螺母调节预压力的旋转型行波超声电机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种螺母调节预压力的旋转型行波超声电机，属于超声电机技术领域。包括定子（6）、转子（7）、输出轴（1）、底座（3）和与底座（3）连接的外壳（10），所述定子（6）安装在底座（3）上，其特征在于：输出轴（1）下端还通过螺纹方式安装预紧螺母（21）和防松螺母（22），且预紧螺母（21）紧靠于下轴承（2）下方，防松螺母（22）紧靠于预紧螺母（21）下方。本实用新型专利技术具有预紧力调节方便可靠、预紧力易于维持的优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种超声电机，具体涉及一种内置传感器和新型预紧力调整方法、整体结构紧凑，易于装配和使用，应用范围广的旋转型行波超声电机。
技术介绍
现有专利号20102021943910的不足之处外壳与底座通过螺栓连接，并通过上轴承将预压力施加到转子上，为定子和转子之间提供传动所需的正压力。为了调整这个正压力的大小，需在输出轴突肩与上轴承之间放置一定数量的垫片。一方面，垫片自身的弹性变形，使得其厚度的准确控制难以掌握，另一方面，拧紧底座与外壳之间的四颗螺栓时，很难保证它们的拧紧力完全相同，就无法保证施加正压力的均勻性，也不能防止超声电机长期运转后螺栓的松脱对正压力的不良影响。旋转型行波超声电机的运转均是依靠定子与转子之间的摩擦驱动，摩擦界面的微观磨损变化会使转子的转速产生波动，同时摩擦热和压电陶瓷的发热均会严重影响超声电机的工作性能。因此，研制具备温度和转速感知能力、预紧力施加方便可靠的旋转型行波超声电机具有重大意义。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术的目的在于提供一种预紧力调节方便可靠、预紧力易于维持的旋转型行波超声电机。技术方案为解决上述技术问题，本专利技术的螺母调节预压力的旋转型行波超声电机，包括定子、转子、输出轴、底座和与底座连接的外壳，所述定子安装在底座上，定子下表面粘贴有压电陶瓷，压电陶瓷的引线通过外壳与底座之间预留的缝隙引出；所述转子安装在输出轴上，转子上端粘贴有阻尼材料，转子下端面粘贴有摩擦材料层并与定子接触；所述输出轴顶端通过上轴承安装在外壳端盖上，输出轴下端通过下轴承定位在底座上。输出轴下端还通过螺纹方式安装预紧螺母和防松螺母，且预紧螺母紧靠于下轴承下方，防松螺母紧靠于预紧螺母下方。有益效果现有专利号20102021943910中，外壳与底座通过螺栓连接，并通过上轴承将预压力施加到转子上，为定子和转子之间提供传动所需的正压力。为了调整这个正压力的大小，需在输出轴突肩与上轴承之间放置一定数量的垫片。垫片的数量往往需要多次试装，才能获得满意的正压力，至于是否已获得需要的正压力，必须旋紧连接外壳与底座的四颗螺栓后，才能知晓，如果不合适还要取下这四个螺栓，打开外壳，取下轴承，根据经验增加或减少垫片的数量，然后再次装上轴承，合上外壳，连接外壳与底座的四个螺栓，为获得满意的正压力，往往要往返装拆数次，不仅操作过程较为繁琐，更重要的是四颗螺栓的拧紧力不可能完全一致，而且超声电机长期运转后螺栓会松脱，这些直接导致定子与转子之间的正压力不均勻，影响了超声电机的工作性能。采用在输出轴上加工一段螺纹，旋转预紧螺母将与输出轴固联的转子向定子的方向拉紧，预紧螺母在输出轴的中心线沿定子的方向移动距离越多，定子与转子之间的正压力越大。为准确获得正压力的大小，在输出轴的端部放置压力传感器，可直接测量正压力的变化情况。对正压力的调整，可以在定子与转子的装配过程中进行，也可以在超声电机实际运转后，发现正压力不合适，不用拆卸超声电机，进行正压力的调节。在后一种情况下，可以先取下锁紧螺母，调节好预紧螺母后，再旋上锁紧螺母即可。这种正压力的调节方式简单可靠，对装配操作的要求较之现有专利号 20102021943910 简单。上述转子的外边缘还均勻刻有竖条纹，在底座上安装一对红外发射接收装置，通过红外发射接收装置的发射部件发出红外光，红外发射接收装置的接收部件感知被转子反射回的红外光强弱，并输出相应的电平；通过检测单位时间内电平的跳变次数来计算转子的转速。定子和转子之间的微观摩擦界面的变化和发热导致电机的转速在施加电信号不变的情况下发生波动，为实时稳定控制电机的速度，往往需要外加旋转编码器，导致整套装置的体积和成本上升，采用在转子外边缘刻条纹的方法，体积和成本几乎没有明显增加。