CN108322090B - 外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器及其驱动方法 - Google Patents
外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器及其驱动方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108322090B CN108322090B CN201810176957.XA CN201810176957A CN108322090B CN 108322090 B CN108322090 B CN 108322090B CN 201810176957 A CN201810176957 A CN 201810176957A CN 108322090 B CN108322090 B CN 108322090B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- screw
- stator
- loading mechanism
- oblique triangle
- straight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000003756 stirring Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 42
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000036316 preload Effects 0.000 claims description 15
- 241000209094 Oryza Species 0.000 claims description 14
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims description 14
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims description 14
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 12
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000009411 base construction Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/12—Constructional details
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/101—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors using intermittent driving, e.g. step motors
Abstract
一种外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器及其驱动方法，以解决当前压电旋转驱动器行程小、速度慢，精度低的问题。本发明包括基座、轴承、斜三角定子、加载机构和预紧装置，所述轴承固定和加载机构固定在基座上，所述斜三角定子固定在加载机构上，所述基座与外围装置进行连接，并通过预紧装置调节斜三角定子与轴承间的预紧力。本发明通过使用预紧装置实现了摩擦调控功能，可显著提升其机械输出特性，兼具结构紧凑、装配方便、定位精度高及行程大等特点。在微纳加工、微纳操作、精密光学等微纳精密驱动与定位技术领域能够得到广泛应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器及其驱动方法，属于精密驱动与定位技术领域。
背景技术
随着现代科学技术的迅猛发展，微纳加工、微纳操作、精密光学、生物医学工程、航空航天等诸多前沿高科技领域发生了日新月异的变化。这些领域不断进步的同时，对其核心支撑技术——超精密驱动技术提出了更高更新的要求。压电驱动技术是一种利用压电材料的逆压电效应将电能转化为机械能的新型驱动方式，压电驱动器在体积、精度、响应速度、输出力及功率密度等方面具有明显的综合优势，目前出现的各类新型精密驱动器极大地推动了精密驱动技术的发展，其中基于粘滑惯性驱动原理的压电驱动器由于结构紧凑、行程大、运动精度高、性能稳定可靠等优点具有良好的应用前景。但大部分压电粘滑驱动器无法在驱动过程中对摩擦力进行综合调控，导致压电粘滑驱动器的输出性能受限，限制了压电驱动器的应用和发展。
发明内容
