紧缩易装配的纵扭复合型超声波电机，其特征在于它包括： １）定子部件：包括在中间阶梯形连接轴套（１６）的小圆柱面外从下而上依次装有安装板（２）、压电陶瓷扭振子（３）、中间金属环（４）、压电陶瓷纵振子（５）、上金属环（６），中间阶梯形连接轴套（１６）的大圆柱台肩面压在上上金属环（６）的台肩面上，芯轴（１７）一端装在中间阶梯形连接轴套（１６）中，用螺母（１８）固紧在安装板（２）上； ２）转子部件：底面粘有摩擦材料（１５）的转子（７）安装在芯轴（１７）中间的圆柱面上，芯轴（１７）的另一端用蝶簧（１２）压紧螺母（１１）压住转子（７），并压在定子的上金属环（６）上，转子（７）的上端装有轴头（１０）； ３）定子部件和转子部件装在外壳（８）内，外壳（８）与安装板（２）用螺钉连接，电机的两路驱动电源线（１）与压电陶瓷纵振子（５）和压电陶瓷扭振子（３）的电极相连。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及了利用压电效应的电机，尤其是涉及了纵扭复合型超声波电机。
技术介绍
传统的电磁感应电机，由于原理和结构上的原因，难于实现低速大力矩，而采用压电材料的纵扭复合型超声波电机具有低速大力矩等特点，能实现每分钟0～几十转和力矩最大达到20Nm左右，可避免减速机构，目前，一般的纵扭复合型超声波电机定子采用的是半波长设计，另外夹心式定子压紧采用螺纹结构，直接把定子中的上、下金属环压紧，当定子直径较大时，因所需压紧很大，压紧十分困难，而且也常常使得上、下金属环在拧紧过程中损伤。
技术实现思路
本技术提供了一种结构紧凑和容易压紧的紧缩易装配的纵扭复合型超声波电机，且能实现低速大力矩等特点。本技术采用的技术方案如下，它包括1)定子部件包括在中间阶梯形连接轴套的小圆柱面外从下而上依次装有安装板、压电陶瓷扭振子、中间金属环、压电陶瓷纵振子、上金属环，中间阶梯形连接轴套的大圆柱台肩面压在上金属环的台肩面上，芯轴一端装在中间阶梯形连接轴套中，用螺母固紧在安装板上；2)转子部件底面粘有摩擦材料的转子安装在芯轴中间的圆柱面上，芯轴的另一端用蝶簧压紧螺母压住转子，并压在定子的上金属环上，转子的上端装有轴头；3)定子部件和转子部件装在外壳内，外壳与安装板用螺钉连接，电机的两路驱动电源线与压电陶瓷纵振子和压电陶瓷扭振子的电极相连。本技术与
技术介绍
相比具有的有益效果是1)结构紧凑重量轻，其定子长度为纵扭振动的四分之一波长，其力矩等输出性能与半波长定子的电机一致，是典型的低速大力矩电机，可直接驱动，特别适合于航空航天等领域；2)调试装配等十分方便，定子各零件只需通过中间连接轴套与安装板压紧即可，电机的引线可分为在电机定子外缘和内部两种，定子直径大时可内部引线，直径小时可外缘引线，内部引线有助于提高安全性和降低径向尺寸；3)易调速，低速区平稳无脉动，但在控制策略上可实现步进驱动，而且定位精度高； 4)停电后具有自锁功能，且工作在超声频域，具有极高的动态响应(机械时间常数在4ms以内)，易实现高精度的速度和位置伺服控制；5)由于无铁心和线圈，因此搞电磁干扰性强，即电磁兼容性(EMC)好。附图说明图1是本技术引线在定子外缘的电机结构示意图；图2是本技术引线在定子内部的电机结构示意图。具体实施方式如图1所示，它包括1)定子部件包括在中间阶梯形连接轴套16的小圆柱面外从下而上依次装有安装板2、压电陶瓷扭振子3、中间金属环4、压电陶瓷纵振子5、上金属环6，中间阶梯形连接轴套16的大圆柱台肩面压在上金属环6的台肩面上，芯轴17一端装在中间阶梯形连接轴套16中，用螺母18固紧在安装板2上；2)转子部件底面粘有摩擦材料15的转子7通过径向轴承14安装在芯轴17中间的圆柱面上，芯轴17的另一端装有推力轴承12用蝶簧12压紧螺母11压住转子7，并压在定子的上金属环6上，转子7的上端的外壳8上装有径向轴承9，径向轴承内装有轴头10；3)定子部件和转子部件装有外壳8内，外壳8与安装板2用螺钉连接，电机的两路驱动电源线1与压电陶瓷纵振子5和压电陶瓷扭振子3的电极相连。