兩組，同組任意兩 個(gè)換能器之間的夾角《滿(mǎn)足《=180°xm/"，其中附￡{1，...,2"-1};可根 據(jù)實(shí)際需要的輸出力矩和尺寸限制靈活的選擇圓筒定子彎振模態(tài)的階數(shù)和 換能器個(gè)數(shù)。利用壓電陶瓷片的縱向振動(dòng)在夾心換能器中激勵(lì)出縱向振動(dòng)， 通過(guò)控制輸入激勵(lì)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)兩組換能器在圓筒定子上激勵(lì)出兩個(gè)幅值相 等、在時(shí)間和空間上均相差;r/2的彎振模態(tài)響應(yīng)，兩個(gè)彎振模態(tài)響應(yīng)疊加 在定子上形成行波，進(jìn)而在定子齒表面質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡，通過(guò)和轉(zhuǎn) 子之間的摩擦耦合實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的宏觀(guān)運(yùn)動(dòng)輸出。本發(fā)明通過(guò)調(diào)整變幅桿兩個(gè) 端面的面積比值、變幅桿矩形截面兩邊比值、后端蓋長(zhǎng)度、圓筒內(nèi)徑尺寸 以及圓筒外徑尺寸實(shí)現(xiàn)換能器縱振固有頻率和圓筒彎振固有頻率之間的簡(jiǎn) 并。變幅桿采用變截面設(shè)計(jì)起到振動(dòng)能量的聚斂作用，可提高驅(qū)動(dòng)齒表面 質(zhì)點(diǎn)的振幅和振速，使得電機(jī)性能得到提高。本發(fā)明提供的使用縱振夾心換能器式圓筒定子超聲電機(jī)轉(zhuǎn)子表面粘接了耐磨襯圈，耐磨襯圈和定子齒采用錐面接觸，增加了接觸區(qū)域，可提高 電機(jī)輸出力矩，延長(zhǎng)使用壽命，有效的消除噪聲；通過(guò)定子齒上下兩個(gè)錐 面實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子組件的定位，實(shí)現(xiàn)了無(wú)軸承支撐；兩個(gè)轉(zhuǎn)子均加工有工藝孔， 降低了轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，可改善電機(jī)動(dòng)態(tài)輸出特性。.本發(fā)明提供的定子和超聲電機(jī)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)。


圖1是本發(fā)明提出的使用縱振夾心換能器式圓筒定子的超聲電機(jī)包含 4個(gè)縱振換能器時(shí)的主視圖，圖2是圖1的剖視圖，圖3是圖1中的四個(gè)縱 振夾心換能器中的壓電陶瓷片極化方向示意圖，圖4是圖1所示的縱振夾 心換能器式圓筒定子與電機(jī)基座4、轉(zhuǎn)子的裝配結(jié)構(gòu)示意圖，圖5是采用圖 1所示的縱振夾心換能器式圓筒定子的超聲電機(jī)的剖視圖，圖6是圖5的 A-A剖視圖，圖7至圖IO是圖l所示的縱振夾心換能器式圓筒定子中的縱 振夾心換能器在幅值相等、頻率為換能器自身縱振諧振頻率、相位差為+90° 的交流電壓信號(hào)激勵(lì)下， 一個(gè)完整振動(dòng)周期內(nèi)的振型變化示意圖，具體為 定子五階彎振模態(tài)的振型變化示意圖。所述交流電壓信號(hào)為 V「Acos(2;rt/T)， V2=Asin(2;rt/T) ， V0=0， V,為第一組夾心換能器的電壓 激勵(lì)信號(hào)，V2為第二組夾心換能器的電壓激勵(lì)信號(hào)，A為激勵(lì)電壓信號(hào)幅 值，T為激勵(lì)電壓信號(hào)周期，t為時(shí)間，圖7是t-nT (n=0,l,2...)時(shí)刻的定 子振型示意圖，圖8是t^n+l/4)T (n=0,l,2...)時(shí)刻的定子振型示意圖， 圖9是t氣n+l/2)T (11=0，1,2...)時(shí)刻的定子振型示意圖，圖10是t氣n+3/4)T (n=0，l,2...)