CN104868782B - 一种创新型行波型旋转超声电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种创新型行波型旋转超声电机，包括定子、转子轴、端盖、机体、轴承等。定子包括齿、辐射板及基座；转子轴包括转盘与转轴，转轴两端通过轴承定位；端盖与机体间放有若干环形垫圈，用来调节其间隙大小，两者之间用螺钉连接固定；转子轴转盘与定子齿接触，转轴伸出机体与端盖；定子底部粘贴有压电陶瓷，定子基座与机体间通过碟簧提供的预压力压紧转子轴转盘，通过调节环形垫圈的数量可以使碟簧保持在零刚度范围内，使预压力稳定，以进一步提高超声电机的输出性能。

Description

一种创新型行波型旋转超声电机
技术领域
本发明涉及一种超声电机，尤其涉及一种创新型施加预压力的行波型旋转超声电机。
背景技术
超声电机是一种新型微特电机，具有结构简单、设计灵活、低速大扭矩、响应快、无电磁干扰等优点。它是利用压电陶瓷的逆压电效应，把电能转化为弹性体的超声振动，并通过摩擦传动的方式转换成运动体的回转或直线运动。在现代社会中超声电机已应用于航空航天、光学、医疗和微机电系统领域。但是，现有的行波型旋转超声电机调节预压力的结构基本是定子固定，通过给转子施加压力来传递给定子，使定、转子之间保持一定的预压力，结构比较单一，通用性不足。
因此，需要一种创新型行波型旋转超声电机。
发明内容
本发明的目的在于针对现有结构的局限性提供一种创新型施加预压力的行波型旋转超声电机，该产品进一步提高了超声电机的输出性能，工作平稳，可以有效消除定子与转盘摩擦过程中产生的热量。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种创新型行波型旋转超声电机，包括定子、转子轴、端盖、机体、轴承等，转子轴包括转盘与转轴，转轴两端通过轴承定位，转轴伸出机体与端盖；所述定子包括由内至外依次相连的齿、辐射板及基座；定子齿与所述转子轴转盘接触，定子齿底部粘贴有压电陶瓷；定子基座与机体之间设有碟簧，定子基座与机体间通过碟簧提供的预压力压紧转子轴转盘。
优选地，所述端盖与机体间安装有若干环形垫圈，并用螺钉连接固定。
优选地，所述定子基座外围与机体内壁均是九边形结构，定子基座外围与机体内壁之间留有间隙。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
第一，传统的行波型旋转超声电机是定子固定，预压力由转子向定子作用面施加，而本发明是定子浮动，转子固定，预压力从定子向转子施加，结构上有很大的突破。
第二，本发明通过碟簧向定、转子提供预压力，利用碟簧的零刚度特性，可以使预压力保持稳定，从而使超声电机工作平稳。
第三，定子采用辐射板，在定子振动时，辐射板之间空气加速流动，可以帮助消除定子与转盘摩擦过程中产生的热量。
第四，定子基座外围与机体内壁均是九边形结构，留有适当的间隙，由于定子浮动，多边形结构可以防止定子在驱动转子轴时跟着一起旋转，随之降低转速，影响电机性能。
附图说明
图1为本发明创新型行波型旋转超声电机的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为本发明创新型行波型旋转超声电机的定子的结构示意图；
图4为沿图3中A-A方向的剖视图；
图中：1为轴承，2为螺钉，3为环形垫圈，4为定子，5为机体，6为碟簧，7为压电陶瓷，8为转子轴，9为端盖，401为齿，402为辐射板，403为基座。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作进一步说明：
如图1-4所示，一种创新型行波型旋转超声电机，包括定子4、转子轴8、端盖9、机体5、轴承1等。
转子轴8包括转盘与转轴，转轴两端通过轴承1定位。
定子4包括齿401、辐射板402及基座403。
转子轴转盘与定子齿401接触，转轴伸出机体与端盖。
定子底部粘贴有压电陶瓷7，定子基座与机体间通过碟簧6提供的预压力压紧转子轴转盘。
端盖与机体间放有若干环形垫圈3，用来调节其间隙大小，两者之间用螺钉2连接固定。通过调节环形垫圈3的数量可以使碟簧保持在零刚度范围内，使预压力稳定。
定子基座与机体间通过碟簧提供的预压力压紧转子轴转盘，定子底部粘贴有压电陶瓷，转子轴的转轴两端通过轴承定位，端盖与机体间放有一定数量的环形垫圈，并用螺钉连接固定，通过调节环形垫圈数量可以使碟簧保持在零刚度范围内。当给压电陶瓷施加一定的正弦信号后，按超声电机的工作原理，转轴就能带动负载工作。
传统的行波型旋转超声电机是定子固定，预压力由转子向定子作用面施加，而本发明是定子浮动，转子固定，预压力从定子向转子施加，结构上有很大的突破。
本发明通过碟簧向定、转子提供预压力，利用碟簧的零刚度特性，可以使预压力保持稳定，从而使超声电机工作平稳。
定子采用辐射板，在定子振动时，辐射板之间空气加速流动，可以帮助消除定子与转盘摩擦过程中产生的热量。
定子基座外围与机体内壁均是九边形结构，留有适当的间隙，由于定子浮动，多边形结构可以防止定子在驱动转子轴时跟着一起旋转，随之降低转速，影响电机性能。

Claims (3)

1.一种创新型行波型旋转超声电机，包括定子（4）、转子轴（8）、端盖（9）、机体（5）、轴承（1），转子轴（8）包括转盘与转轴，转轴两端通过轴承（1）定位，转轴伸出机体（5）与端盖（9）；其特征是，所述定子（4）包括由内至外依次相连的齿（401）、辐射板（402）及基座（403）；定子齿（401）与所述转子轴（8）转盘接触，定子底部粘贴有压电陶瓷（7）；定子基座（403）与机体（5）之间设有碟簧（6），定子基座（403）与机体（5）间通过碟簧（6）提供的预压力压紧转子轴（8）转盘；定子基座（403）外围与机体（5）内壁之间留有间隙。
2.根据权利要求1所述的一种创新型行波型旋转超声电机，其特征是，所述端盖（9）与机体（5）间安装有若干环形垫圈（3），并用螺钉（2）连接固定。
3.根据权利要求1所述的一种创新型行波型旋转超声电机，其特征是，所述定子基座（403）外围与机体（5）内壁均是九边形结构。
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