如图1所示，电机的两路驱动电源线1通过安装板2在电机定子外缘与压电陶瓷纵振子5和压电陶瓷扭振子3的电极相连。如图2所示，电机的两路驱动电源线1通过安装板2从电机定子内部与压电陶瓷纵振子5和压电陶瓷扭振子3的电极相连。其径向尺寸进一步缩小，其他与图1的电机相同。电机的运转过程如下，通过同频不同相的交流电信号分别作用于纵扭振子，且施加的电信号频率是电机定振动转子耦合体纵扭振动的某一阶谐振频率，使定子产生纵扭振动，这两个同频振动在定子上定转子接触面处产生椭圆运动轨迹，并通过粘接在转子表面的摩擦材料，定子振动断续地作用在转子上，由于高频(20kHz)驱动和转子转动惯量的作用，可使转子匀速地转动，并达到低速大力矩的特性。改变两相交流信号的相位，可使电机反转。权利要求1.紧缩易装配的纵扭复合型超声波电机，其特征在于它包括1)定子部件包括在中间阶梯形连接轴套(16)的小圆柱面外从下而上依次装有安装板(2)、压电陶瓷扭振子(3)、中间金属环(4)、压电陶瓷纵振子(5)、上金属环(6)，中间阶梯形连接轴套(16)的大圆柱台肩面压在上上金属环(6)的台肩面上，芯轴(17)一端装在中间阶梯形连接轴套(16)中，用螺母(18)固紧在安装板(2)上；2)转子部件底面粘有摩擦材料(15)的转子(7)安装在芯轴(17)中间的圆柱面上，芯轴(17)的另一端用蝶簧(12)压紧螺母(11)压住转子(7)，并压在定子的上金属环(6)上，转子(7)的上端装有轴头(10)；3)定子部件和转子部件装在外壳(8)内，外壳(8)与安装板(2)用螺钉连接，电机的两路驱动电源线(1)与压电陶瓷纵振子(5)和压电陶瓷扭振子(3)的电极相连。2.根据权利要求1所述的紧缩装配的电机，其特征在于电机的两路驱动电源线(1)通过安装板(2)在电机定子外缘与压电陶瓷纵振子(5)和压电陶瓷扭振子(3)的电极相连。3.根据权利要求1所述的紧缩装配的电机，其特征在于电机的两路驱动电源线(1)通过安装板(2)从电机定子内部与压电陶瓷纵振子(5)和压电陶瓷扭振子(3)的电极相连。专利摘要本技术公开了一种机紧缩易装配的纵扭复合型超声波电机。包括由安装板、压电陶瓷扭振子、中间金属环、压电陶瓷纵振子、上金属环和中间阶梯形连接轴套组成的定子，转子，芯轴和外壳。通过中间连接轴套和螺母依次把压电陶瓷扭振子、中间金属环、压电陶瓷纵振子、上金属环压紧于安装板。芯轴固定在安装板和中间阶梯形连接轴套连接处，转子通过芯轴的径向轴承自由回转，转子底部外表面粘接摩擦材料，通过推力轴承和蝶簧用压紧螺母将定子压紧，转子的上端装有轴头，其轴回转通过电机外壳上径向轴承作用。本技术结构凑重量轻，调试装配方便，易调速，低速区平稳无脉动，定位精度高；停电后具有自锁功能。由于无铁芯和线圈，电磁干扰性强。文档编号H02N2/10GK2590273SQ0225148公开日2003年12月3日 申请日期2002年12月10日 优先权日2002年12月10日专利技术者郭吉丰, 纪科辉, 龚书娟, 陈永校 申请人:浙江大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭吉丰，纪科辉，龚书娟，陈永校，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：实用新型
国别省市：
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