CN203423633U - 微型模态转换型超声电机的柔性安装固定装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种微型模态转换型超声电机的柔性安装固定装置，该微型模态转换型超声电机包括转子和定子组件，包括电机底座，定子组件配置柔性安装片，该柔性安装片的基体为环状薄金属片，环状薄金属片在外环表面呈辐射状延伸出安装足，且环状薄金属片的外环直径与微型模态转换型超声电机的直径一致；柔性安装片嵌装在定子组件的壁面上所开设的环形切口内，且柔性安装片在定子组件上的安装位置与定子组件所产生的1阶纵振模态节平面位置相邻近，同时柔性安装片的安装足与固定在电机底座上的固定立柱连接。因此，本实用新型能够对电机进行柔性的轴向、径向定位，对电机的工作模态影响小，能够有效地满足电机在固定的同时，维持正常工作的需求。
Description
技术领域
本实用新型属于超声电机技术领域，具体涉及一种微型模态转换型超声电机的柔性安装固定装置。
背景技术
与传统电磁电机相比，超声电机具有许多电磁电机无法比拟的优点，正因为如此，超声电机有着广阔的应用前景。超声电机应用领域的拓宽还依赖于其体积、力矩、转速等因素，因而大力矩超声电机的研究和开发便成为这一研究领域的必然趋势。长期以来，人们一直在不断努力研究和尝试包括从原理、结构到材料的改善等各种可行性的方法，以期获得理想的大力矩超声电机。种类繁多，结构多样的超声电机也由此而产生。在众多类型的超声电机中，纵扭复合型超声电机具有扭矩/体积比大，效率高等优越性能，而成为这一领域研究的热点。
传统纵扭复合型超声电机使用的扭振压电陶瓷元件的成本远远高于纵振压电陶瓷元件的成本，从而使电机的成本大大提高，不利于电机的产业化发展。模态转换型超声电机也是纵扭复合型超声电机的一种，它只需用一组纵振压电陶瓷元件即可工作，不需要昂贵的扭振压电陶瓷元件，不仅能大大降低电机的成本，同时也降低了电机设计的难度。
模态转换型超声电机利用的是纵振和扭振的耦合模态进行工作的，该模态通常为1阶纵振模态和2阶扭振模态的耦合，而1阶纵振模态具有一个节平面，2阶扭振模态具有2个节平面，纵振模态与扭振模态的节平面不在同一个位置，采用刚性安装片放置在任一模态的节平面处，都会对另一个模态产生较大的影响，从而影响电机的工作模态，进而影响电机的运转，当电机尺寸较小时，这种情况更为突出，电机甚至出现不能运转的情况。因此微型模态转换型超声电机的固定安装成为该电机产业化道路上的最大障碍。
实用新型内容
本实用新型目的是针对微型模态转换型超声电机的固定安装困难的问题，提供一种微型模态转换型超声电机的柔性安装固定装置，该装置综合利用电机框架的结构，合理地为电机提供了支撑和柔性固定的作用。该装置对电机的工作模态影响很小，使电机能正常工作的同时能够安装在各种场合，从而为该电机的产业化打下良好的基础。
本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：
一种微型模态转换型超声电机的柔性安装固定装置，用于微型模态转换型超声电机的定位安装，该微型模态转换型超声电机包括转子和定子组件，包括电机底座，所述转子通过转轴定位支撑于电机底座，所述定子组件配置柔性安装片，该柔性安装片的基体为环状薄金属片，所述环状薄金属片在外环表面呈辐射状延伸出安装足，且环状薄金属片的外环直径与微型模态转换型超声电机的直径一致；柔性安装片嵌装在定子组件的壁面上所开设的环形切口内，且柔性安装片在定子组件上的安装位置与定子组件所产生的1阶纵振模态节平面位置相邻近，同时柔性安装片的安装足与固定在电机底座上的固定立柱连接。
作为上述技术方案的进一步改进，本实用新型所述定子组件包括压电振子，该压电振子包括纵振压电陶瓷片组件以及能够将纵振压电陶瓷片组件受激励电源激发的1阶纵振模态转换为2阶扭振模态的纵扭模态转换器；所述纵扭模态转换器包括横截面呈圆环状的柱体，该柱体的一侧沿外壁面开设复数条切槽，所述切槽的延伸方向与柱体的轴线倾斜设置，另一侧沿外壁面开设环形切口，纵振压电陶瓷片组件与柔性安装片交错地嵌装于该环形切口内。
作为上述技术方案的进一步改进，本实用新型所述电机底座包括电机底板以及相对地固定安装在电机底板上的第一支撑侧板、第二支撑侧板，第一支撑侧板、第二支撑侧板分别开设一个安装孔，且第一支撑侧板上的安装孔与第二支撑侧板上的安装孔同轴设置；转轴的两端分别通过轴套与第一支撑侧板、第二支撑侧板上所开设的安装孔对应定位连接。
作为上述技术方案的进一步改进，本实用新型所述环状薄金属片的外环直径为5mm、厚度为0.1mm。
根据以上的技术方案，相对于现有技术，本实用新型具有以下的优点：
本实用新型在微型模态转换型超声电机定子组件的1阶纵振模态节平面位置附近安装柔性安装片，以对电机进行柔性的轴向、径向定位，该装置对电机的工作模态影响小，能够有效地满足电机在固定的同时，维持正常工作的需求，为其应用及产业化打下了良好的基础。
