一种同轴无限串联定、转子的超声电机制造技术

本发明专利技术涉及一种同轴无限串联定、转子的超声电机，包括前定子座、外壳、若干中定子座、后定子座、定子弹性体组件、柔性转子组件、轴套和输出轴，前定子座、若干中定子座、后定子座同轴布设在外壳端面上，且位于外壳中心位置；在前定子座、若干中定子座、后定子座的内圆柱孔设有轴承，内侧凸台端面同轴布设定子弹性体组件；轴套穿设中定子座上的轴承，在轴套的一个端面上同轴布设有两个背靠背安装的柔性转子组件；输出轴穿设前定子座、若干中定子座与后定子座时，输出轴与轴套通过螺钉固定连接。本发明专利技术的超声电机可以同轴无限串联定、转子，显著提高超声电机的输出转矩、输出功率，具备应用潜能。用潜能。用潜能。

【技术实现步骤摘要】
一种同轴无限串联定、转子的超声电机


[0001]本专利技术涉及一种同轴无限串联定、转子的超声电机，属于超声电机


技术介绍

[0002]现有技术中的旋转型行波超声电机主要是采用同轴串联多个超声电机（或定转子组件）来提高输出功率的，其典型的结构组合方案为双定子
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单转子行波超声电机和双定子
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双转子行波超声电机。现有技术方案，按其最理想的情况来说，电机的输出转矩和功率也就提高了一倍。更大输出转矩、更大输出功率的超声电机在国内外鲜有报道。
[0003]为此，我公司于2017年研制开发了一种可以同轴串联n个定转子组件的旋转型行波超声电机（申请号为201820203074.9），根据该专利公开的结构转化成实际产品的60单出轴四定转子串联超声电机产品的最大输出功率可达40W，最大输出转矩可达5 N
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m。该串联超声电机结构在调节预压力方面十分方便，同时还可无限串联定、转子组件；但是，仍有不足之处：由于转子与输出轴的配合方式为方轴
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方孔形式（即输出轴为方轴结构，转子中心开设与方轴大小一样的方孔），无法做到完全消除周向游隙，影响电机正反传动的精度；同时，因活动腹板的存在，整个电机的外形包络尺寸相对较大，结构不够紧凑。
[0004]为弥补上述缺陷，我公司于2021年在此基础上又研制开发了一款新的四定转子串联超声电机（申请号为202210606010.4） ，该专利公开的结构消除了周向游隙，相比较申请号为201820203074.9转化的四定、转子串联超声电机，外包络尺寸更小，同时同轴串联的四组定、转子组件的协同工作效率有了质的提高，但美中不足的是该结构只能同轴串联四组定、转子组件，无法同轴无限串联更多的定、转子组件。同时期申请号为202210611184.X的申请公开了一种多轴四定转子串联超声电机，其采用独立的定转子串联组件共同输出转矩转速，该结构也可以将多个独立的定转子串联组件叠加形成多组串联定转子的超声电机，但是，在实际工程中，由于受限于定、转子内孔孔径大小，内、外花键部分的轴直径会小于前面所述几个专利中所专利技术的串联超声电机的输出轴直径，很大程度上削弱了轴的强度，因此，叠加的定转子串联组件数量会受到限制，所能串联的定、转子组件数量远小于申请号为201820203074.9专利中所专利技术的串联超声电机所能串联的定、转子组件数量，无法做到真正意义上的多组串联无限叠加。
[0005]从市场调研分析来看，更大输出转矩、更大输出功率的超声电机相比较同尺寸大小的传统电磁电机仍有一定的优势，具备工程应用前景。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种同轴无限串联定、转子的超声电机，显著提高了超声电机的输出转矩、输出功率，同时保证超声电机在正反切换方向时的输出稳定性和控制精度。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种同轴无限串联定、转子的超声电机，包括壳体，壳体的中心同轴穿设输出轴，所述输出轴为圆柱形状；
在输出轴的两个端部分别安装前定子座和后定子座，在前定子座与后定子座之间的输出轴上均匀套设若干中定子座，定义若干中定子座分别为第一中定子座、第二中定子座
……
第n
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1中定子座；在前定子座、第一中定子座
……
第n
‑