時(shí)刻的定子振型示意圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式的縱振夾心換能器式圓筒定子由圓筒1-6 和偶數(shù)個(gè)縱振夾心換能器1-8組成；所述偶數(shù)個(gè)縱振夾心換能器1-8對(duì)稱(chēng)固 定在圓筒l-6的側(cè)壁上，每個(gè)夾心換能器1-8由變幅桿1-6-3、后端蓋l-2、 兩對(duì)壓電陶瓷片1-3、法蘭1-4、薄銅電極片1-7和絕緣套1-5組成；變幅 桿1-6-3是截面為矩形并逐漸變細(xì)的四棱柱體，變幅桿1-6-3的小端面和圓 筒1-6的外側(cè)表固定連接；法蘭1-4的截面為"L"形，所述法蘭1-4通過(guò)螺釘1-1固定在變幅桿1-6-3的大端和后端蓋1-2之間，所述法蘭1-4位于 換能器1-8的縱向振動(dòng)的節(jié)面位置；兩對(duì)壓電陶瓷片1-3分別位于法蘭1-4 的兩側(cè)，所述壓電陶瓷片1-3沿厚度方向極化，每對(duì)壓電陶瓷片1-3中的兩 片壓電陶瓷片的極化方向相反，所述每對(duì)壓電陶瓷片1-3中的兩片壓電陶 瓷片1-3之間、 一對(duì)壓電陶瓷片1-3和變幅桿1-6-3之間、另一對(duì)壓電陶瓷 片1-3和法蘭1-4之間均固定有薄銅片電極1-7;在每片壓電陶瓷片1-3、 法蘭1-4和固定法蘭1-4的螺釘1-1之間有絕緣套1-5。參見(jiàn)圖1和圖2，是由四個(gè)縱振夾心換能器式圓筒定子的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施方式所述的縱振夾心換能器式圓筒定子的工作原理是所述縱 振夾心換能器采用沿厚度方向極化的壓電陶瓷片1-3實(shí)現(xiàn)換能器1-8的縱向 振動(dòng)；通過(guò)調(diào)整變幅桿兩個(gè)端面的面積比值、變幅桿矩形截面兩邊比值、 后端蓋長(zhǎng)度、圓筒內(nèi)徑尺寸以及圓筒外徑尺寸實(shí)現(xiàn)換能器縱振固有頻率和 圓筒彎振固有頻率之間的簡(jiǎn)并；變幅桿采用變截面設(shè)計(jì)起到振動(dòng)能量的聚 斂作用，可提高驅(qū)動(dòng)齒表面質(zhì)點(diǎn)的振幅和振速，使得電機(jī)性能得到提高； 換能器1-8采用與自身縱振諧振頻率相同頻率的交流電壓來(lái)激勵(lì)，所有換 能器l-8分為兩組進(jìn)行激勵(lì)，如圖6所示，兩組夾心換能器采用幅值相等、 頻率為換能器.自身縱振諧振頻率、相位差為+90°的交流電壓信號(hào)激勵(lì)時(shí)， 利用壓電陶瓷片的縱向振動(dòng)在夾心換能器中激勵(lì)出縱向振動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在 圓筒定子上激勵(lì)出兩個(gè)幅值相等、在時(shí)間和空間上均相差;r/2的彎振模態(tài) 響應(yīng)，兩個(gè)彎振模態(tài)響應(yīng)疊加在定子上形成行波，驅(qū)動(dòng)齒表面質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生橢 圓運(yùn)動(dòng)軌跡，通過(guò)驅(qū)動(dòng)齒和轉(zhuǎn)子之間的摩擦耦合實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的宏觀(guān)運(yùn)動(dòng)輸出； 電機(jī)轉(zhuǎn)子表面粘接了耐磨襯圈，耐磨襯圈和定子齒采用錐面接觸，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn) 子組件的定位并增加了接觸區(qū)域，可提高輸出力矩、延長(zhǎng)使用壽命、有效 的消除噪聲；如果調(diào)整兩路激勵(lì)信號(hào)的相位差為-90°，可以改變行波的方 向，最終實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)子反向運(yùn)動(dòng)。