为解决当前压电粘滑驱动器在驱动过程中摩擦力调节困难所导致的压电驱动器性能受限等技术问题，本发明公开了一种外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器及其驱动方法。
本发明所采用的技术方案：
所述一种外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器包括基座、轴承、斜三角定子、加载机构和预紧装置；所述轴承固定在基座上，所述加载机构固定在基座上，所述斜三角定子固定在加载机构上，所述斜三角定子与轴承间的预紧力通过预紧装置进行调节，所述基座与外围装置进行连接。
所述基座设置有支撑杆、凸台、安装台、加载机构安装面和加载机构安装孔；所述支撑杆与凸台间刚性连接，所述凸台和安装台间刚性连接，所述加载机构安装面为加载机构的放置平面，所述加载机构安装孔通过螺栓将加载机构固定在加载机构安装面上。
所述斜三角定子包括斜三角形放大装置、压电陶瓷堆栈、金属片和基米螺钉；所述斜三角形放大装置通过螺栓固定在加载机构上，所述压电陶瓷堆栈通过金属片和基米螺钉固定在斜三角形放大装置内。
所述斜三角形放大装置设置有驱动足、斜三角梁、直圆型铰链Ⅰ、横梁、刚性直梁Ⅰ、定子安装孔、基米螺钉安装螺纹孔、直圆型铰链Ⅱ、刚性直梁Ⅱ、直圆型铰链Ⅲ、直圆型铰链Ⅳ；所述驱动足与轴承间为线接触，驱动足与斜三角梁间刚性连接，所述斜三角梁与直圆型铰链Ⅰ刚性连接，所述直圆型铰链Ⅰ与刚性直梁Ⅰ刚性连接，所述定子安装孔通过螺栓将斜三角形放大装置固定在加载机构上，所述基米螺钉安装螺纹孔与基米螺钉螺纹连接，通过调节基米螺钉的旋进深度来调节压电陶瓷堆栈的预压力；所述直圆型铰链Ⅱ与刚性直梁Ⅱ刚性连接，所述刚性直梁Ⅱ与直圆型铰链Ⅲ刚性连接，所述直圆型铰链Ⅳ与横梁刚性连接。
所述加载机构包括滑动块、预紧框架、锁紧板装配螺钉、锁紧螺钉和锁紧板；所述滑动块与预紧框架滑动接触配合，所述锁紧板装配螺钉将锁紧板固定在预紧框架上，所述锁紧螺钉通过锁紧板将滑动块锁紧；所述滑动块设置有定子安装孔、定子安装面、滑动块安装孔、预紧孔Ⅰ、摩擦面Ⅰ；所述定子安装孔通过螺栓将斜三角定子固定在定子安装面上，所述滑动块安装孔与锁紧螺钉螺纹连接进行加载机构的二次锁紧，所述摩擦面Ⅰ与预紧框架采用滑动接触方式，所述预紧孔Ⅰ与预紧装置进行配合用于轴承和斜三角定子间的预紧力进行调节；所述预紧框架设置有加载装置固定孔、摩擦面Ⅱ、预紧孔Ⅱ和锁紧孔；所述加载装置固定孔通过螺栓固定在基座上，所述摩擦面Ⅱ与摩擦面Ⅰ采用滑动接触方式，所述预紧孔Ⅱ与预紧装置之间采用螺纹配合，所述锁紧孔与锁紧板装配螺钉进行螺纹连接。
所述预紧装置包括预紧螺钉、弹簧、预紧螺母Ⅰ和预紧螺母Ⅱ；所述预紧螺钉与预紧孔Ⅱ螺纹连接，所述弹簧套在预紧螺钉上，所述预紧螺母Ⅰ与预紧螺钉螺纹连接，所述预紧螺母Ⅱ与预紧螺钉螺纹连接。
所述斜三角定子设置有驱动足，所述驱动足的厚度为M，轴承的厚度为N，轴承的厚度与驱动足的厚度满足的关系为N=M+1，驱动足的厚度满足的取值范围为6mm≤M≤8mm，轴承的厚度满足的取值范围为7mm≤N≤9mm。
所述斜三角定子设置有直圆型铰链Ⅰ、直圆型铰链Ⅱ、直圆型铰链Ⅲ和直圆型铰链Ⅳ；所述直圆型铰链Ⅰ的半径为R1，所述直圆型铰链Ⅱ和直圆型铰链Ⅲ的半径相同，半径均为R2，直圆型铰链Ⅳ的半径为R3，其中R1、R2和R3间满足的关系为R1=0.3R2+0.8R3，直圆型铰链Ⅰ的半径R1的取值范围为0.5mm~1mm，直圆型铰链Ⅱ和直圆型铰链Ⅲ的R2的取值范围为0.5~0.8 mm。
所述一种外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器的激励方法采用的复合激励电信号实现，复合激励电信号包括摩擦调控波和驱动波，通过将摩擦调控波复合叠加于驱动波的快速通电阶段，激发斜三角定子在快速变形阶段处于微副高频共振状态，基于超声减摩效应降低快速变形阶段斜三角定子与轴承间的摩擦阻力；所述驱动波为锯齿波，所述摩擦调控波为正弦波，其中锯齿波的周期为T1，激励电压幅值为V1，对称性为S，正弦波周期为T2，激励电压幅值为V2，锯齿波与正弦波的周期比为T1/T2=100~20000，激励电压幅值比为V1/V2=2~6。
本发明的有益效果：本发明采用具有摩擦力综合调控功能的斜三角定子，并采用寄生运动原理，增大了驱动器在“粘”阶段的驱动力，减小了驱动器在“滑”阶段的摩擦阻力，实现了对驱动器驱动过程摩擦力的综合调控显著提升了驱动器的输出性能，与现有技术相比，输出力提升30%以上，输出速度提升40%以上。
附图说明
图1所示为本发明提出的一种外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器的整装结构示意图；
图2所示为本发明提出的一种外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器的基座结构示意图；
