一种变刚度无后退惯性冲击直线压电马达制造技术

技术编号:38647434 阅读:25 留言:0更新日期:2023-09-02 22:38
本发明专利技术属于精密驱动与定位技术领域,具体涉及一种变刚度无后退惯性冲击直线压电马达。包括底座、压电振子机构、前夹持机构、后夹持机构、刚度调节机构。压电振子机构包括结构相同的前压电振子和后压电振子,刚度调节机构用于调节前压电振子刚度并与前夹持机构配合夹持前压电振子,后夹持机构用于夹持后压电振子,同时用于固定深沟球轴承和确定后夹持机构在马达底座上的安装位置。本发明专利技术采用谐波信号驱动,提高了马达的驱动力;采用前后双压电振子布局,使马达一个周期内总体惯性冲击力始终朝着同一方向,实现马达一个周期内无后退连续单向运动,同时刚度调节机构,改变前压电振子的夹持刚度来获得不同的步进速度以满足不同工况、负载下的需求。负载下的需求。负载下的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种变刚度无后退惯性冲击直线压电马达


[0001]本专利技术属于精密驱动与定位
,具体涉及一种变刚度无后退惯性冲击直线压电马达。

技术介绍

[0002]随着微纳技术的快速发展,传统电磁马达已无法满足高精度定位控制要求,因此具有尺寸小、响应快、位移分辨率高、抗电磁干扰等优点的压电马达广泛应用于精密定位系统、精密制造、航空航天、医疗器械等邻域。压电马达是利用压电材料的逆压电效应来实现电能到机械能的转化。压电马达结构类型众多,根据其工作原理主要可分为超声马达、尺蠖马达和惯性冲击马达。
[0003]惯性冲击马达一般利用非对称电压信号激励压电元件,使动子和定子产生非对称的周期性运动,利用惯性冲击力实现动子线性运动或旋转。惯性冲击马达具有结构简单、行程大、分辨率高、控制灵活等优势,但该型马达通常只能工作在非谐振状态下,且每个运动周期都包含一个回退步距,影响马达的稳定性。

技术实现思路

[0004]为解决惯性冲击直线压电马达运动周期有回退,工作不稳定,无法工作在谐振状态下,难以发挥马达性能,无法根据实际情况在不改变激励电压的条件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变刚度无后退惯性冲击直线压电马达,其特征在于:包括底座(1)、压电振子机构、前夹持机构(3)、后夹持机构(2)和刚度调节机构(4);所述马达底座(1)上端中部横向开设有导向槽(11),所述压电振子机构包括前压电振子(51)和后压电振子(52),前压电振子(51)和后压电振子(52)结构相同,均包括基片(511)、两对压电陶瓷片(512)和两对质量块(513),基片(511)为关于Y轴对称布置的一对矩形薄片,每个矩形薄片的中部两侧面对应设有一对压电陶瓷片(512),每个矩形薄片的端部两侧面对应设有一对质量块(513);所述前夹持机构(3)包括第一前夹持块(31)和第二前夹持块(32),前压电振子(51)的基片(511)沿着马达底座(1)的横向布置,且位于导向槽(11)的前端,第一前夹持块(31)和第二前夹持块(32)固定在前压电振子(51)的基片(511)两侧面对应的马达底座(1)上,第一前夹持块(31)和第二前夹持块(32)夹紧固定着前压电振子(51)的基片(511)中部,后夹持机构(2)包括第一后夹持块(21)和第二后夹持块(22),后压电振子(52)的基片(511)沿着马达底座(1)的横向布置,且位于导向槽(11)的后端,第一后夹持块(21)固定在后压电振子(52)的基片(511)后侧面对应的马达底座(1)上,第二后夹持块(22)为L形,L形的水平部伸出端设有定位安装凸台(221),L形的竖直部固定在后压电振子(51)的基片(511)前侧面对应的马达底座(1)上,第一后夹持块(21)和L形的竖直部夹紧固定着后压电振子(52)的基片(511)中部;所述刚度调节机构(4)包括L形的一对挡块(41)、一对连杆(42)、丝杠(43)和水平的连接座(44),一对挡块(41)的一对竖直部相对布置,一对竖直部相对应的一对竖直面为一对安装面,一对安装面铰接连接着对应一对连杆(42)的下端,一对连杆(42)的上端铰接连接着连接座(44)的对应两端,丝杠(43)通过螺纹配合竖直穿过连接座(44),丝杠(43)的下端通过深沟球轴承(45)安装在定位安装凸台(221)上;所述一对挡块(41)的一对水平部滑动配合位于导向槽(11)内,并通过螺栓固定,使得一对挡块(41)的前端面抵紧于前压电振子(51)基片(511)的后侧面,且一对挡块(41)对应位于第二前夹持块(32)的横向两侧;工作时,向前压电振子(51)的每对压电片(512)通入谐波激励信号,向后压电振子(52)的每对压电片(512)通入相位差为180
°
的谐波激励信号,进而使前压电振子(51)和后压电振子(52)在一个周期内朝不同方向往复摆动;由于前压电振子(51)和后压电振子(52)前后夹持刚度不同,前压电振子(51)向前的摆动幅度大,后压电振子(52)向后的摆动幅度小,使得马达向后的惯性...

【专利技术属性】
技术研发人员:贺良国刘丰羽窦浩天李新宇万志凯岳旭康钱安黄正田海涛
申请(专利权)人:合肥工业大学智能制造技术研究院
类型:发明
国别省市:

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