本发明属于电机技术领域，具体涉及一体式高精度大力矩旋转行波超声波电机系统。
背景技术：
现有技术中电机主要有伺服电机、步进电机、力矩电机、开关磁阻电机、无刷直流电机、直流电机、异步电机、同步电机、位置信号电机、速度信号电机及超声波电机，其中伺服电机、步进电机、力矩电机、开关磁阻电机、无刷直流电机属于控制电机范畴，直流电机、异步电机、同步电机属于功率电机范畴，位置信号电机、速度信号电机属于信号电机范畴；控制电机、功率电机及信号电机相对超声波电机而言都属于传统电机范畴。与超声波电机相比，传统电机的缺点主要包括：1、传统电机高速下效率高但转矩小；2、单位重量下可获得的转矩小，启动、停止的控制性差；3、转矩较小；4、切断电源时由于惯性的存在，因而很难保持原有的停止位置不变；5、振动频率在声波范围内，所以噪声较大；6、会产生磁性干扰；7、结构较复杂。
综上所述，现有技术中缺少一种一体式、精度高、力矩大、响应快、频响高、重量轻、结构简单的电机。
技术实现要素：
本发明提供一体式高精度大力矩旋转行波超声波电机系统，解决现有技术中的问题。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：
一体式高精度大力矩旋转行波超声波电机系统，包括壳体、设置在壳体内的环形行波超声波电机组件、行星减速器组件和角度传感器组件；
所述环形行波超声波电机组件包括电机底座、电机转轴、电机用轴承、吸震垫圈、转子圆盘、摩擦片、弹性体、压电陶瓷换能片和柔性导电膜；所述电机转轴通过电机用轴承穿设在电机底座内，电机转轴的内端端头设置有太阳轮，在电机转轴上固定套设转子圆盘，转子圆盘内侧贴设吸震垫圈，转子圆盘外侧依次设置摩擦片、弹性体、压电陶瓷换能片和柔性导电膜；
所述行星减速器组件包括减速器用轴承、输出轴和行星齿轮；所述输出轴通过减速器用轴承穿设在壳体内，输出轴的内端端头通过齿轮轴销连接三个行星齿轮，三个行星齿轮与所述太阳轮内切啮合，三个行星齿轮与设置于壳体内的行星架外切啮合；
所述角度传感器组件包括角度传感器基座和角度传感器电刷，所述角度传感器基座固定设置在壳体内，角度传感器电刷固定设置在输出轴上并与角度传感器基座相邻。
进一步的，所述电机转轴外端头上设置锁紧螺母，锁紧螺母与电机转轴之间设置有止动垫圈。
进一步的，所述弹性体通过第一螺钉与电机底座连接，第一螺钉与电机底座之间设置有绝缘护套。
进一步的，在所述电机底座上端通过第三螺钉设置有压线卡子。
进一步的，所述转子圆盘通过第二螺钉与电机转轴固定连接。
进一步的，所述角度传感器电刷通过第四螺钉固定设置在输出轴上，所述角度传感器基座通过环氧胶与壳体粘接。
进一步的，所述输出轴与壳体之间设置有轴用弹性挡圈。
进一步的，所述输出轴和壳体之间设置有挡圈。
本发明的有益效果：
1.本发明装置一体化程度高：本发明超声波电机系统集行星减速器及角度传感器于一体，电机转轴与太阳轮为一体式结构，行星架与输出轴为一体式结构，简化了整个装置的结构，在保证精度的同时节省了设计空间；
2.本发明装置精度高：在本发明输出轴和壳体上设置有高精度的角度传感器组件，角度传感器电刷与角度传感器基座达到最佳接触状态，提高了电机系统的运行和控制精度。
3.本发明装置输出力矩大：本发明装置含有增大力矩的行星减速器组件，形行波超声波电机组件的电机转轴与太阳轮为一体式结构，不需再使用联轴器，提高输出力矩。
4.本发明装置还具有频响高、响应快的特点，可应用于舵机结构中，使得舵机的频响和响应时间大幅度提高；该电机还具有断电自锁的特点，省略了制动机构，使得舵机的结构更加简化。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为图1的左视图；
图3为图1的a-a剖视图；