图3所示为本发明提出的一种外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器的斜三角定子结构示意图；
图4所示为本发明提出的一种外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器的斜三角形放大装置结构示意图；
图5所示为本发明提出的一种外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器的加载机构结构示意图；
图6所示为本发明提出的一种外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器的滑动块结构示意图；
图7所示为本发明提出的一种外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器预紧框架结构示意图；
图8所示为本发明提出的一种外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器的预紧装置示意图；
图9所示为本发明提出的一种外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器的驱动方法的波形示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1~图8说明本实施方式，本实施方式提供了一种外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器的具体实施方式，所述一种外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器的具体实施方式表述如下：
所述外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器包括基座1、轴承2、斜三角定子3、加载机构4和预紧装置5；所述轴承2固定在基座1上，所述加载机构4固定在基座1上，所述斜三角定子3固定在加载机构4上，所述斜三角定子3与轴承2间的预紧力通过预紧装置5进行调节，所述基座1与外围装置进行连接。
所述基座1设置有支撑杆1-1、凸台1-2、安装台1-3、加载机构安装面1-4和加载机构安装孔1-5；所述支撑杆1-1与凸台1-2间刚性连接，所述凸台1-2和安装台1-3间刚性连接，所述加载机构安装面1-4为加载机构4的放置平面，所述加载机构安装孔1-5通过螺栓将加载机构4固定在加载机构安装面1-4上。
所述斜三角定子3包括斜三角形放大装置3-1、压电陶瓷堆栈3-2、金属片3-3和基米螺钉3-4；所述斜三角形放大装置3-1通过螺栓固定在加载机构4上，所述压电陶瓷堆栈3-2通过金属片3-3和基米螺钉3-4固定在斜三角形放大装置3-1内。
斜三角形放大装置3-1顶部设置有驱动足3-1-1、斜三角梁3-1-2、横梁3-1-4；斜三角形放大装置3-1两端设有刚性直梁Ⅰ3-1-5、刚性直梁Ⅱ3-1-9，所述刚性直梁3-1-5、刚性直梁Ⅱ3-1-9、横梁3-1-4分别设有直圆型铰链Ⅰ3-1-3、直圆型铰链Ⅱ3-1-8、直圆型铰链Ⅲ3-1-10、直圆型铰链Ⅳ3-1-11；斜三角形放大装置3-1底部设有定子安装孔3-1-6、基米螺钉安装螺纹孔3-1-7；所述驱动足3-1-1与轴承2间为线接触，驱动足3-1-1与斜三角梁3-1-2间刚性连接，所述斜三角梁3-1-2与直圆型铰链Ⅰ3-1-3刚性连接，所述直圆型铰链Ⅰ3-1-3与刚性直梁Ⅰ3-1-5刚性连接，所述定子安装孔3-1-6通过螺栓将斜三角形放大装置3-1固定在加载机构4上，所述基米螺钉安装螺纹孔3-1-7与基米螺钉3-4螺纹连接，通过调节基米螺钉3-4的旋进深度来调节压电陶瓷堆栈3-2的预压力；所述直圆型铰链Ⅱ3-1-8与刚性直梁Ⅱ3-1-9刚性连接，所述刚性直梁Ⅱ3-1-9与直圆型铰链Ⅲ3-1-10刚性连接，所述直圆型铰链Ⅳ3-1-11与横梁3-1-4刚性连接。
所述加载机构4包括滑动块4-1、预紧框架4-2、锁紧板装配螺钉4-3、锁紧螺钉4-4和锁紧板4-5；所述滑动块4-1与预紧框架4-2滑动接触配合，所述锁紧板装配螺钉4-3将锁紧板4-5固定在预紧框架4-2上，所述锁紧螺钉4-4通过锁紧板4-5将滑动块4-1锁紧；所述滑动块4-1设置有定子安装孔4-1-1、定子安装面4-1-2、滑动块安装孔4-1-3、预紧孔Ⅰ4-1-4、摩擦面Ⅰ4-1-5；所述定子安装孔4-1-1通过螺栓将斜三角定子3固定在定子安装面4-1-2上，所述滑动块安装孔4-1-3与锁紧螺钉4-4螺纹连接进行加载机构4的二次锁紧，所述摩擦面Ⅰ4-1-5与预紧框架4-2采用滑动接触方式，所述预紧孔Ⅰ4-1-4与预紧装置5进行配合用于轴承2和斜三角定子3间的预紧力进行调节；所述预紧框架4-2设置有加载装置固定孔4-2-1、摩擦面Ⅱ4-2-2、预紧孔Ⅱ4-2-3和锁紧孔4-2-4；所述加载装置固定孔4-2-1通过螺栓固定在基座1上，所述摩擦面Ⅱ4-2-2与摩擦面Ⅰ4-1-5采用滑动接触方式，所述预紧孔Ⅱ4-2-3与预紧装置5之间采用螺纹配合，所述锁紧孔4-2-4与锁紧板装配螺钉4-3进行螺纹连接。