具體實(shí)施方式
二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一所述的縱振夾心換能 器式圓筒定子的區(qū)別在于，所述變幅桿1-6-3和圓筒l-6采用一整塊金屬材 料加工成圓筒/變幅桿一體件。本實(shí)施方式將所述偶數(shù)個(gè)縱振夾心換能器的變幅桿1-6-3加工成一體的結(jié)構(gòu)，能夠起到減少能量損失的目的，有利于提高驅(qū)動(dòng)齒表面質(zhì)點(diǎn)振動(dòng) 軌跡的可控性。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一所述的縱振夾心換能 器式圓筒定子的區(qū)別在于，所述圓筒1-6內(nèi)表面加工有連續(xù)梳狀驅(qū)動(dòng)齒1-6-4，在所述驅(qū)動(dòng)齒1-6-4的上、下分別加工有上端錐面1-6-1和下端錐面1- 6-2。本實(shí)施方式增加的驅(qū)動(dòng)齒1-6-4有利于放大定子表面質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)軌跡幅 值，驅(qū)動(dòng)齒1-6-4內(nèi)表面兩端的上端錐面1-6-1和下端錐面1-6-2，有利于增 加定子和轉(zhuǎn)子之間的接觸區(qū)域，提高輸出力矩。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一所述的縱振夾心換能 器式圓筒定子的區(qū)別在于，所述法蘭1-4與壓電陶瓷片1-3相接觸的側(cè)面、 以及后端蓋1-2、壓電陶瓷片1-3的橫截面為矩形或圓形。本實(shí)施方式中的法蘭1-4、后端蓋1-2、壓電陶瓷片1-3的形狀能夠簡(jiǎn) 化加工工藝。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式的使用縱振夾心換能器式圓筒定子的超 聲電機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子組件、外罩3和基座4組成；所述轉(zhuǎn)子組件由帶軸轉(zhuǎn) 子2-l、無(wú)軸轉(zhuǎn)子2-2、聯(lián)接健2-3、耐磨襯圈2-4、橡膠墊2-5、碟形彈簧2- 6和鎖緊螺母2-7組成；其中帶軸轉(zhuǎn)子2-l和無(wú)軸轉(zhuǎn)子2-2為圓臺(tái)形，所 述帶軸轉(zhuǎn)子2-1和無(wú)軸轉(zhuǎn)子2-2的細(xì)端分別從定子1的圓筒1-5的上方和下 方嵌入，所述無(wú)軸轉(zhuǎn)子2-2通過(guò)聯(lián)接鍵2-3固定在帶軸轉(zhuǎn)子2-l的力矩輸出 軸2-1-2上，在帶軸轉(zhuǎn)子2-1和無(wú)軸轉(zhuǎn)子2-2與圓筒1-5相接觸的側(cè)面分別 固定有耐磨襯圈2-4，在無(wú)軸轉(zhuǎn)子2-2的下面采用橡膠墊2-5、碟形彈簧2-6 和鎖緊螺母2-7實(shí)現(xiàn)帶軸轉(zhuǎn)子2-1和無(wú)軸轉(zhuǎn)子2-2的預(yù)緊，定子1通過(guò)換能 器1-8上的法蘭1-4固定在基座4上。本實(shí)施方式中所述的耐磨襯圈2-4采用高分子摩擦材料，并可以通過(guò) 粘貼的方式固定在帶軸轉(zhuǎn)子2-1和無(wú)軸轉(zhuǎn)子2-2的外表面。當(dāng)本實(shí)施方式中的定子采用具體實(shí)施方式
