An ultrasonic motor based on pre-pressure adjustment of magnetorheological elastomer consists of a shaft (1), an upper shell (11), a lower shell (23), a rotor (18), a stator (19) and a piezoelectric ceramic (20), characterized by a magnetorheological elastomer (13) mounted on the upper shell (11) and a shaft (1) and a magnetorheological elastomer (13). The outer ring is provided with an electromagnetic coil (7) to deform it, and the magnetorheological elastomer (13) contacts one end face of the thrust bearing (17) mounted on the shaft (1), the other end face of the thrust bearing (17) counteracts the rotor (18), and the electromagnetic coil (7) is electrified to deform the magnetorheological elastomer (13) to propel the thrust bearing (1). 7) the axial movement along the shaft (1) then drives the stator (19) to move along the axial direction of the shaft (1). The adjusting method of the utility model has the advantages of simple and compact structure, wide adjusting range, high reliability and low processing cost, and can be popularized in various driving devices requiring pre-tightening.
【技术实现步骤摘要】
一种基于磁流变弹性体预压力调整的超声电机
本技术涉及一种电机技术,尤其是一种超声电机定转子预压力调节技术,具体地说是一种基于磁流变弹性体预压力调整的超声电机。
技术介绍
超声电机(ultrasonicmotor,USM)是一种新型微特电机,其工作原理是利用压电材料的逆压电效应,激发弹性体(定子)在超声频段内的微幅振动,并通过定、转子之间的摩擦作用将振动转成转子的旋转运动,输出功率,驱动负载。但是在超声电机实用化进程中,超声电机遇到了很多问题。如电机柔性转子或者碟簧对刚性转子所施加的预压力不稳定导致了超声电机一致性下降;再如长期储存条件下,超声电机施加预压力的元件发生应力松弛,同时定转子接触界面摩擦材料发生蠕变导致“齿陷”(转子摩擦材料因长时间受压变形而陷入定子齿槽中)。以上问题均是目前预压力不可调节或者预压力不能卸载所导致。针对以上问题,有学者提出利用基于微位移两级放大的压电叠堆装置控制超声电机的预压力,但该装置体积过大,结构复杂可靠性差,超声电机内部空间利用率低,同时基于微位移两级放大的压电叠堆装置预压力控制在超声电机受变载荷下鲁棒性差,所以利用基于微位移两级放大的压电叠堆装置控制与预压力的方法有待进一步商榷。又有学者提出利用电磁吸合装置控制超声电机的预压力,但是电磁装置的吸合力可控性差,所以也有待考察。磁流变弹性体(MagnetorheologicalElastomer,MRE)是一种以非磁性的弹性体聚合物为基体,极化铁磁性颗粒悬浮或有序排列的复合材料,其中基体材料决定着磁流变弹性体初始模量,因此磁流变弹性体的弹性模量有很大的可调范围。磁流变弹性体在外 ...
【技术保护点】
1.一种基于磁流变弹性体预压力调整的超声电机,它包括轴(1)、上壳体(11)、下壳体(23)、转子(18)、定子(19)和压电陶瓷(20),轴(1)的上端通过上轴承(10)支承在上壳体(11)中,下端通过下轴承(2)支承在下壳体(23)中,转子(18)与轴(1)同步转动,定子(19)与转子相啮合,压电陶瓷(20)与定子(19)相连并通过导电膜(3)与主接口(4)电气连接,主接口与电源电气连接,其特征是上壳体(11)中、轴(1)上套装有磁流变弹性体(13),在磁流变弹性体(13)的外圈安装有使其产生变形的电磁线圈(7),磁流变弹性体(13)与安装在轴(1)的推力轴承(17)的一端面相接触,推力轴承(17)的另一端面与转子(18)相抵,电磁线圈(7)通电使磁流变弹性体(13)变形推动推力轴承(17)沿轴(1)的轴向移动进而推动定子(19)也沿轴(1)的轴向移动。
【技术特征摘要】
1.一种基于磁流变弹性体预压力调整的超声电机,它包括轴(1)、上壳体(11)、下壳体(23)、转子(18)、定子(19)和压电陶瓷(20),轴(1)的上端通过上轴承(10)支承在上壳体(11)中,下端通过下轴承(2)支承在下壳体(23)中,转子(18)与轴(1)同步转动,定子(19)与转子相啮合,压电陶瓷(20)与定子(19)相连并通过导电膜(3)与主接口(4)电气连接,主接口与电源电气连接,其特征是上壳体(11)中、轴(1)上套装有磁流变弹性体(13),在磁流变弹性体(13)的外圈安装有使其产生变形的电磁线圈(7),磁流变弹性体(13)与安装在轴(1)的推力轴承(17)的...
【专利技术属性】
技术研发人员:王均山,强鹭升,石明友,陈超,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:新型
国别省市:江苏,32
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