超磁致离合器式高精度旋转驱动器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种超磁致离合器式高精度旋转驱动器，涉及超磁致伸缩驱动装置技术领域。所述驱动装置包括定子，所述定子的中间设置有转子安装孔，围绕所述转子安装孔设置有两层离合器组件安装槽，每层离合器组件安装槽设置有四个，均匀的围绕所述转子安装孔设置，每个所述离合器组件安装槽内设置有一个离合器组件，所述转子安装孔内设置有转子，所述定子的外周设置有四个GMM棒组件安装槽，与GMM棒输出端相对的定子部分上设置有贯穿其上下表面的矩形槽，使得所述矩形槽与所述GMM棒之间的部分定子可发生形变，所述可发生形变的部分定子形成柔性铰链。所述驱动装置能够实现转子的自动闭锁以及解锁，输出动力稳定且输出速度快。

【技术实现步骤摘要】
超磁致离合器式高精度旋转驱动器
本技术涉及超磁致伸缩驱动装置
，尤其涉及一种超磁致离合器式高精度旋转驱动器。
技术介绍
超磁致伸缩材料（GiantMagnetostrictiveMaterial，简称GMM）是一种应用较为广泛的智能材料，具有磁致伸缩、逆磁致伸缩、扭转和跳跃等物理效应。与压电材料和传统的磁致伸缩材料相比，超磁致伸缩材料具有更高的能量密度和磁机耦合系数，在室温下能实现更大的磁致伸缩应变和输出力，而且超磁致伸缩材料的居里温度和抗压强度均较高，工作性能也更加稳定。因此，超磁致伸缩材料在磁场检测、超精密加工、减振降噪和流体器件驱动等方面具有较为广泛的应用。现有技术中的超磁致离合器式高精度旋转驱动器，一般不具有闭锁功能，控制精度低，且输出速度慢。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是如何提供一种能够实现转子的自动闭锁以及解锁，且输出速度快的超磁致离合器式高精度旋转驱动器。为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案是：一种超磁致离合器式高精度旋转驱动器，其特征在于：包括定子，所述定子的中间设置有转子安装孔，围绕所述转子安装孔设置有两层离合器组件安装槽，每层离合器组件安装槽设置有四个，均匀的围绕所述转子安装孔设置，每个所述离合器组件安装槽内设置有一个离合器组件，所述转子安装孔内设置有转子，所述定子的外周设置有四个GMM棒组件安装槽，每个GMM棒组件安装槽内沿其上下方向设置有两个GMM棒组件，与所述GMM棒组件相对的GMM棒组件安装槽被部分分成上下两层结构，使得GMM棒组件安装槽内上下两层的GMM棒组件可相互独立动作，与GMM棒输出端相对的定子部分上设置有贯穿其上下表面的矩形槽，使得所述矩形槽与所述GMM棒之间的部分定子可发生形变，所述可发生形变的部分定子形成柔性铰链，所述离合器组件安装槽中的闭锁柱与所述定子中的柔性铰链相对设置。进一步的技术方案在于：每个所述离合器组件安装槽包括竖直设置且与所述定子上的柔性铰链相对的闭锁柱安装槽以及与所述闭锁柱安装槽相连通，且垂直于该闭锁柱安装槽的压紧组件安装孔，上下两层的所述闭锁柱安装槽在上下方向上形成贯穿所述定子上下方向的通槽。进一步的技术方案在于：所述离合器组件包括闭锁柱以及压紧组件，所述压紧组件位于所述压紧组件安装孔内，所述闭锁柱位于所述闭锁柱安装槽内，且所述压紧组件与所述闭锁柱的侧面直接接触，所述闭锁柱分别与所述闭锁柱安装槽的槽底以及转子的外周接触，通过所述压紧组件将所述闭锁柱顶紧到所述转子与闭锁柱安装槽之间的空间内。进一步的技术方案在于：所述压紧组件包括螺塞、弹性件以及作用力柱，所述弹性件的一端与所述螺塞固定连接，所述弹性件的另一端与所述作用力柱固定连接，所述螺塞固定在所述压紧组件安装孔内，且所述作用力柱部分位于所述压紧组件安装孔外，使得所述作用力柱的端面直接与所述闭锁柱接触。优选的，所述弹性件为弹簧。进一步的技术方案在于：所述闭锁柱与所述闭锁柱安装槽槽底接触的部分形成第一接触线，所述闭锁柱与所述转子接触的部分形成第二接触线，第一接触线与所述第二接触线之间的距离小于所述闭锁柱的直径。