所述预紧装置5包括预紧螺钉5-1、弹簧5-2、预紧螺母Ⅰ5-3和预紧螺母Ⅱ5-4；所述预紧螺钉5-1与预紧孔Ⅱ4-2-3螺纹连接，所述弹簧5-2套在预紧螺钉5-1上，所述预紧螺母Ⅰ5-3与预紧螺钉5-1螺纹连接，所述预紧螺母Ⅱ5-4与预紧螺钉5-1螺纹连接。
所述斜三角定子3设置有驱动足3-1-1，所述驱动足3-1-1的厚度为M，轴承2的厚度为N，轴承2的厚度与驱动足3-1-1的厚度满足的关系为N=M+1，驱动足3-1-1的厚度满足的取值范围为6mm≤M≤8mm，轴承2的厚度满足的取值范围为7mm≤N≤9mm，本具体实施方式中，M取值为7，N取值为8。
所述斜三角定子3设置有直圆型铰链Ⅰ3-1-3、直圆型铰链Ⅱ3-1-8、直圆型铰链Ⅲ3-1-10和直圆型铰链Ⅳ3-1-11；所述直圆型铰链Ⅰ3-1-3的半径为R1，所述直圆型铰链Ⅱ3-1-8和直圆型铰链Ⅲ3-1-10的半径相同，半径均为R2，直圆型铰链Ⅳ3-1-11的半径为R3，其中R1、R2和R3间满足的关系为R1=0.3R2+0.8R3，直圆型铰链Ⅰ3-1-3的半径R1的取值范围为0.5mm~1mm，直圆型铰链Ⅱ3-1-8和直圆型铰链Ⅲ3-1-10的R2的取值范围为0.5~0.8 mm。
所述外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器的激励方法是采用复合激励电信号实现的，复合激励电信号包括摩擦调控波和驱动波，通过将摩擦调控波复合叠加于驱动波的快速通电阶段，激发斜三角定子在快速变形阶段处于微副高频共振状态，基于超声减摩效应降低快速变形阶段斜三角定子与轴承间的摩擦阻力；所述驱动波为锯齿波，所述摩擦调控波为正弦波，其中锯齿波的周期为T1，激励电压幅值为V1，对称性为S，正弦波周期为T2，激励电压幅值为V2，锯齿波与正弦波的周期比为T1/T2=100~20000，激励电压幅值比为V1/V2=2~6。
工作原理：本发明采用非对称锯齿波电信号作为激励信号，当对压电陶瓷堆栈施加高对称性的锯齿波形信号时，压电陶瓷堆栈先缓慢伸长，后快速缩短，同时由于斜三角形放大装置的轴向刚度分布不均匀，当压电陶瓷堆栈缓慢伸长时斜三角定子与轴承间为静摩擦，此时为斜三角定子对轴承施加了一个逐渐增大的斜向压力，这个斜向压力可分解为法向的正压力和切向的摩擦驱动力，由于法向正压力逐渐增大，摩擦驱动力也随之逐渐增大，即可增大“粘”阶段轴承的输出特性；当快速缩短时斜三角定子与轴承间为动摩擦，此时斜三角定子对轴承的斜向压力逐渐减小，摩擦阻力也随之逐渐减小。重复以上步骤可使轴承连续运动。
综合以上所述内容，本发明提供一种外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器及其驱动方法，以解决当前压电驱动器由于在驱动过程中摩擦力调节困难和难以实现大行程、高精度的精密运动的问题。本发明所提出的外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器，兼具结构紧凑、装配方便、定位精度高及行程大等特点。通过使用具有摩擦调控功能的斜三角形放大装置显著提升了其机械输出特性，在微纳加工、微纳操作、精密光学等微纳精密驱动与定位技术领域能够得到广泛应用。
Claims (6)
1.一种外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器，该粘滑驱动器包括基座（1）、轴承（2）、斜三角定子（3）、加载机构（4）和预紧装置（5）；所述轴承（2）固定在基座（1）上，所述加载机构（4）固定在基座（1）上，所述斜三角定子（3）固定在加载机构（4）上，所述斜三角定子（3）与轴承（2）间的预紧力通过预紧装置（5）进行调节，所述基座（1）与外围装置进行连接；所述基座（1）设置有支撑杆（1-1）、凸台（1-2）、安装台（1-3）、加载机构安装面（1-4）和加载机构安装孔（1-5）；所述支撑杆（1-1）与凸台（1-2）间刚性连接，所述凸台（1-2）和安装台（1-3）间刚性连接，所述加载机构安装面（1-4）为加载机构（4）的放置平面，所述加载机构安装孔（1-5）通过螺栓将加载机构（4）固定在加载机构安装面（1-4）上；所述斜三角定子（3）包括斜三角形放大装置（3-1）、压电陶瓷堆栈（3-2）、金属片（3-3）和基米螺钉（3-4）；所述斜三角形放大装置（3-1）通过螺栓固定在加载机构（4）上，所述压电陶瓷堆栈（3-2）通过金属片（3-3）和基米螺钉（3-4）固定在斜三角形放大装置（3-1）内；斜三角形放大装置（3-1）顶部