球铰式多自由度行波型超声波球电机制造技术

本发明专利技术公开了一种球铰式多自由度行波型超声波球电机。包括内置球铰模块和外置自锁模块；球形转子顶部开设凹槽，球形转子底部中心开设有轴向通孔，球铰杆球体结构嵌装在球形转子的半球槽中，球形转子的凹槽中固定安装上顶盖并包覆球铰杆，球铰杆下端向下穿过球形转子轴向通孔后固定连接于底座；球铰杆顶端开设有盲孔，上顶盖开设贯通孔；输出杆底面开设安装孔并装锁死电机，锁死电机和自锁螺杆上端轴向活动连接，自锁螺杆上端螺纹套装在内衬套孔中，自锁螺杆下端穿过上顶盖贯通孔后插装到球铰杆球体结构顶端。本发明专利技术设有内置球铰模块可固定电机转子球心，球电机结构巧妙、模型简单，具有轴向强度高、自锁力矩大及方便控制等优点。

Spherical hinge type multi degree of freedom traveling wave type ultrasonic spherical motor

【技术实现步骤摘要】
球铰式多自由度行波型超声波球电机
本专利技术涉及了一种超声波电机，尤其涉及了一种高强度小位移球铰式多自由度行波型超声波球电机。
技术介绍
超声波电机利用压电材料的逆压电效应，将弹性材料的微观变形通过共振转换为动子的宏观运动，具有低速大力矩、断电自锁、响应快、分辨率高、功率密度高、无电磁干扰、结构紧凑、可直接驱动和运动实现多样化等特点，可在小功率(小于100W)应用场合下替代部分电磁型电机，具有广阔的应用前景。随着工业界对多自由度运动需求的增长，传统电磁型电机的劣势逐步显现。电磁型电机实现多自由度运动，所需结构普遍较复杂，难于制造和实施控制。相比电磁型电机，这种电机具有结构紧凑易装配、机械集成度高、驱动便捷、分辨率高和运动实现多样化等优势，可用于机器人关节、精密装配和微小型机器人等机电装置。超声波电机利用定子与转子之间的摩擦力产生力矩，一般利用弹簧给定子施加预紧力使定、转子充分接触。对于多自由度球形超声波电机而言，柔性弹簧的使用大大降低了电机的强度，现有如201811110396.X专利的电机采用柔性弹簧施加预紧力，电机轴向拉压力直接通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种球铰式多自由度行波型超声波球电机，包括球电机本体，所述球电机本体包括三个定子部件(a)、转子部件(b)和附属部件(c)，所述附属部件(c)包括底座(13)，所述转子部件(b)包括输出杆(1)、连接螺钉(2)和球形转子(3)，所述定子部件(a)包括超声波定子(9)、螺旋板簧(10)和固定支架(11)；三个固定支架(11)沿圆周间隔120°均布地固定于附属部件(c)的底座(13)上表面，安装在每个固定支架(11)上均通过螺旋板簧(10)安装有超声波定子(9)；球形转子(3)为上部切去球缺的球结构，输出杆(1)通过连接螺钉(2)固定于球形转子(3)的球缺面上，球形转子(1)由三个超声波定子(...

【技术特征摘要】
1.一种球铰式多自由度行波型超声波球电机，包括球电机本体，所述球电机本体包括三个定子部件(a)、转子部件(b)和附属部件(c)，所述附属部件(c)包括底座(13)，所述转子部件(b)包括输出杆(1)、连接螺钉(2)和球形转子(3)，所述定子部件(a)包括超声波定子(9)、螺旋板簧(10)和固定支架(11)；三个固定支架(11)沿圆周间隔120°均布地固定于附属部件(c)的底座(13)上表面，安装在每个固定支架(11)上均通过螺旋板簧(10)安装有超声波定子(9)；球形转子(3)为上部切去球缺的球结构，输出杆(1)通过连接螺钉(2)固定于球形转子(3)的球缺面上，球形转子(1)由三个超声波定子(9)接触夹持；其特征在于：还包括内置球铰模块和外置自锁模块；所述的内置球铰模块包括上顶盖(8)、球铰杆(12)与球铰杆螺母(14)；球形转子(3)顶部中心开设有凹槽，球形转子(3)底部中心开设有轴向通孔，凹槽和轴向通孔之间设有半球槽，球铰杆(12)的上端为球体结构，下端为轴杆结构；球铰杆(12)上端的球体结构下半部分嵌装在球形转子(3)的半球槽中，球形转子(3)的凹槽中固定安装上顶盖(8)，上顶盖(8)包覆在球铰杆(12)球体结构的上半部分，球铰杆(12)下端的轴杆结构向下穿过球形转子(3)底部的轴向通孔后通过球铰杆螺母(14)固定连接于底座(13)中心；球铰杆(12)球体结构的顶端中心开设有盲孔，上顶盖(8)的中心开设贯通孔；
所述的外置自锁模块包括锁死电机(4)、传动销(5)、自锁螺杆(6)和内衬套(7)；输出杆(1)底面开设安装孔，锁死电机(4)内置于输出杆(1)安装孔的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭吉丰，贾官帅，王班，毋少峰，傅平，王剑，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33