进一步的技术方案在于：GMM棒组件安装槽包括GMM棒安装槽以及预紧机构安装槽，所述GMM棒安装槽与所述预紧机构安装槽垂直设置，且所述定子中的柔性铰链位于所述GMM棒安装槽与所述矩形槽之间。进一步的技术方案在于：每个所述GMM棒组件包括GMM棒、线圈以及预紧机构，所述GMM棒位于所述GMM棒安装槽内，所述线圈位于所述GMM棒的外周，所述预紧机构位于所述预紧机构安装槽内，所述GMM棒的一端与所述GMM棒安装槽靠近柔性铰链的内壁直接接触，所述GMM棒的另一端与所述预紧机构直接接触，所述预紧机构用于改变GMM棒两端受到的压力。进一步的技术方案在于：所述预紧机构包括第一楔形块、第二楔形块以及调节螺栓，所述第一楔形块与第二楔形块位于所述预紧机构安装槽内，且所述第一楔形块上的斜面与第二楔形块上的斜面相接触，所述第一楔形块的长度大于所述第二楔形块的长度，所述GMM棒的一端与所述第一楔形块外侧的平面直接接触，所述预紧机构安装槽上设置有螺纹孔，所述调节螺栓的一端经所述螺纹孔后进入到所述预紧机构安装槽内，并与所述第二楔形块的外侧平面相接触，当所述调节螺栓向所述预紧机构安装槽内运动时，所述调节螺栓驱动所述第二楔形块相对于所述第一楔形块向内运动，使所述第一楔形块将所述GMM棒夹紧到GMM棒组件安装槽内。进一步的技术方案在于：所述第一楔形块的长度与所述预紧机构安装槽的长度相等，且所述第一楔形块与所述第二楔形块配合时的高度小于所述预紧机构安装槽的深度，使得当所述第二楔形块相对于第一楔形块运动时，所述第一楔形块能够相对于所述GMM棒运动，改变GMM棒之间的夹持力。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述驱动装置中，通过所述GMM棒组件与所述离合器组件能够实现转子的自动闭锁和解锁，定子的中心部分相对转子逆时针转动时，离合器组件实现对转子的闭锁，在离合器组件的作用下能够驱动所述转子转动；定子的中心部分相对转子顺时针转动时，离合器组件实现对转子的解锁。所述定子的上层中心部分逆时针转动时，上层的离合器组件实现对转子的闭锁，下层的离合器组件实现对转子的解锁；定子的上层中心部分顺时针回转时，上层的离合器组件实现对转子的解锁，下层的离合器组件实现对转子的闭锁。因此，本申请所述装置工作时，上层逆时针转动时，上层闭锁，下层解锁；上层回转时，上层解锁，下层闭锁；下层逆时针转动时，下层闭锁，上层解锁；下层回转时，下层解锁，上层闭锁，动力输出稳定，且上下两层离合器组件交替起驱动和锁止作用，因此输出速度快。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。图1是本技术实施例所述驱动装置的部分剖视结构示意图；图2是本技术实施例所述驱动装置的剖视结构示意图；图3是本技术实施例所述驱动装置中定子的部分剖视结构示意图；图4是本技术实施例所述驱动装置中定子的剖视结构示意图；图5是本技术实施例所述驱动装置去掉定子后的结构示意图；图6是本技术实施例所述驱动装置中离合器组件的结构示意图；图7是本技术实施例所述驱动装置中GMM棒组件的结构示意图；图8是本技术实施例所述驱动装置中上下层线圈的控制时序图；其中：1、定子；2、转子安装孔；3、离合器组件安装槽；31、闭锁柱安装槽；32、压紧组件安装孔；4、离合器组件；41、闭锁柱；42、螺塞；43、弹性件；44、作用力柱；5、转子；6、GMM棒组件安装槽；61、GMM棒安装槽；62、预紧机构安装槽；7、GMM棒组件；71、GMM棒；72、线圈；73、第一楔形块；74、第二楔形块；75、调节螺栓；8、矩形槽；9、柔性铰链。