附图说明
图1是微型模态转换型超声电机的柔性安装固定装置的结构图，图中各标号名称分别为： 1.电机底座；2.固定立柱；3.柔性安装片；4.第一支撑侧板；5.第一轴套；6.微型模态转换型超声电机；7. 第二支撑侧板；8.第二轴套。
图2是微型模态转换型超声电机的模态图，图中各标号名称分别为：a、电机定子1阶纵振模态；b、电机2阶扭振模态 ；c、电机2阶扭振模态第一节平面；d、电机1阶纵振模态节平面；e、电机2阶扭振模态第二节平面。
具体实施方式
附图非限制性地公开了本实用新型所涉及优选实施例的结构示意图；以下将结合附图详细地说明本实用新型的技术方案。
如图1和图2所示，本实用新型所述微型模态转换型超声电机的柔性安装固定装置，用于微型模态转换型超声电机6的定位安装，该微型模态转换型超声电机6包括转子和定子组件。本实用新型所述柔性安装固定装置包括电机底座1，所述转子通过转轴定位支撑于电机底座1，所述定子组件配置柔性安装片3，该柔性安装片3的基体为环状薄金属片，所述环状薄金属片在外环表面呈辐射状延伸出安装足，且环状薄金属片的外环直径与微型模态转换型超声电机6的直径一致；柔性安装片3嵌装在定子组件的壁面上所开设的环形切口内，且柔性安装片3在定子组件上的安装位置与定子组件所产生的1阶纵振模态节平面位置相邻近，同时柔性安装片3的安装足与固定在电机底座1上的固定立柱2连接。柔性安装片3的安装足采用螺钉连接的方式与固定立柱2连接。
作为上述技术方案的进一步改进，本实用新型所述定子组件包括压电振子，该压电振子包括纵振压电陶瓷片组件以及能够将纵振压电陶瓷片组件受激励电源激发的1阶纵振模态转换为2阶扭振模态的纵扭模态转换器；所述纵扭模态转换器包括横截面呈圆环状的柱体，该柱体的一侧沿外壁面开设复数条切槽，所述切槽的延伸方向与柱体的轴线倾斜设置，另一侧沿外壁面开设环形切口，柔性安装片3在电机装配过程中采用夹心式方式放置在微型模态转换型超声电机6中，具体为：纵振压电陶瓷片组件与柔性安装片3交错地嵌装于该环形切口内。
作为上述技术方案的进一步改进，本实用新型所述电机底座1包括电机底板以及相对地固定安装在电机底板上的第一支撑侧板4、第二支撑侧板7，第一支撑侧板4、第二支撑侧板7均与电机底板相垂直，同时第一支撑侧板4、第二支撑侧板7分别开设一个安装孔，且第一支撑侧板4上的安装孔与第二支撑侧板7上的安装孔同轴设置；转轴的两端分别通过轴套5、8与第一支撑侧板4、第二支撑侧板7上所开设的安装孔对应定位连接。转轴与轴套之间采用润滑的方式进行处理，位置调节好后，在轴套外圈和安装孔内圈之间涂上一层胶，用于固定轴套。
作为上述技术方案的进一步改进，本实用新型所述环状薄金属片的外环直径为5mm、厚度为0.1mm。
以上所述仅是本专利的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通科技人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种微型模态转换型超声电机的柔性安装固定装置，用于微型模态转换型超声电机的定位安装，该微型模态转换型超声电机包括转子和定子组件，包括电机底座，所述转子通过转轴定位支撑于电机底座，其特征在于：所述定子组件配置柔性安装片，该柔性安装片的基体为环状薄金属片，所述环状薄金属片在外环表面呈辐射状延伸出安装足，且环状薄金属片的外环直径与微型模态转换型超声电机的直径一致；柔性安装片嵌装在定子组件的壁面上所开设的环形切口内，且柔性安装片在定子组件上的安装位置与定子组件所产生的1阶纵振模态节平面位置相邻近，同时柔性安装片的安装足与固定在电机底座上的固定立柱连接。
2.根据权利要求1所述微型模态转换型超声电机的柔性安装固定装置，其特征在于：定子组件包括压电振子，该压电振子包括纵振压电陶瓷片组件以及能够将纵振压电陶瓷片组件受激励电源激发的1阶纵振模态转换为2阶扭振模态的纵扭模态转换器；所述纵扭模态转换器包括横截面呈圆环状的柱体，该柱体的一侧沿外壁面开设复数条切槽，所述切槽的延伸方向与柱体的轴线倾斜设置，另一侧沿外壁面开设环形切口，纵振压电陶瓷片组件与柔性安装片交错地嵌装于该环形切口内。
3.根据权利要求1所述微型模态转换型超声电机的柔性安装固定装置，其特征在于：所述电机底座包括电机底板以及相对地固定安装在电机底板上的第一支撑侧板、第二支撑侧板，第一支撑侧板、第二支撑侧板分别开设一个安装孔，且第一支撑侧板上的安装孔与第二支撑侧板上的安装孔同轴设置；转轴的两端分别通过轴套与第一支撑侧板、第二支撑侧板上所开设的安装孔对应定位连接。
4.根据权利要求1所述微型模态转换型超声电机的柔性安装固定装置，其特征在于：所述环状薄金属片的外环直径为5mm、厚度为0.1mm。
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