三所述的縱振夾心換能器式 圓筒定子的時(shí)候，所述帶軸轉(zhuǎn)子2-l、無(wú)軸轉(zhuǎn)子2-2的側(cè)面與定子的梳狀驅(qū) 動(dòng)齒1-6-4的上端錐面1-6-1、下端錐面1-6-2的錐度相同，以保證轉(zhuǎn)子與梳狀驅(qū)動(dòng)齒1-6-4為面接觸。這種結(jié)構(gòu)通過(guò)錐面配合實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子組件的定位，并 且增加了接觸區(qū)域，能夠提高輸出力矩、延長(zhǎng)使用壽命，還能夠有效的消 除噪聲。本實(shí)施方式的使用縱振夾心換能器式圓筒定子的超聲電機(jī)的基座4上 加工有螺紋孔4-1和光孔4-2，外罩3通過(guò)螺釘5和螺紋孔4-1固定在基座 4上，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電機(jī)的封裝和保護(hù)，光孔4-2用于實(shí)現(xiàn)電機(jī)在機(jī)械系統(tǒng)中的 安裝。參見(jiàn)圖4至6，是采用具有四個(gè)換能器的定子的超聲電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
五所述的使用縱振夾心 換能器式圓筒定子的超聲電機(jī)的區(qū)別在于，在所述帶軸轉(zhuǎn)子2-1和無(wú)軸轉(zhuǎn) 子2-2上均勻分布有若干通孔2-1-1，所述若干通孔2-1-1與帶軸轉(zhuǎn)子2-1 的力矩輸出軸2-1-2平行。本實(shí)施方式在帶軸轉(zhuǎn)子2-1和無(wú)軸轉(zhuǎn)子2-2加工了若干通孔2-1-1，降 低了轉(zhuǎn)子的質(zhì)量，進(jìn)而降低了轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，能夠達(dá)到改善電機(jī)動(dòng)態(tài)特 性的目的。
權(quán)利要求
1. 縱振夾心換能器式圓筒定子，由圓筒(1-6)和偶數(shù)個(gè)縱振夾心換能器(1-8)組成；所述偶數(shù)個(gè)縱振夾心換能器(1-8)對(duì)稱(chēng)固定在圓筒(1-6)的側(cè)壁上，其特征在于每個(gè)夾心換能器(1-8)由變幅桿(1-6-3)、后端蓋(1-2)、兩對(duì)壓電陶瓷片(1-3)、法蘭(1-4)、薄銅電極片(1-7)和絕緣套(1-5)組成；變幅桿(1-6-3)是截面為矩形并逐漸變細(xì)的四棱柱體，變幅桿(1-6-3)的小端面和圓筒(1-6)的外側(cè)表固定連接；法蘭(1-4)的截面為“L”形，所述法蘭(1-4)通過(guò)螺釘(1-1)固定在變幅桿(1-6-3)的大端和后端蓋(1-2)之間，所述法蘭(1-4)位于換能器(1-8)的縱向振動(dòng)的節(jié)面位置；兩對(duì)壓電陶瓷片(1-3)分別位于法蘭(1-4)的兩側(cè)，所述壓電陶瓷片(1-3)沿厚度方向極化，每對(duì)壓電陶瓷片(1-3)中的兩片壓電陶瓷片的極化方向相反，所述每對(duì)壓電陶瓷片(1-3)中的兩片壓電陶瓷片(1-3)之間、一對(duì)壓電陶瓷片(1-3)和變幅桿(1-6-3)之間、另一對(duì)壓電陶瓷片(1-3)和法蘭(1-4)之間均固定有薄銅片電極(1-7)；在每片壓電陶瓷片(1-3)、法蘭(1-4)和固定法蘭(1-4)的螺釘(1-1)之間有絕緣套(1-5)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的縱振夾心換能器式圓筒定子，其特征在于所 述變幅桿(l-6-3)和圓筒(l-6)采用一整塊金屬材料加工成圓筒/變幅桿一體件。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的縱振夾心換能器式圓筒定子，其特征在于所 述圓筒(l-6)內(nèi)表面加工有連續(xù)梳狀驅(qū)動(dòng)齒(l-6-4)，在所述驅(qū)動(dòng)齒(l-6-4)的上、 下分別加工有上端錐面(l-6-l)和下端錐面(l-6-2)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的縱振夾心換能器式圓筒定子，其特征在于所 述法蘭(l-4)與壓電陶瓷片(l-3灘接觸的側(cè)面、以及后端蓋(l-2)、壓電陶瓷片 (l-3)的橫截面為矩形或圓形。
