一种基于三相压电叠堆驱动方式的旋转超声电机制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种基于三相压电叠堆驱动方式的旋转超声电机，涉及压电精密致动技术领域，该电机采用宏微融合式设计，能够实现在静电钳位模式、非共振模式及共振模式下工作。该电机包括转子、正柔性三角形定子、压电叠堆及底座。本发明专利技术充分利用了压电叠堆大位移、大推力、低驱动电压的特点，发明专利技术了一种能够在低电压条件下实现双向超高精度定位的旋转型压电作动器。可广泛应用于精密光学、航空航天、工业制造、医疗器械等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于三相压电叠堆驱动方式的旋转超声电机
本专利技术涉及压电精密致动
，尤其涉及一种基于三相压电叠堆驱动方式的旋转超声电机。
技术介绍
现有的绝大部分叠堆型旋转压电作动器，相较于使用单层压电陶瓷的超声电机而言，具有更高的定位精度、更大的输出扭矩和更低的驱动电压等优点。但往往由于输出行程的限制大大局限了它们的使用范围。而随着航天科工、尖端技术装备制造及精密光学等领域的快速发展，对叠堆型压电运动执行机构的性能要求越来越多元化，既要实现在小微尺度实现精密定位的同时，又能以较快的速度完成大角度的位置偏转。现有的运动解决方案需要宏观运动执行机构和微观运动执行机构协同完成。因此，这种融合式的需求给压电运动执行机构的设计带来了极大的挑战。如何针对现有叠堆型旋转压电作动器的行程不足、输出转速低、驱动控制信号复杂等缺陷，在宏、维驱动融合设计的基础上，进行进一步的深度优化，使之实现快速的大位移姿态调整且又能在微观尺度上实现微角度的调节，并且结构还得精简高效，已成为业内需要研究的难题之一。
技术实现思路
>本专利技术的实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于三相压电叠堆驱动方式的旋转超声电机，其特征在于，所述旋转超声电机中包括：一个定子(1)、至少一个环形回转摩擦传动部件和装夹机构，其中，所述环形回转摩擦传动部件包括转子(28)、预压力调节锁环(29)、波形弹簧(34)和摩擦环(42)；所述装夹机构包括档圈(30)、固定螺钉(31)、基座(32)、螺钉(33)、锁环定位螺钉(38)和限位轴承(39)；/n定子(1)包含一个柔性三角形定子框架(2)，三个沿环向呈120°分布的压电叠堆，和2个用于调整压电叠堆与柔性框架过盈量的楔形金属块，压电叠堆嵌入柔性三角形定子框架(2)；/n定子(1)通过固定螺钉(31)固定在基座(32)上，转子(2...

【技术特征摘要】
1.一种基于三相压电叠堆驱动方式的旋转超声电机，其特征在于，所述旋转超声电机中包括：一个定子(1)、至少一个环形回转摩擦传动部件和装夹机构，其中，所述环形回转摩擦传动部件包括转子(28)、预压力调节锁环(29)、波形弹簧(34)和摩擦环(42)；所述装夹机构包括档圈(30)、固定螺钉(31)、基座(32)、螺钉(33)、锁环定位螺钉(38)和限位轴承(39)；
定子(1)包含一个柔性三角形定子框架(2)，三个沿环向呈120°分布的压电叠堆，和2个用于调整压电叠堆与柔性框架过盈量的楔形金属块，压电叠堆嵌入柔性三角形定子框架(2)；
定子(1)通过固定螺钉(31)固定在基座(32)上，转子(28)通过转子固定螺钉(46)紧固在限位轴承(39)上，限位轴承(39)的滑轨滚子(40)被档圈(30)固定嵌入在基座(32)中；波形弹簧(34)的上、下表面，分别与摩擦环(42)的上表面和预压力调节锁环(29)的下表面相胶接，预压力调节锁环(29)由锁环定位螺钉(38)紧固在转子(28)上；
转子(28)的上表面和预压力调节锁环(29)的上表面分别开有转子键槽(36)和锁环键槽(37)。


2.根据权利要求1所述的旋转超声电机，其特征在于，定子(1)的几何布局形式为正三角形布局。


3.根据权利要求1或2所述的旋转超声电机，其特征在于，
柔性三角形定子框架(2)通过带有三角形定子框架限位柔性铰链(12)的杠杆放大结构，对压电叠堆输出的位移进行放大，其中，柔性三角形定子框架(2)内呈二级杠杆放大构型，第一级杠杆放大构型，包括：压电叠堆沿极化方向输出的位移，通过六边形的柔性三角形定子框架(2)转化并放大为沿三角形边长方向的位移；
第二级杠杆放大构型，包括：通过柔性三角形定子框架(2)与定子固定环孔(21)之间的三角形定子框架限位柔性铰链(12)所形成的杠杆结构。


4.根据权利要求3所述的旋转超声电机，其特征在于，转子(28)与柔性三角形定子框架(2)之间通过贴有摩擦环(42)的波形弹簧(34)相配...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨颖，邱建敏，金家楣，王一平，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32