一种基于非对称结构的单模微型超声电机制造技术

本发明专利技术涉及一种基于非对称结构的单模微型超声电机，属于超声波电机技术领域。包括定子机构、转子机构和预压弹簧；定子机构包括金属空心的平行四边形框架状的单模压电振子和两对压电陶瓷片；两对压电陶瓷片分别设于单模压电振子的两对侧边的外侧面上，两对侧边的内侧面上分别为一对第一圆弧面和一对第二圆弧面；每对压电陶瓷片的极化方向相反；转子机构包括设于转轴的一对转子；单模压电振子套设于一对转子上，且两对圆弧面作为摩擦界面，与一对转子的圆锥面耦合接触。本发明专利技术采用单一定子的一阶平面收缩扩张振动模态或二阶平面收缩扩张振动模态，实现转子机构的顺时针运动输出或逆时针运动输出。本发明专利技术结构设计合理，简单紧凑、体积小。体积小。体积小。

【技术实现步骤摘要】
一种基于非对称结构的单模微型超声电机


[0001]本专利技术属于超声波电机
，具体是一种基于非对称结构的单模微型超声电机。

技术介绍

[0002]超声压电电机是一种新型驱动器，利用压电材料的逆压电效应，将电能转化为机械振动能，通过定动子之间的摩擦作用将定子微幅振动转换为动子的宏观运动，实现电能到机械能的转化。与电磁电机相比，压电电机具有结构紧凑、响应速度快、位移分辨率高、低速大转矩等优势，被广泛应用于航空航天、光学仪器、生物医学工程、精密设备等领域。
[0003]根据振动模式的个数，超声压电电机可分为单模电机和多模电机。多模电机在设计过程中需要对多个振动模态进行频率简并，因此在设计时对定子的尺寸要求严格，增加了结构设计难度，降低了电机设计的灵活性。此外多模电机需要多个驱动信号和信号之间的精确相位控制，这导致控制系统较为复杂。
[0004]而单模超声电机只需要单模态驱动，采用单相信号控制，可以简化控制电路，具有紧凑的结构，近年来受到广泛关注。然而，单模超声电机有一个主要缺点：单定子难以实现双向运动。为了实现双向运动，单模超声本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于非对称结构的单模微型超声电机，其特征在于：包括定子机构、转子机构和预压弹簧（5）；所述定子机构包括单模压电振子（1）和两对压电陶瓷片；所述单模压电振子（1）为金属的空心的平行四边形框架，平行四边形框架的轴向一侧面的上下一对边框上分别设有第一圆弧面（11），且一对第一圆弧面（11）上下对称；平行四边形框架的轴向另一侧面的上下一对边框上分别设有第二圆弧面（12），且一对第二圆弧面（12）上下对称；一对压电陶瓷片为第一压电陶瓷片（7）和第二压电陶瓷片（8），中心对称固定设于单模压电振子（1）上下对称的一对边框的外侧面上，且第一压电陶瓷片（7）和第二压电陶瓷片（8）的极化方向相反；另一对压电陶瓷片为第三压电陶瓷片（9）和第四压电陶瓷片（10），中心对称固定设于单模压电振子（1）左右对称的一对边框的外侧面上，且第三压电陶瓷片（9）和第四压电陶瓷片（10）的极化方向相反；所述转子机构包括一对转子和转轴（2）；一对转子为第一转子（3）和第二转子（4），设于转轴（2）上，且能在转轴（2）上沿着轴向滑动；所述第一转子（3）和第二转子（4）为结构相同的圆锥台状，且小直径端相对位于转轴（2）上；所述转轴（2）的一端设有端盖（21），另一端上开设有一条以上的卡槽（22），每条卡槽（22）内配合设有卡簧（6）；所述预压弹簧（5）套设在端盖（21）和与之相邻的一对转子中的一个转子之间的转轴（2）上，并紧压端盖（21）和与之相邻的一对转子中的一个转子；所述定子机构的单模压电振子（1）套设于所述转子机构的一对转子上，且单模压电振子（1）的一对圆弧面作为摩擦界面，与转子机构的一对转子的圆锥面耦合接触；所述定子机构具有两个工作模态：当两对压电陶瓷片同时施加一阶频率的电压信号时，实现一...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘巧生，王雅，陈立蔚，万澳德，李瑞君，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：