上述超声电机还包括一个位于底座和定子空隙之间，且安装于定子上的温度传感器。由于超声电机是依靠摩擦驱动，摩擦发热和压电陶瓷的发热对超声电机的工作性能和寿命影响很大，在定子附近安置温度传感器，可以实时监测超声电机内部的温度，当温度达到某个限定值时，性能指标变得恶劣，可以将电机强制停转一段时间。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为图1中转子(7)的编码条纹示意图。图中标号名称1、输出轴，2、下轴承，3、底座，4、压电陶瓷，6、定子，7、转子，8、阻尼材料，9、上轴承，10、外壳，11、摩擦材料层，21、预紧螺母，22、防松螺母，31、温度传感器，41、 红外发射接收装置。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作更进一步的说明。如图1所示，本专利技术的一种螺母调节预压力的旋转型行波超声电机，包括定子6、 转子7、输出轴1、底座3和与底座3连接的外壳10，所述定子6安装在底座3上，定子6下表面粘贴有压电陶瓷4，压电陶瓷4的引线5通过外壳10与底座3之间预留的缝隙引出；所述转子7安装在输出轴1上，转子7上端粘贴有阻尼材料8，转子7下端面粘贴有摩擦材料层11并与定子6接触；所述输出轴1顶端通过上轴承9安装在外壳10的端盖上，输出轴1 下端通过下轴承2定位在底座3上。输出轴1下端还通过螺纹方式安装预紧螺母21和防松螺母22，且预紧螺母21紧靠于下轴承2下方，防松螺母22紧靠于预紧螺母21下方。如图1和图2所示，上述转子7的外边缘均勻刻有竖条纹，在底座3上安装一对红外发射接收装置41，通过红外发射接收装置41的发射部件发出红外光，红外发射接收装置 41的接收部件感知被转子7反射回的红外光强弱，并输出相应的电平；通过检测单位时间内电平的跳变次数来计算转子的转速。如图1所示，螺母调节预压力的旋转型行波超声电机还包括一个位于底座3和定子6空隙之间，且安装于定子6上的温度传感器31。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出对于本
的普通技术人员来说， 在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种螺母调节预压力的旋转型行波超声电机，包括定子（６）、转子（７）、输出轴（１）、底座（３）和与底座（３）连接的外壳（１０），所述定子（６）安装在底座（３）上，定子（６）下表面粘贴有压电陶瓷（４），压电陶瓷（４）的引线（５）通过外壳（１０）与底座（３）之间预留的缝隙引出；所述转子（７）安装在输出轴（１）上，转子（７）上端粘贴有阻尼材料（８），转子（７）下端面粘贴有摩擦材料层（１１）并与定子（６）接触；所述输出轴（１）顶端通过上轴承（９）安装在外壳（１０）的端盖上，输出轴（１）下端通过下轴承（２）定位在底座（３）上；其特征在于：输出轴（１）下端还通过螺纹方式安装预紧螺母（２１）和防松螺母（２２），且预紧螺母（２１）紧靠于下轴承（２）下方，防松螺母（２２）紧靠于预紧螺母（２１）下方。

【技术特征摘要】
1.一种螺母调节预压力的旋转型行波超声电机，包括定子(6)、转子(7)、输出轴(1)、 底座(3)和与底座(3)连接的外壳(10)，所述定子(6)安装在底座(3)上，定子(6)下表面粘贴有压电陶瓷(4)，压电陶瓷(4)的引线(5)通过外壳(10)与底座(3)之间预留的缝隙引出；所述转子(7)安装在输出轴(1)上，转子(7)上端粘贴有阻尼材料(8)，转子(7)下端面粘贴有摩擦材料层(11)并与定子(6)接触；所述输出轴(1)顶端通过上轴承(9)安装在外壳(10)的端盖上，输出轴(1)下端通过下轴承(2)定位在底座(3)上；其特征在于输出轴 (1)下端还通过螺纹方式安装预紧螺母(21)和防松螺母(22)，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱华，孙志峻，赵淳生，吴富勇，梁大志，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，南京万玛超声电机有限公司，
类型：实用新型
国别省市：84