1中定子座以及后定子座的内圆柱孔内分别设置第一轴承、第二轴承
……
第n轴承以及第n+1轴承，在第一轴承、第二轴承
……
第n
‑
1轴承以及第n轴承与输出轴之间分别同轴设置匹配且可拆卸的第一轴套、第二轴套
……
第n
‑
1轴套以及第n轴套；且第一轴套、第二轴套
……
第n
‑
1轴套以及第n轴套通过螺钉与输出轴固定连接；壳体包括在前定子座与第一中定子座之间、第二中定子座与第三中定子座之间
……
第n
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1中定子座与后定子座之间分别同轴套设的第一外壳、第二外壳
……
第n
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1外壳以及第n外壳；在前定子座相对第一中定子座的端面设置同心的内侧凸台，后定子座相对第n
‑
1中定子座的端面设置同心的内侧凸台，第一中定子座
……
第n
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1中定子座的两个端面均设置同心的内侧凸台；每个内侧凸台台面均布设一个定子弹性体组件，且定子弹性体组件的背部贴合内侧凸台台面，靠近前定子座的定子弹性体组件定义为第一定子弹性体组件、第一中定子座相对前定子座端面的定子弹性体组件定义为第二定子弹性体组件
……
靠近后定子座的定子弹性体组件定义为第2n定子弹性体组件；在第一轴套相对前定子座、第二轴套相对第一中定子座
……
第n轴套相对第n
‑
1中定子座的端面同轴布设两个柔性转子组件，且两个柔性转子组件的背部相邻；定义在第一轴套相对前定子座端面布设的两个柔性转子组件分别为第一柔性转子组件、第二柔性转子组件，直至第n轴套相对第n
‑
1中定子座端面布设的两个柔性转子组件分别为第2n
‑
1柔性转子组件、第2n柔性转子组件；作为本专利技术的进一步优选，在第一轴套与第一柔性转子组件之间、第一柔性转子组件与第二柔性转子组件之间、第二轴套与第三柔性转子组件之间、第三柔性转子组件与第四柔性转子组件之间
……
第n轴套与第2n
‑
1柔性转子组件之间以及第2n
‑
1柔性转子组件与第2n柔性转子组件之间分别布设第一调整垫片、第二调整垫片、第三调整垫片、第四调整垫片
……
第2n
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1调整垫片以及第2n调整垫片；作为本专利技术的进一步优选，第一柔性转子组件压设在第一定子弹性体组件上的预压力大小通过调整第一调整垫片的厚度实现；第二柔性转子组件压设在第二定子弹性体组件上的预压力大小通过调整第二调整垫片的厚度实现
……
第2n
‑
1柔性转子组件压设在第2n
‑
1定子弹性体组件上的预压力大小通过调整第2n
‑
1调整垫片的厚度实现；第2n柔性转子组件压设在第2n定子弹性体组件上的预压力大小通过调整第2n调整垫片的厚度实现；作为本专利技术的进一步优选，定义第一轴套朝向外部的一端为右端部，第一轴套的另一端为左端部，在靠近右端部的位置设置轴肩，靠近左端部的第一轴套圆周设置第一轴套螺纹，在内圆柱孔中心的圆周内壁开设轴套凹槽；第二轴套、第三轴套
……
第n轴套结构相同，两个端面直径相同，在内圆柱孔中心的圆周内壁开设轴套凹槽；作为本专利技术的进一步优选，前述第一定子弹性体组件、第二定子弹性体组件
……
以及第2n定子弹性体组件，结构均相同；包括由顶部至背部方向顺次叠设的定子弹性体、压
电陶瓷片以及柔性印制板；在柔性印制板的底面安装热敏电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同轴无限串联定、转子的超声电机，其特征在于：包括壳体，壳体的中心同轴穿设输出轴，所述输出轴为圆柱形状；在输出轴的两个端部分别安装前定子座和后定子座，在前定子座与后定子座之间的输出轴上均匀套设若干中定子座，定义若干中定子座分别为第一中定子座、第二中定子座
……
第n
‑
1中定子座；在前定子座、第一中定子座
……
第n
‑
1中定子座以及后定子座的内圆柱孔内分别设置第一轴承、第二轴承
……
第n轴承以及第n+1轴承，在第一轴承、第二轴承
……
第n
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1轴承以及第n轴承与输出轴之间分别同轴设置匹配且可拆卸的第一轴套、第二轴套
……
第n
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1轴套以及第n轴套；且第一轴套、第二轴套
……
第n