5、 使用縱振夾心換能器式圓筒定子的超聲電機(jī)，它由定子、轉(zhuǎn)子組件 和基座(4)組成；其特征在于所述轉(zhuǎn)子組件由帶軸轉(zhuǎn)子(2-l)、無(wú)軸轉(zhuǎn)子(2-2)、 聯(lián)接健(2-3)、耐磨襯圈(2-4)、橡膠墊(2-5)、碟形彈簧(2-6)和鎖緊螺母(2-7) 組成；其中帶軸轉(zhuǎn)子(2-l)和無(wú)軸轉(zhuǎn)子(2-2)為圓臺(tái)形，所述帶軸轉(zhuǎn)子(2-l)和無(wú) 軸轉(zhuǎn)子(2-2)的細(xì)端分別從定子(l)的圓斷l(xiāng)-5)的上方和下方嵌入，所述無(wú)軸轉(zhuǎn) 子(2-2)通過(guò)聯(lián)接鍵(2-3)固定在帶軸轉(zhuǎn)子(2-l)的力矩輸出軸(2-l-2)上，在帶軸 轉(zhuǎn)子(2-l)和無(wú)軸轉(zhuǎn)子(2-2)與圓筒(l-5)相接觸的側(cè)面分別固定有耐磨襯圈 (2-4)，在無(wú)軸轉(zhuǎn)子(2-2)的下面采用橡膠墊(2-5)、碟形彈簧(2-6)和鎖緊螺母(2-7)實(shí)現(xiàn)帶軸轉(zhuǎn)子(2-l)和無(wú)軸轉(zhuǎn)子(2-2)的預(yù)緊，定子(l)通過(guò)換能器(l-8)上的法蘭 (l-4)固定在基座(4)上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的使用縱振夾心換能器式圓筒定子的超聲電 機(jī)，其特征在于所述耐磨襯圈(2-4)采用高分子摩擦材料，并可以通過(guò)粘貼的 方式固定在帶軸轉(zhuǎn)子(2-l)和無(wú)軸轉(zhuǎn)子(2-2)的外表面。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的使用縱振夾心換能器式圓筒定子的超聲電 機(jī)，其特征在于所述帶軸轉(zhuǎn)子(2-l)、無(wú)軸轉(zhuǎn)子(2-2)的側(cè)面與定子的梳狀驅(qū)動(dòng) 齒(l-6-4)的上端錐面(l-6-l)、下端錐面(l-6-2)的錐度相同。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的使用縱振夾心換能器式圓筒定子的超聲電 機(jī)，其特征在于所述帶軸轉(zhuǎn)子(2-l)和無(wú)軸轉(zhuǎn)子(2-2)上均勻分布有若干通孔 (2-1-1)，所述若干通孔(2-1-1)與帶軸轉(zhuǎn)子(2-1)的力矩輸出軸(2-1-2)平行。
全文摘要
縱振夾心換能器式圓筒定子及使用該定子的超聲電機(jī)，涉及到超聲電機(jī)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有超聲電機(jī)存在的由于采用金屬?gòu)椥泽w粘貼壓電陶瓷薄片的方式進(jìn)行激勵(lì)而導(dǎo)致的機(jī)械輸出能力受制約的問(wèn)題。本發(fā)明的定子中的偶數(shù)個(gè)縱振夾心換能器對(duì)稱(chēng)分布固定在圓筒的外側(cè)壁上，所述夾心換能器的變幅桿是截面為矩形并逐漸變細(xì)的四棱柱體，變幅桿的小端面和圓筒固定連接，法蘭位于換能器縱向振動(dòng)的節(jié)面位置，兩對(duì)壓電陶瓷片分別固定在后端面和法蘭、法蘭和變幅桿之間。超聲電機(jī)中的帶軸轉(zhuǎn)子和無(wú)軸轉(zhuǎn)子為圓臺(tái)形，分別從定子圓筒的上方和下方嵌入，轉(zhuǎn)子與圓筒相接觸的側(cè)面固定有耐磨襯圈，定子通過(guò)換能器上的法蘭固定在基座上。本發(fā)明適用于超聲電機(jī)制造領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H02N2/10GK101262188SQ20081006441
公開(kāi)日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2008年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月29日
發(fā)明者劉軍考, 劉英想, 石勝君, 濤 謝, 陳維山 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)