设置有驱动足（3-1-1）、斜三角梁（3-1-2）、横梁（3-1-4）；斜三角形放大装置（3-1）两端设有刚性直梁Ⅰ（3-1-5）、刚性直梁Ⅱ（3-1-9），所述刚性直梁Ⅰ（3-1-5）、刚性直梁Ⅱ（3-1-9）、横梁（3-1-4）分别设有直圆型铰链Ⅰ（3-1-3）、直圆型铰链Ⅱ（3-1-8）、直圆型铰链Ⅲ（3-1-10）、直圆型铰链Ⅳ（3-1-11）；斜三角形放大装置（3-1）底部设有定子安装孔（3-1-6）、基米螺钉安装螺纹孔（3-1-7）；所述驱动足（3-1-1）与轴承（2）间为线接触，驱动足（3-1-1）与斜三角梁（3-1-2）间刚性连接，所述斜三角梁（3-1-2）与直圆型铰链Ⅰ（3-1-3）刚性连接，所述直圆型铰链Ⅰ（3-1-3）与刚性直梁Ⅰ（3-1-5）刚性连接，所述定子安装孔（3-1-6）通过螺栓将斜三角形放大装置（3-1）固定在加载机构（4）上，所述基米螺钉安装螺纹孔（3-1-7）与基米螺钉（3-4）螺纹连接，通过调节基米螺钉（3-4）的旋进深度来调节压电陶瓷堆栈（3-2）的预压力；所述直圆型铰链Ⅱ（3-1-8）与刚性直梁Ⅱ（3-1-9）刚性连接，所述刚性直梁Ⅱ（3-1-9）与直圆型铰链Ⅲ（3-1-10）刚性连接，所述直圆型铰链Ⅳ（3-1-11）与横梁（3-1-4）刚性连接。
2.根据权利要求1所述的一种外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器，其特征在于：所述加载机构（4）包括滑动块（4-1）、预紧框架（4-2）、锁紧板装配螺钉（4-3）、锁紧螺钉（4-4）和锁紧板（4-5）；所述滑动块（4-1）与预紧框架（4-2）滑动接触配合，所述锁紧板装配螺钉（4-3）将锁紧板（4-5）固定在预紧框架（4-2）上，所述锁紧螺钉（4-4）通过锁紧板（4-5）将滑动块（4-1）锁紧；所述滑动块（4-1）设置有定子安装孔（4-1-1）、定子安装面（4-1-2）、滑动块安装孔（4-1-3）、预紧孔Ⅰ（4-1-4）、摩擦面Ⅰ（4-1-5）；所述定子安装孔（4-1-1）通过螺栓将斜三角定子（3）固定在定子安装面（4-1-2）上，所述滑动块安装孔（4-1-3）与锁紧螺钉（4-4）螺纹连接进行加载机构（4）的二次锁紧，所述摩擦面Ⅰ（4-1-5）与预紧框架（4-2）采用滑动接触方式，所述预紧孔Ⅰ（4-1-4）与预紧装置（5）进行配合用于轴承（2）和斜三角定子（3）间的预紧力进行调节；所述预紧框架（4-2）设置有加载装置固定孔（4-2-1）、摩擦面Ⅱ（4-2-2）、预紧孔Ⅱ（4-2-3）和锁紧孔（4-2-4）；所述加载装置固定孔（4-2-1）通过螺栓固定在基座（1）上，所述摩擦面Ⅱ（4-2-2）与摩擦面Ⅰ（4-1-5）采用滑动接触方式，所述预紧孔Ⅱ（4-2-3）与预紧装置（5）之间采用螺纹配合，所述锁紧孔（4-2-4）与锁紧板装配螺钉（4-3）进行螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的一种外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器，其特征在于：所述预紧装置（5）包括预紧螺钉（5-1）、弹簧（5-2）、预紧螺母Ⅰ（5-3）和预紧螺母Ⅱ（5-4）；所述预紧螺钉（5-1）与预紧孔Ⅱ（4-2-3）螺纹连接，所述弹簧（5-2）套在预紧螺钉（5-1）上，所述预紧螺母Ⅰ（5-3）与预紧螺钉（5-1）螺纹连接，所述预紧螺母Ⅱ（5-4）与预紧螺钉（5-1）螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的一种外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器，其特征在于：所述斜三角定子（3）设置有驱动足（3-1-1），所述驱动足（3-1-1）的厚度为M，轴承（2）的厚度为N，轴承（2）的厚度与驱动足（3-1-1）的厚度满足的关系为N=M+1，驱动足（3-1-1）的厚度满足的取值范围为6mm≤M≤8mm，轴承（2）的厚度满足的取值范围为7mm≤N≤9mm。
5.根据权利要求1所述的一种外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器，其特征在于：所述斜三角定子（3）设置有直圆型铰链Ⅰ（3-1-3）、直圆型铰链Ⅱ（3-1-8）、直圆型铰链Ⅲ（3-1-10）和直圆型铰链Ⅳ（3-1-11）；所述直圆型铰链Ⅰ（3-1-3）的半径为R1，所述直圆型铰链Ⅱ（3-1-8）和直圆型铰链Ⅲ（3-1-10）的半径相同，半径均为R2，直圆型铰链Ⅳ（3-1-11）的半径为R3，其中R1、R2和R3间满足的关系为R1=0.3R2+0.8R3，直圆型铰链Ⅰ（3-1-3）的半径R1的取值范围为0.5mm~1mm，直圆型铰链Ⅱ（3-1-8）和直圆型铰链Ⅲ（3-1-10）的R2的取值范围为0.5~0.8mm。
