CN207039490U - 一种新型的行波型超声波电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型的行波型超声波电机，包括活动连接的转子和定子，转子上设置环形陶瓷片；定子侧面开设有凹槽，定子顶面开设有多个驱动齿槽；在转子侧面开设有凹槽。本实用新型通过侧面有凹槽、顶面为多个驱动齿槽的定子铜构件在受力作用时能产生形变而产生预紧力，散热效果达到最佳状态，提升了长时间运行的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机技术领域，涉及一种新型的行波型超声波电机。
背景技术
超声波电机是一种没有电磁绕组，不依靠电磁感应传递能量，而是利用压电陶瓷的逆压电效应，通过特殊环氧树脂把压电片粘贴在定子上，并通过高频电信号后，由于压电片的逆压电效应，定子表面开始振动并输出行波，从而将材料的微观变形通过摩擦耦合和共振放大转换为宏观的机械运动。与传统的电磁电机相比，具有低速大扭矩、响应时间快、断电自锁、结构简单、体积小、重量轻、运行无噪音等特点，能直接驱动负载，控制特性好，在自动控制系统、非连续工作领域可替代传统的伺服电机、步进电机、力矩电机。
超声波电机已经成功应用于工业控制、精密仪表仪器、汽车专用电器、办公自动化设备、智能机器人等领域中。从民用的自动对焦相机到航天的“火星旅行者”，从微型机械驱动到超导悬浮列车，以及高级汽车、医疗器械上，超声波电机均发挥了重要的驱动制动作用。可见，超声波电机有着巨大的应用市场。
现有的超声波电机包括环形压电超声波电机和锥面行波型超声波电机。环形压电超声波电机主要包括转子、摩擦材料、定子和压电陶瓷环片，采用在压电陶瓷环片下面垫上一层软橡胶片的方式来固定定子，而橡胶片的散热效率极差，因而对电机的寿命造成比较大影响。而锥面行波型超声波电机将定子固定在板簧上，由于板簧体积较小，散热效果也受到一定影响。
发明内容
为解决现有技术所存在的技术问题，本实用新型提供一种新型的行波型超声波电机，通过侧面有凹槽、顶面为多个驱动齿槽的定子铜构件在受力作用时能产生形变而产生预紧力，散热效果达到最佳状态，提升了长时间运行的稳定性。
本实用新型采用以下技术方案来实现：一种新型的行波型超声波电机，包括活动连接的转子和定子，转子上设置环形陶瓷片；定子侧面开设有凹槽，定子顶面开设有多个驱动齿槽；在转子侧面开设有凹槽。
优选地，所述驱动齿槽上有一层耐磨材料，驱动齿槽上的耐磨材料与转子边沿部分接触。驱动齿槽优选为连续梳状的驱动齿槽。
优选地，所述环形陶瓷片通过环氧树脂粘接在转子边缘上。
优选地，所述行波型超声波电机还包括外壳、基座、轴承和输出轴，转子和定子设置在外壳和基座围合成的工作腔内，基座的内孔上安装有轴套，输出轴依次穿过基座、轴套、定子、转子、轴承和外壳，输出轴与轴套的间隙配合，定子与基座固定连接，转子固定在输出轴上。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、本实用新型的定子铜构件在侧面的外圆周设有一圈凹槽，凹槽使定子铜构件外圆周的厚度更薄，在受力作用时能产生形变而产生预紧力，因而不再需要使用橡胶片作为产生预紧力的构件，散热效果得到了很大的改善；在相同条件下，定子铜构件的表面越大，散热效果越好。
2、本实用新型在定子顶面开设有多个(如86～102个)齿槽，增大了散热的表面积。在同等条件下，当定子的外径在56MM～68MM时，达到了最佳散热效果，提高了电机的寿命。
3、本实用新型转子可以浮动，因而超声波电机可以实现更好自适应调节的平面接触。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2-1是定子的正面结构示意图；
图2-2是定子的侧面结构示意图；
图3-1是转子的正面结构示意图；
图3-2是图3-1的A-A剖切图；