具体实施方式下面结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超磁致离合器式高精度旋转驱动器，其特征在于：包括定子（1），所述定子（1）的中间设置有转子安装孔（2），围绕所述转子安装孔（2）设置有两层离合器组件安装槽（3），每层离合器组件安装槽（3）设置有四个，均匀的围绕所述转子安装孔（2）设置，每个所述离合器组件安装槽（3）内设置有一个离合器组件（4），所述转子安装孔（2）内设置有转子（5），所述定子（1）的外周设置有四个GMM棒组件安装槽（6），每个GMM棒组件安装槽（6）内沿其上下方向设置有两个GMM棒组件（7），与所述GMM棒组件（7）相对的GMM棒组件安装槽（6）被部分分成上下两层结构，使得GMM棒组件安装槽（6）内上下两层的GMM棒组件（7）可相互独立动作，与GMM棒（71）输出端相对的定子（1）部分上设置有贯穿其上下表面的矩形槽（8），使得所述矩形槽与所述GMM棒（71）之间的部分定子（1）可发生形变，所述可发生形变的部分定子形成柔性铰链（9），所述离合器组件安装槽（3）中的闭锁柱（41）与所述定子中的柔性铰链（9）相对设置。

【技术特征摘要】
1.一种超磁致离合器式高精度旋转驱动器，其特征在于：包括定子（1），所述定子（1）的中间设置有转子安装孔（2），围绕所述转子安装孔（2）设置有两层离合器组件安装槽（3），每层离合器组件安装槽（3）设置有四个，均匀的围绕所述转子安装孔（2）设置，每个所述离合器组件安装槽（3）内设置有一个离合器组件（4），所述转子安装孔（2）内设置有转子（5），所述定子（1）的外周设置有四个GMM棒组件安装槽（6），每个GMM棒组件安装槽（6）内沿其上下方向设置有两个GMM棒组件（7），与所述GMM棒组件（7）相对的GMM棒组件安装槽（6）被部分分成上下两层结构，使得GMM棒组件安装槽（6）内上下两层的GMM棒组件（7）可相互独立动作，与GMM棒（71）输出端相对的定子（1）部分上设置有贯穿其上下表面的矩形槽（8），使得所述矩形槽与所述GMM棒（71）之间的部分定子（1）可发生形变，所述可发生形变的部分定子形成柔性铰链（9），所述离合器组件安装槽（3）中的闭锁柱（41）与所述定子中的柔性铰链（9）相对设置。2.如权利要求1所述的超磁致离合器式高精度旋转驱动器，其特征在于：每个所述离合器组件安装槽（3）包括竖直设置且与所述定子上的柔性铰链（9）相对的闭锁柱安装槽（31）以及与所述闭锁柱安装槽（31）相连通，且垂直于该闭锁柱安装槽（31）的压紧组件安装孔（32），上下两层的所述闭锁柱安装槽（31）在上下方向上形成贯穿所述定子（1）上下方向的通槽。3.如权利要求2所述的超磁致离合器式高精度旋转驱动器，其特征在于：所述离合器组件（4）包括闭锁柱（41）以及压紧组件，所述压紧组件位于所述压紧组件安装孔（32）内，所述闭锁柱（41）位于所述闭锁柱安装槽（31）内，且所述压紧组件与所述闭锁柱（41）的侧面直接接触，所述闭锁柱（41）分别与所述闭锁柱安装槽（31）的槽底以及转子（5）的外周接触，通过所述压紧组件将所述闭锁柱（41）顶紧到所述转子（5）与闭锁柱安装槽（31）之间的空间内。4.如权利要求3所述的超磁致离合器式高精度旋转驱动器，其特征在于：所述压紧组件包括螺塞（42）、弹性件（43）以及作用力柱（44），所述弹性件（43）的一端与所述螺塞（42）固定连接，所述弹性件（43）的另一端与所述作用力柱（44）固定连接，所述螺塞（42）固定在所述压紧组件安装孔（32）内，且所述作用力柱（44）部分位于所述压紧组件安装孔（32）外，使得所述作用力柱（44）的端面直接与所述闭锁柱（41）接触。5.如权利要求4所述的超磁致离合器式高精度旋转驱动器，其特征在于：所述弹性件（43）为弹簧。6.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：周景涛，何忠波，王怀光，石志勇，任国全，范红波，李国璋，韩兰懿，刘金华，荣策，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军工程大学，
类型：新型
国别省市：河北,13