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一种纵扭模态转换型超声定子及其电机制造技术

技术编号:43890701 阅读:24 留言:0更新日期:2025-01-03 13:06
本技术提供了一种纵扭模态转换型超声定子及其电机,其转换器的安装面和驱动足分别设于转换器的两端、且安装面的外径大于驱动足的外径的变截面设置,中心通孔沿轴线贯穿转换器,斜槽均匀分布于转换器外周、且贯穿连通中心通孔;安装面均匀分布有螺孔,压电陶瓷组件和配重块依次贴合于安装面上、并通过紧固螺栓分别固定于螺孔上。通过转换器两端直径不一致,振动产生的应力更为集中;转换器外周均布斜槽,使得转换器的质量分布不均匀,结构不对称,用压电陶瓷片激发出定子的扭转振动;径向振动和扭转振动频率相近,二者在空间上具有一定的相位差,使转子与定子接触面上定子的质点产生椭圆运动轨迹,推动转子旋转。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于超声电机,特别涉及一种纵扭模态转换型超声定子及其电机


技术介绍

1、超声电机是一种利用压电材料的逆压电效应将电场能转换为弹性应变能,通过摩擦耦合的方式将弹性体产生的高频微幅振动转换为动子的单向宏观运动,从而实现电能转换为机械能的能量转换装置。超声电机由于其独特的工作特点,具有结构紧凑、设计灵活、低速大扭矩、直接驱动、不受电磁干扰等特点,在精密控制、工业机器人、生物医疗等领域都有着极为广泛的应用。

2、模态转换型超声电机作为超声电机的一大分类,对它的研究最早可追溯到20世纪80年代,现有关于纵扭模态转换型超声电机的研究其结构如公开号为cn201110120487.3的模态转换型压电螺纹传动直线超声电机的专利,沿模态转换器外表面开设斜槽的方式,只利用纵振压电陶瓷片就能够实现电机的扭转运动。

3、模态转换旋转超声电机以其低速大扭矩和结构紧凑的特性契合机械关节的驱动需求,随着机械关节对驱动电机功率的需求不断增加、对体积紧凑的要求更为严苛,迫切需要关节驱动电机能够具有大功率中空结构,并将更大的振动机械能聚焦在摩擦耦合面上。现有的技本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种纵扭模态转换型超声定子,其特征在于,包括转换器、紧固螺栓、配重块和压电陶瓷组件,所述转换器为设有中心通孔的变截面回转体结构,所述回转体结构沿回转轴线从一端到另一端依次设有驱动足、斜槽和安装面,所述安装面外径大于驱动足外径,所述中心通孔沿轴线贯穿转换器,所述斜槽均匀分布于转换器外周、且贯穿连通中心通孔;所述安装面均匀分布有螺孔,所述压电陶瓷组件和配重块依次贴合于安装面上、并通过紧固螺栓分别固定于螺孔上。

2.根据权利要求1所述的一种纵扭模态转换型超声定子,其特征在于,所述压电陶瓷组件设有压电陶瓷片和电极片,所述压电陶瓷片的极化方向沿其厚度方向,相邻两片所述压电陶瓷片的极...

【技术特征摘要】

1.一种纵扭模态转换型超声定子,其特征在于,包括转换器、紧固螺栓、配重块和压电陶瓷组件,所述转换器为设有中心通孔的变截面回转体结构,所述回转体结构沿回转轴线从一端到另一端依次设有驱动足、斜槽和安装面,所述安装面外径大于驱动足外径,所述中心通孔沿轴线贯穿转换器,所述斜槽均匀分布于转换器外周、且贯穿连通中心通孔;所述安装面均匀分布有螺孔,所述压电陶瓷组件和配重块依次贴合于安装面上、并通过紧固螺栓分别固定于螺孔上。

2.根据权利要求1所述的一种纵扭模态转换型超声定子,其特征在于,所述压电陶瓷组件设有压电陶瓷片和电极片,所述压电陶瓷片的极化方向沿其厚度方向,相邻两片所述压电陶瓷片的极化方向相反,两压电陶瓷片之间分别设有电极片;所述压电陶瓷组件与配重块之间也设有电极片。

3.根据权利要求2所述的一种纵扭模态转换型超声定子,其特征在于,所述电极片连接有接地信号和激励信号,所述接地信号和激励信号相间与电极片连接。

4.根据权利要求1所述的一种纵扭模态转换型超声定子,其特征在于,所述安装面至少设有2个螺孔,对应设有至少两组压电陶瓷组件。

5.根据权利要求1或2所述的一种纵扭...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈斌王寅赖振港彭舒鹏
申请(专利权)人:华侨大学
类型:新型
国别省市:

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