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1轴套以及第n轴套通过螺钉与输出轴固定连接；壳体包括在前定子座与第一中定子座之间、第二中定子座与第三中定子座之间
……
第n
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1中定子座与后定子座之间分别同轴套设的第一外壳、第二外壳
……
第n
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1外壳以及第n外壳；在前定子座相对第一中定子座的端面设置同心的内侧凸台，后定子座相对第n
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1中定子座的端面设置同心的内侧凸台，第一中定子座
……
第n
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1中定子座的两个端面均设置同心的内侧凸台；每个内侧凸台台面均布设一个定子弹性体组件，且定子弹性体组件的背部贴合内侧凸台台面，靠近前定子座的定子弹性体组件定义为第一定子弹性体组件、第一中定子座相对前定子座端面的定子弹性体组件定义为第二定子弹性体组件
……
靠近后定子座的定子弹性体组件定义为第2n定子弹性体组件；在第一轴套相对前定子座、第二轴套相对第一中定子座
……
第n轴套相对第n
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1中定子座的端面同轴布设两个柔性转子组件，且两个柔性转子组件的背部相邻；定义在第一轴套相对前定子座端面布设的两个柔性转子组件分别为第一柔性转子组件、第二柔性转子组件，直至第n轴套相对第n
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1中定子座端面布设的两个柔性转子组件分别为第2n
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1柔性转子组件、第2n柔性转子组件。2.根据权利要求1所述的同轴无限串联定、转子的超声电机，其特征在于：在第一轴套与第一柔性转子组件之间、第一柔性转子组件与第二柔性转子组件之间、第二轴套与第三柔性转子组件之间、第三柔性转子组件与第四柔性转子组件之间
……
第n轴套与第2n
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1柔性转子组件之间以及第2n
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1柔性转子组件与第2n柔性转子组件之间分别布设第一调整垫片、第二调整垫片、第三调整垫片、第四调整垫片
……
第2n
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1调整垫片以及第2n调整垫片。3.根据权利要求2所述的同轴无限串联定、转子的超声电机，其特征在于：第一柔性转子组件压设在第一定子弹性体组件上的预压力大小通过调整第一调整垫片的厚度实现；第二柔性转子组件压设在第二定子弹性体组件上的预压力大小通过调整第二调整垫片的厚度实现
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第2n
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1柔性转子组件压设在第2n
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1定子弹性体组件上的预压力大小通过调整第2n
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1调整垫片的厚度实现；第2n柔性转子组件压设在第2n定子弹性体组件上的预压力大小通过调整第2n调整垫片的厚度实现。4.根据权利要求3所述的同轴无限串联定、转子的超声电机，其特征在于：定义第一轴套朝向外部的一端为右端部，第一轴套的另一端为左端部，在靠近右端部的位置设置轴肩，靠近左端部的第一轴套圆周设置第一轴套螺纹，在内圆柱孔中心的圆周内壁开设轴套凹槽；
第二轴套、第三轴套
……
第n轴套结构相同，两...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨模尖，杨淋，赵淳生，唐思宇，张新月，
申请(专利权)人：南京航达超控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：