图中：1、外壳；2、轴承；3、输出轴；4、转子；4-1、转子侧面的凹槽；4-2、薄圆环；5、环形陶瓷片；6、基座；7、耐磨材料；8、定子；8-1、定子的侧面凹槽；8-2、驱动齿槽；8-3、定子顶面；9、轴套。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，本实用新型包括外壳1、基座6、轴承2、输出轴3、转子4、粘贴在转子4上的环形陶瓷片5、定子8、设置在定子8上的耐磨材料7和安装在基座6内孔上的轴套9。其中，转子4和定子8设置在外壳1和基座6围合成的工作腔内，输出轴3依次穿过基座6、轴套9、定子8、转子4、轴承2和外壳1，输出轴与轴套的间隙配合。定子8通过螺钉与基座6固定连接，转子4与定子8活动连接，转子4通过螺钉固定在输出轴3上。环形陶瓷片5通过环氧树脂粘接在转子4上。
如图2-1、2-2所示，定子为铜基金属环，其外径大小为56MM至68MM，定子侧面开设有凹槽8-1，定子顶面8-3开设有86～102个连续梳状的驱动齿槽8-2，驱动齿槽上有一层厚度为0.05MM～0.08MM的均匀耐磨材料7。定子驱动齿槽上的耐磨材料与转子边沿部分接触，定子通过中心孔与基座固定连接。定子顶面上的驱动齿槽大小可以是相等的，定子顶面为平的。
如图3-1、3-2所示，转子4为圆盘形铜构件，转子中间开设有一个厚度为0.38MM～0.45MM的薄圆环4-2，在转子的侧面开设有凹槽4-1。环形陶瓷片5通过环氧树脂粘接在转子圆盘边缘上，转子通过螺钉固定在输出轴上。
本实用新型中，定子的侧面凹槽8-1与转子的侧面凹槽4-1均为环形的，分别绕定子侧面一圈和绕转子侧面一圈，即凹槽8-1及凹槽4-1均为环形的凹槽，转子可浮动，以实现更好自适应调节的平面接触。由于定子侧面的凹槽降低了定子的厚度，使其在受力时可发生形变而产生相应的预紧力，不再需要使用橡胶片，改善了电机的散热。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种新型的行波型超声波电机，其特征在于，包括活动连接的转子和定子，转子上设置环形陶瓷片；定子侧面开设有凹槽，定子顶面开设有多个驱动齿槽；在转子侧面开设有凹槽。
2.根据权利要求1所述的行波型超声波电机，其特征在于，所述驱动齿槽上有一层耐磨材料，驱动齿槽上的耐磨材料与转子边沿部分接触。
3.根据权利要求2所述的行波型超声波电机，其特征在于，所述耐磨材料的厚度为0.05MM～0.08MM。
4.根据权利要求1所述的行波型超声波电机，其特征在于，所述驱动齿槽为连续梳状的驱动齿槽。
5.根据权利要求4所述的行波型超声波电机，其特征在于，所述驱动齿槽共有86～102个。
6.根据权利要求1所述的行波型超声波电机，其特征在于，所述环形陶瓷片通过环氧树脂粘接在转子边缘上。
7.根据权利要求1所述的行波型超声波电机，其特征在于，所述转子为圆盘形铜构件，转子中间开设有一个厚度为0.38MM～0.45MM的圆环。
8.根据权利要求1所述的行波型超声波电机，其特征在于，所述定子为铜基金属环，其外径大小为56MM～68MM。
9.根据权利要求1所述的行波型超声波电机，其特征在于，所述行波型超声波电机还包括外壳、基座、轴承和输出轴，转子和定子设置在外壳和基座围合成的工作腔内，基座的内孔上安装有轴套，输出轴依次穿过基座、轴套、定子、转子、轴承和外壳，输出轴与轴套的间隙配合，定子与基座固定连接，转子固定在输出轴上。
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Publications (1)
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2017
- 2017-08-09 CN CN201720989246.5U patent/CN207039490U/zh active Active
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