6.一种外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器的激励方法，该激励方法是基于权利要求1所述的一种外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器实现；所述激励方法中采用的复合激励电信号实现，复合激励电信号包括摩擦调控波和驱动波，通过将摩擦调控波复合叠加于驱动波的快速通电阶段，激发斜三角定子在快速变形阶段处于微副高频共振状态，基于超声减摩效应降低快速变形阶段斜三角定子与轴承间的摩擦阻力；所述驱动波为锯齿波，所述摩擦调控波为正弦波，其中锯齿波的周期为T1，激励电压幅值为V1，对称性为S，正弦波周期为T2，激励电压幅值为V2，锯齿波与正弦波的周期比为T1/T2=100~20000，激励电压幅值比为V1/V2=2~6。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810176957.XA CN108322090B (zh) | 2018-03-04 | 2018-03-04 | 外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器及其驱动方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810176957.XA CN108322090B (zh) | 2018-03-04 | 2018-03-04 | 外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器及其驱动方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108322090A CN108322090A (zh) | 2018-07-24 |
| CN108322090B true CN108322090B (zh) | 2019-08-27 |
Family
ID=62901088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810176957.XA Active CN108322090B (zh) | 2018-03-04 | 2018-03-04 | 外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器及其驱动方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108322090B (zh) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109995268A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-07-09 | 广东工业大学 | 双驱动器共享驱动足式的压电粘滑驱动装置及其驱动方法 |
| CN110752768B (zh) * | 2019-04-08 | 2022-12-27 | 浙江师范大学 | 一种基于非对称三角形圆弧式柔性铰链机构的压电精密驱动装置 |
| CN110912448B (zh) * | 2019-04-08 | 2023-07-28 | 浙江师范大学 | 一种基于非对称三角形柔性铰链机构的压电驱动平台 |
| CN110855181B (zh) * | 2019-04-08 | 2023-09-12 | 浙江师范大学 | 一种基于非对称三角形铰链机构的旋转式压电驱动装置 |
| CN110855179B (zh) * | 2019-04-08 | 2022-09-27 | 浙江师范大学 | 一种爬行式压电精密驱动装置 |
| CN110048636B (zh) * | 2019-04-19 | 2020-07-17 | 西安科技大学 | 基于纵振夹心式换能器的压电超声驱动器及其使用方法 |
| CN110545051A (zh) * | 2019-09-27 | 2019-12-06 | 长春工业大学 | 一种采用非对称转化铰链的大承载式压电粘滑旋转台 |
| CN110957941A (zh) * | 2020-01-07 | 2020-04-03 | 长春工业大学 | 一种单叠堆同向双输出铰链式压电粘滑微转台 |
| CN111384873B (zh) * | 2020-01-08 | 2023-09-12 | 浙江师范大学 | 一种仿生尺蠖式驱动装置及其激励方法 |