图4为本发明行星减速器组件的结构示意图；
图5为本发明的电机转轴的结构示意图；
图6是图5的右侧视图；
图7为本发明输出轴的结构示意图；
图8为本发明应用于四轴四舵舵机的示意图；
图中，1-减速器用轴承，2-输出轴，3-轴用弹性挡圈，4-第四螺钉，5-角度传感器基座，6-角度传感器电刷，7-行星齿轮，8-挡圈，9-壳体，10-齿轮销轴，11-压线卡子，12-柔性导电膜，13-第三螺钉，14-弹性体，15-压电陶瓷换能片，16-第二螺钉，17-电机转轴，18-锁紧螺母，19-止动垫圈，20-电机用轴承，21-电机底座，22-第一螺钉，23-绝缘护套，24-转子圆盘，25-摩擦片，26-吸震垫圈，27-第五螺钉。28-太阳轮，29-行星架。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
需要指出的是，在本专利的说明书中，电机转轴17和输出轴2的“内端”指的是靠近电机中心（即行星轮和太阳轮啮合面）的一端，反之，电机转轴17和输出轴2的“外端”指的是远离电机中心的一端。
下面结合附图对本发明进行进一步的说明：
参见图1-图7所示的一体式高精度大力矩旋转行波超声波电机系统，包括壳体9、在壳体9内设置环形行波超声波电机组件、行星减速器组件和角度传感器组件；
环形行波超声波电机组件包括电机底座21、电机转轴17、电机用轴承20、吸震垫圈26、转子圆盘24、摩擦片25、弹性体14、压电陶瓷换能片15和柔性导电膜12；电机底座21通过第五螺钉27与壳体9连接；电机转轴17通过电机用轴承20穿设在电机底座21内，电机转轴17外端头上设置锁紧螺母18，锁紧螺母18与电机转轴17之间设置有止动垫圈19；电机转轴17的内端端头设置有与电机转轴17一体的太阳轮，在电机转轴17上通过第二螺钉16固定套设转子圆盘24，转子圆盘24的内侧贴设吸震垫圈26，吸振垫圈26是为了吸收高频振动时发出的噪音；转子圆盘24的外侧依次设置摩擦片25、弹性体14、压电陶瓷换能片15和柔性导电膜12；弹性体14通过第一螺钉22与电机底座21连接，第一螺钉22与电机底座21之间设置有绝缘护套23；压电陶瓷换能片15通过环氧胶粘接在弹性体14外端面，柔性导电膜12通过环氧胶粘接在压电陶瓷换能片15外端面；其中摩擦片25的作用是为了避免转子圆盘24和弹性体14直接摩擦，同时对转子圆盘24和弹性体14两者之间的摩擦系数进行控制；压电陶瓷换能片15为弹性体14提供振动源，柔性导电膜12为压电陶瓷换能片15提供高压电信号；在电机底座21上端通过第三螺钉13设置有压线卡子11。
行星减速器组件包括减速器用轴承1、输出轴2和行星齿轮7；输出轴2通过减速器用轴承穿设在壳体9内，输出轴2与壳体9之间设置有轴用弹性挡圈3；输出轴2的内端端头处有行星轮安装盘，行星轮安装盘通过齿轮轴销10设置三个行星齿轮7，三个行星齿轮7与所述太阳轮内切啮合，三个行星齿轮7与设置于壳体9内的行星架29外切啮合；输出轴2的行星轮安装盘位置和壳体9之间设置有挡圈8。
所述角度传感器组件包括角度传感器基座5和角度传感器电刷6，角度传感器基座5通过环氧胶与壳体9粘接固定，角度传感器电刷6通过第四螺钉4固定设置在输出轴2上并与角度传感器基座5相邻。相比设置于输入轴端，角度传感器设置在输出轴端可消除换算过程引起的误差，提高精度。
本发明的一体式高精度大力矩旋转行波超声波电机系统具有频响高、响应快的特点。
参见图8，图8为本发明应用于四轴四舵舵机的示意图；使得舵机的频响和响应时间大幅度提高；该电机还具有断电自锁的特点，省略了制动机构，使得舵机的结构更加简化。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。