| CN113258824A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-08-13 | 吉林大学 | 一种微小型粘滑式压电电机及其驱动方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105827143B (zh) * | 2016-06-06 | 2017-12-15 | 长春工业大学 | 菱形斜楔式正交驱动型压电粘滑直线马达及其复合激励方法 |
| CN105897044B (zh) * | 2016-06-06 | 2017-12-01 | 长春工业大学 | 斜楔式菱形放大机构压电粘滑直线电机及其激励方法 |
-
2018
- 2018-03-04 CN CN201810176957.XA patent/CN108322090B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108322090A (zh) | 2018-07-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108322090B (zh) | 外置式拨动型旋转压电粘滑驱动器及其驱动方法 | |
| CN108306546B (zh) | 紧凑型双致动组件压电粘滑驱动装置及其驱动方法 | |
| CN105827142B (zh) | 非对称结构精密压电粘滑直线马达及其驱动方法 | |
| CN108322087B (zh) | 一种精密加载式压电直线电机及其驱动方法 | |
| CN108233764B (zh) | 采用异形铰链传动机构的压电驱动型精密旋转驱动装置 | |
| CN105897042B (zh) | 非对称菱形铰链正交驱动型压电粘滑直线马达及其复合激励方法 | |
| CN105897044B (zh) | 斜楔式菱形放大机构压电粘滑直线电机及其激励方法 | |
| CN109586612B (zh) | 一种具有仿生麦芒摩擦表面的交替步进压电粘滑驱动器 | |
| CN105827140A (zh) | 斜槽式精密压电粘滑直线马达及其驱动方法 | |
| CN105827144B (zh) | 斜梯形正交驱动型压电粘滑直线马达及其复合激励方法 | |
| CN105932902A (zh) | J型结构精密压电粘滑直线马达及其驱动方法 | |
| CN108322089A (zh) | 双杆加载式大行程惯性压电驱动马达及其激励方法 | |
| CN109586611A (zh) | 一种具有各向异性摩擦表面的交替步进压电粘滑驱动器 | |
| CN205754053U (zh) | 具有弯钩型振幅放大功能的压电粘滑单自由度运动机构 | |
| CN108173454B (zh) | 双定子固定式压电惯性驱动器及其驱动方法 | |
| CN108134536A (zh) | 水平双驱动型精密压电粘滑直线装置及其驱动方法 | |
| CN110912444B (zh) | 一种仿生爬行式压电驱动器 | |
| CN110798094A (zh) | 一种基于寄生惯性原理的新型压电直线精密驱动装置 | |
| CN108322088B (zh) | 一种采用工字形结构的压电粘滑马达及其驱动方法 | |
| CN113258824A (zh) | 一种微小型粘滑式压电电机及其驱动方法 | |
| CN209313746U (zh) | 一种具有各向异性摩擦表面的交替步进压电粘滑驱动器 | |
| CN110829882A (zh) | 一种t型压电驱动装置 | |
| CN206628996U (zh) | 一种基于压电纤维的旋转驱动器 | |
| CN110995058A (zh) | 一种基于寄生惯性原理的新型压电旋转精密驱动平台 | |
| CN110855181A (zh) | 一种基于非对称三角形铰链机构的旋转式压电驱动装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Cheng Tinghai Inventor after: Yin Mengfei Inventor after: Li Yikang Inventor after: Tang Wanjing Inventor after: Zhang Zhiwei Inventor after: Jiang Yu Inventor after: Han Jinghui Inventor before: Cheng Tinghai Inventor before: Li Yikang Inventor before: Tang Wanjing Inventor before: Zhang Zhiwei Inventor before: Jiang Yu Inventor before: Han Jinghui |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |