一种采用全新预压力施加方式的旋转行波超声电机的制作方法

本实用新型涉及一种采用全新预压力施加方式的旋转行波超声电机，属于超声电机技术领域。

背景技术：

现有技术中的各种中空旋转行波超声电机，缺少一种具有大中空占比同时还具有大转矩比的中空旋转行波超声电机。

现有技术中环形定子无腹板结构的超大中空占比的旋转行波超声电机，其定子组件及结构如图1所示。这种环形定子无腹板结构的中空超声电机在安装使用过程中，它至少包括有限制定子周向转动的金属或塑料外壳、施加预压力的波簧或碟簧、转子、转子用的滚轮或滚珠等，这种中空超声电机的定子通常为悬浮形式，定子压在转子上，转子压在滚轮或滚珠上，波簧压在定子贴有压电陶瓷片的一面，定子在周向方向通过外壳上的凸起深入定子齿槽中限制其自由度，但在轴向方向上仍具备一定的位移能力。这种超大中空占比的旋转行波超声电机已在佳能、尼康、适马、宾得、索尼和奥林巴斯等镜头中得到了成功的应用，在小力矩下运行快速、稳定、无噪声。其不足之处：定子定位机构复杂；滚轮或滚珠的制作和安装技术要求较高；电机无法提供大力矩，转矩比较低。

现有技术中的定子带腹板结构的中空旋转行波超声电机，如《中空超声电机》（CN202696502U）、《一种高可靠高稳定度中空旋转型行波超声电机》（CN103219917A）、《一种高精度薄壁中空型行波超声电机》（CN107769609A）、《一种螺纹式空心旋转型行波超声电机》（CN102751906A）《一种限定定转子接触预压力的中空超声电机》（CN203872083U）等等。现有技术中的这些中空超声电机的定子普遍采用带腹板结构，通过螺钉或螺纹的形式将腹板固定在定子座上；转子普遍采用柔性结构（也有采用刚性结构通过螺钉固定在转轴的方式，如专利《一种高精度薄壁中空型行波超声电机》中采用的结构）；通过外壳挤压轴承，再利用轴承挤压定子或转子，利用柔性转子、定子腹板的形变提供预压力。现有的这种定子带腹板结构的中空旋转型超声电机，虽然相比较环形定子无腹板结构的超大中空占比的旋转行波超声电机具有较大的输出转矩，但是也有诸多不足之处：一是因其定子采用的是螺钉或螺纹的方式固定，电机内通孔的直径不可能设计成很大，导致电机的整体中空占比仍比较小，无法用于一些需要较大通孔的应用场合；二是由于预压力主要是由柔性转子或定子腹板的形变提供，因此对柔性转子或定子腹板的结构设计、刚度设计要求较高，设计难度较大；三是由于定转子提供的形变通常较小，摩擦材料的磨损对预压力的影响极为敏感，摩擦材料磨损后电机预压力大小改变明显，因此电机寿命末期的输出性能因摩擦材料的磨损下降极为明显。

现有技术中的定子带腹板结构的实心轴旋转行波超声电机，如《旋转型行波超声电机》（CN201742324U）、《Vibration wave motor》（US4937488A）、《螺母调节预压力的旋转型行波超声电机》（CN102223104A）、《一种开式高过载旋转行波超声电机》（CN204408215U）等等。现有技术中所有实心出轴的旋转超声电机，定子普遍采用螺钉固定的形式安装在定子座上或底座上；转子普遍具有较大腹板和柔性结构特征；它们施加预压力的结构或方式虽然有很多种，但是，最终还是利用转子、定子的形变提供预压力（利用柔性转子的形变提供预压力，或是利用定子腹板的形变提供预压力，又或是利用柔性转子和定子一起的形变提供预压力）。现有的这种定子带腹板结构的实心轴旋转行波超声电机，虽然已经很普遍，且已成功应用在汽车（方向盘助力系统）、医疗注射（核磁共振仪）、航天（我国的嫦娥三号）等方面，但是也存在不足之处：一是由于转子通常需要设计成柔性腹板结构，在定子高频振动的影响下容易疲劳破裂，因此通常还需要在转子腹板上设置减振橡胶减小转子腹板的振动；二是预压力主要是由柔性转子或定子腹板的形变提供，因此对柔性转子或定子腹板的结构设计、刚度设计要求较高，设计难度较大；三是由于定转子提供的形变通常较小，摩擦材料的磨损对预压力的影响极为敏感，摩擦材料磨损后电机预压力大小改变明显，因此电机寿命末期的输出性能因摩擦材料的磨损下降极为明显。

技术实现要素：

本实用新型提供一种采用全新预压力施加方式的旋转行波超声电机，具有大中空占比、抗高过载、低速稳定性好、低温启动性好等优点，且电机在整个寿命期间输出性能一致性好；扩展了中空超声电机在大中空占比场合的应用，比如用于大中空占比光学镜头中驱动镜片和波片。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种采用全新预压力施加方式的旋转行波超声电机，包括刚性转子组件，刚性转子组件的一侧通过轴承安装在电机底座上，其另一侧顺次安装定子组件、定子支撑架和预压力外壳；

前述的刚性转子组件包括顺次连接的刚性转子和摩擦片；

前述的定子组件包括顺次连接的定子、压电陶瓷片和柔性印制板；

在定子内腹板上沿着定子圆周布设配重圆柱体，定子支撑架通过胶粘或过盈配合固定在定子内腹板相对压电陶瓷片一侧的配重圆柱体上，在定子支撑架的内环圆周上开设至少一个凹槽，在预压力外壳的内环圆周上设置至少一个凸台，凹槽与凸台的个数、开设位置均匹配，预压力外壳内圆周上的凸台卡进定子支撑架凹槽内实现限制定子支撑架和定子组件在周向方向的转动；

在预压力外壳和定子支撑架之间还安装布设波簧；在预压力外壳侧面开设出线口，利用螺钉将PCB板安装固定在预压力外壳上，且该PCB板与电接口对接；

作为本实用新型的进一步优选，还包括防尘套，其安装布设在刚性转子和定子之间，其通过胶粘或过盈配合固定在刚性转子内圆周开设的阶梯孔上；

前述的防尘套相对定子的端面上开设第一环形凹凸结构，前述定子内腹板上沿着定子圆周布设的配重圆柱体，其两端分别高于定子内腹板，且伸出定子内腹板相对压电陶瓷片一侧的长度大于伸出定子内腹板相对刚性转子一侧的长度；

在配重圆柱体相对刚性转子的端面沿着定子圆周开设第二环形凹凸结构，第二环形凹凸结构与第一环形凹凸结构间隙配合，使定子与防尘套整合时形成迷宫结构；

配重圆柱体伸出定子内腹板相对压电陶瓷片一侧的端面与定子支撑架内环与外环之间形成的圆周槽匹配，将定子支撑架与定子组件整合安装；

作为本实用新型的进一步优选，前述的刚性转子与轴一体成型，电机采用单出轴形式；刚性转子的圆盘为刚性结构，在其外圆周上开设用于粘贴摩擦片的环面，其内圆周上开设用于固定安装防尘套的阶梯孔；

防尘套相对刚性转子的端面为阶梯结构，其与开设在刚性转子内圆周上的阶梯孔匹配，通过胶粘或过盈配合将防尘套固定在刚性转子上；

作为本实用新型的进一步优选，在定子支撑架的内环圆周上开设三个均匀分布的凹槽，在预压力外壳的内环圆周表面上设置三个均匀分布的凸台，凹槽与凸台的开设位置均匹配，预压力外壳内圆周上的凸台卡进定子支撑架凹槽内实现限制定子支撑架和定子组件在周向方向的转动；

作为本实用新型的进一步优选，前述定子内腹板上沿着定子圆周布设的配重圆柱体，其两端分别高于定子内腹板，且伸出定子内腹板相对压电陶瓷片一侧的长度大于伸出定子内腹板相对刚性转子一侧的长度；

配重圆柱体伸出定子内腹板相对压电陶瓷片一侧的端面与定子支撑架内环与外环之间形成的圆周槽匹配，将定子支撑架与定子组件整合安装；

作为本实用新型的进一步优选，前述的刚性转子与轴一体成型，电机采用双出轴形式；一体成型的刚性转子与定子、定子支撑架和预压力外壳间隙配合；刚性转子的圆盘为刚性结构，其外圆周上开设用于粘贴摩擦片的环面；

作为本实用新型的进一步优选，在定子支撑架的内环圆周上开设三个均匀分布的凹槽，在预压力外壳的内环圆周表面上设置三个均匀分布的凸台，凹槽与凸台的开设位置均匹配，预压力外壳内圆周上的凸台卡进定子支撑架凹槽内实现限制定子支撑架和定子组件在周向方向的转动；

作为本实用新型的进一步优选，在预压力外壳相对定子支撑架的一侧上开设内陷的圆周柱面，其与定子支撑架外圆周侧面间隙配合，限制定子支撑架和定子组件在径向方向蹿动；

沿着定子支撑架外圆周侧面的圆柱面上开设用于储藏导热硅胶或导热硅脂的槽道；

前述刚性转子组件的轴为中空结构；

作为本实用新型的进一步优选，在预压力外壳相对定子支撑架的一侧上开设内陷的圆周柱面，其与定子支撑架外圆周侧面间隙配合，限制定子支撑架和定子组件在径向方向蹿动；

沿着定子支撑架外圆周侧面的圆柱面上开设用于储藏导热硅胶或导热硅脂的槽道；

前述刚性转子组件与轴分开，刚性转子组件套设在实心轴上；

在预压力外壳与轴接触处布设轴承；

作为本实用新型的进一步优选，在定子支撑架的内环圆周上开设三个均匀分布的凹槽，在预压力外壳的内环圆周上设置三个均匀分布的凸台，凸台与内环圆周垂直布设，凹槽与凸台的开设位置均匹配，预压力外壳内圆周上的凸台卡进定子支撑架凹槽内实现限制定子支撑架和定子组件在周向方向的转动。

通过以上技术方案，相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型相比较现有的环形定子无腹板结构的超大中空占比的旋转行波超声电机，在牺牲了较少中空占比的前提下获得了更大的转矩体积比；

本实用新型比现有的定子带腹板结构的中空旋转行波超声电机具有更大的中空占比，中空占比随着定子外径增大而增大，其最大中空占比可以提升到50%~75%，扩展了中空超声电机在大中空、大转矩场合的应用；

本实用新型转子为刚性结构，定子悬浮在刚性转子和刚度合适的波簧之间，波簧缓冲能力强，相比较现有的旋转行波超声电机，本实用新型具有更好的抗高过载能力；

本实用新型定子悬浮在刚性转子和波簧之间，电机在低速大转矩下具有稳定性好的优点，尤其是波簧刚度与设计的定子刚度、振幅满足一定条件时，稳定性更好；

本实用新型主要依靠波簧的形变提供预压力，波簧形变位移大，电机在寿命末期摩擦材料即将完全磨损完的时候，预压力大小变化仍在最佳预压力范围内，仍能保证电机输出性能与寿命初期一致，解决了现有依靠定转子形变提供预压力的超声电机在寿命末期输出性能下降一半甚至一半以上的问题。

本实用新型的中空旋转行波超声电机通过波簧提供预压力，电机在低温下具有优良的启动特性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1所示是现有技术中无腹板结构的环形定子组件及结构示意图；

图2所示是本实用新型的一种采用全新预压力施加方式的旋转行波超声电机的第一种实施例的结构示意图；

图3所示是本实用新型的一种采用全新预压力施加方式的旋转行波超声电机的第一种实施例整机爆炸示意图；

图4所示是本实用新型的一种采用全新预压力施加方式的旋转行波超声电机的第一种实施例的定子组件示意图；

图5所示是本实用新型的一种采用全新预压力施加方式的旋转行波超声电机的第一种实施例的防尘套结构示意图；

图6所示是本实用新型的一种采用全新预压力施加方式的旋转行波超声电机的第一种实施例的防尘套与定子配合构成的迷宫结构示意图；

图7所示是本实用新型的一种采用全新预压力施加方式的旋转行波超声电机的定子支撑架结构示意图；

图8所示是本实用新型的一种采用全新预压力施加方式的旋转行波超声电机的预压力外壳结构示意图；

图9所示是本实用新型的一种采用全新预压力施加方式的旋转行波超声电机的第二种实施例的结构示意图；

图10所示是本实用新型的一种采用全新预压力施加方式的旋转行波超声电机的第二种实施例的刚性转子组件结构示意图；

图11所示是本实用新型的一种采用全新预压力施加方式的旋转行波超声电机的技术在实心轴旋转行波超声电机中的应用实施例的结构示意图；

图12所示是本实用新型的一种采用全新预压力施加方式的旋转行波超声电机的技术在实心轴旋转行波超声电机中的应用实施例的轴和刚性转子组件结构示意图，其中，12a为轴结构，12b为刚性转子组件结构示意图；

图13所示是本实用新型的一种采用全新预压力施加方式的旋转行波超声电机的技术在实心轴旋转行波超声电机中的应用实施例的定子座结构示意图。

图14所示是本实用新型的一种采用全新预压力施加方式的旋转行波超声电机的预压力外壳限制定子支撑架和定子组件在周向方向转动的另外一种结构示意图。

其中： 1为无腹板结构的环形定子，2为压电陶瓷片，3为柔性印制板，4为底座，5为轴承，6a为刚性转子，6b为摩擦片，7a为定子，7b为压电陶瓷片，7c为柔性印制板，8为定子支撑架，9为波簧，10为预压力外壳，11为防尘套， 12为PCB板，13为电接口，14为第一环形凹凸结构，15为与定子导通的地线，16为第二环形凹凸结构，17为凹槽，18为储藏导热硅胶或导热硅脂的槽道，19为凸台，20为出线口，21为实心轴，22为定子支撑架外圆铣扁，23为预压力外壳铣扁。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

图1所示是现有技术中无腹板结构的环形定子组件及结构示意图，包括以下部件：1为无腹板结构的环形定子，2为压电陶瓷片，3为柔性印制板，

图2-图14所示，本实用新型包括以下特征部件： 4为底座，5为轴承，6a为刚性转子，6b为摩擦片，7a为定子，7b为压电陶瓷片，7c为柔性印制板，8为定子支撑架，9为波簧，10为预压力外壳，11为防尘套， 12为PCB板，13为电接口，14为第一环形凹凸结构，15为与定子导通的地线，16为第二环形凹凸结构，17为凹槽，18为储藏导热硅胶或导热硅脂的槽道，19为凸台，20为出线口，21为实心轴，22为定子支撑架外圆铣扁，23为预压力外壳铣扁。

如图2所示，本实用新型的一种采用全新预压力施加方式的旋转行波超声电机，包括刚性转子组件，刚性转子组件的一侧通过轴承安装在电机底座上，其另一侧顺次安装定子组件、定子支撑架和预压力外壳；

前述的刚性转子组件包括顺次连接的刚性转子和摩擦片；

前述的定子组件包括顺次连接的定子、压电陶瓷片和柔性印制板；

在定子内腹板上沿着定子圆周布设配重圆柱体，定子支撑架通过胶粘或过盈配合固定在定子内腹板相对压电陶瓷片一侧的配重圆柱体上，在定子支撑架的内环圆周上开设至少一个凹槽，在预压力外壳的内环圆周上设置至少一个凸台，凹槽与凸台的个数、开设位置均匹配，预压力外壳内圆周上的凸台卡进定子支撑架凹槽内实现限制定子支撑架和定子组件在周向方向的转动；

在预压力外壳和定子支撑架之间还安装布设波簧；在预压力外壳侧面开设出线口，利用螺钉将PCB板安装固定在预压力外壳上，且该PCB板与电接口对接；

作为本实用新型的进一步优选，还包括防尘套，其安装布设在刚性转子和定子之间，其通过胶粘或过盈配合固定在刚性转子内圆周开设的阶梯孔上；

前述的防尘套相对定子的端面上开设第一环形凹凸结构，前述定子内腹板上沿着定子圆周布设的配重圆柱体，其两端分别高于定子内腹板，且伸出定子内腹板相对压电陶瓷片一侧的长度大于伸出定子内腹板相对刚性转子一侧的长度；

在配重圆柱体相对刚性转子的端面沿着定子圆周开设第二环形凹凸结构，第二环形凹凸结构与第一环形凹凸结构间隙配合，使定子与防尘套整合时形成迷宫结构；

配重圆柱体伸出定子内腹板相对压电陶瓷片一侧的端面与定子支撑架内环与外环之间形成的圆周槽匹配，将定子支撑架与定子组件整合安装；

作为本实用新型的进一步优选，前述的刚性转子与轴一体成型，电机采用单出轴形式；刚性转子的圆盘为刚性结构，在其外圆周上开设用于粘贴摩擦片的环面，其内圆周上开设用于固定安装防尘套的阶梯孔；

防尘套相对刚性转子的端面为阶梯结构，其与开设在刚性转子内圆周上的阶梯孔匹配，通过胶粘或过盈配合将防尘套固定在刚性转子上；

作为本实用新型的进一步优选，在定子支撑架的内环圆周上开设三个均匀分布的凹槽，在预压力外壳的内环圆周表面上设置三个均匀分布的凸台，凹槽与凸台的开设位置均匹配，预压力外壳内圆周上的凸台卡进定子支撑架凹槽内实现限制定子支撑架和定子组件在周向方向的转动；作为本实用新型的进一步优选，前述定子内腹板上沿着定子圆周布设的配重圆柱体，其两端分别高于定子内腹板，且伸出定子内腹板相对压电陶瓷片一侧的长度大于伸出定子内腹板相对刚性转子一侧的长度；

配重圆柱体伸出定子内腹板相对压电陶瓷片一侧的端面与定子支撑架内环与外环之间形成的圆周槽匹配，将定子支撑架与定子组件整合安装；

作为本实用新型的进一步优选，前述的刚性转子与轴一体成型，电机采用双出轴形式；一体成型的刚性转子与定子、定子支撑架和预压力外壳间隙配合；刚性转子的圆盘为刚性结构，其外圆周上开设用于粘贴摩擦片的环面；

作为本实用新型的进一步优选，在定子支撑架的内环圆周上开设三个均匀分布的凹槽，在预压力外壳的内环圆周表面上设置三个均匀分布的凸台，凹槽与凸台的开设位置均匹配，预压力外壳内圆周上的凸台卡进定子支撑架凹槽内实现限制定子支撑架和定子组件在周向方向的转动；

作为本实用新型的进一步优选，在定子支撑架的内环圆周上开设三个均匀分布的凹槽，在预压力外壳的内环圆周上设置三个均匀分布的凸台，凸台与内环圆周垂直布设，凹槽与凸台的开设位置均匹配，预压力外壳内圆周上的凸台卡进定子支撑架凹槽内实现限制定子支撑架和定子组件在周向方向的转动。

图2-图3所示，是本实用新型的第一种实施例，一种采用全新预压力施加方式的旋转行波超声电机，包括刚性转子组件，刚性转子组件的一侧通过轴承安装在电机底座上，其另一侧顺次安装定子组件、定子支撑架和预压力外壳；

前述的刚性转子组件包括顺次连接的刚性转子和摩擦片；

前述的定子组件包括顺次连接的定子、压电陶瓷片和柔性印制板；

在本实用新型中，将带有腹板结构的定子组件的固定方式设计成悬浮形式，省去了现有技术通过螺钉固定定子的螺钉孔，将腹板宽度设计到极限小尺寸，扩大了定子内孔直径。

在定子内腹板上沿着定子圆周布设配重圆柱体，定子支撑架通过胶粘或过盈配合固定在定子内腹板相对压电陶瓷片一侧的配重圆柱体上，图7所示，在定子支撑架的内环圆周上开设三个均匀分布的凹槽，图8所示，在预压力外壳的内环圆周表面上设置三个均匀分布的凸台，凹槽与凸台的开设位置均匹配，预压力外壳内圆周上的凸台卡进定子支撑架凹槽内实现限制定子支撑架和定子组件在周向方向的转动，同时限制了定子组件和定子支撑架在径向方向上的运动，只留下定子组件和定子支撑架在周向方向的自由度；

在预压力外壳和定子支撑架之间还安装布设波簧；通过预压力外壳挤压波簧，波簧挤压定子支撑架和定子，使定子齿面压在刚性转子的摩擦片上完成电机预压力的施加；

还包括防尘套，其安装布设在刚性转子和定子之间，其通过胶粘或过盈配合固定在刚性转子内圆周开设的阶梯孔上；

图6所示，防尘套相对定子的端面上开设第一环形凹凸结构，图4所示，前述定子内腹板上沿着定子圆周布设的配重圆柱体，其两端分别高于定子内腹板，且伸出定子内腹板相对压电陶瓷片一侧的长度大于伸出定子内腹板相对刚性转子一侧的长度；其中，在压电陶瓷片上的弧极两侧四分之一分区在本设计中充当地线用，当压电陶瓷片用环氧胶粘贴在定子上后，用导电银浆将这两个分区上的银层与定子导通；

柔性印制板上与上述压电陶瓷片上的弧极两侧四分之一分区对应的地方同时设计成两个互相导通的地线，可利用导电胶或环氧胶粘贴在定子腹板上，最后通过柔性印制板引出，保证了悬浮定子组件安全接地。

图5所示，在配重圆柱体相对刚性转子的端面沿着定子圆周开设第二环形凹凸结构，第二环形凹凸结构与第一环形凹凸结构间隙配合，使定子与防尘套整合时形成迷宫结构，用于防尘和防止磨屑掉入通孔中的其他器件上（如镜片）；

配重圆柱体伸出定子内腹板相对压电陶瓷片一侧的端面与定子支撑架内环与外环之间形成的圆周槽匹配，将定子支撑架与定子组件整合安装；

在预压力外壳相对定子支撑架的一侧上开设内陷的圆周柱面，开设内陷的圆周柱面起到定轴心的作用，其与定子支撑架外圆周侧面间隙配合，起导向作用的同时还能限制定子和定子支撑架在径向方向上的蹿动，保证定转子的转轴的重合度；

预压力外壳上还开设有出线口，利用螺钉将PCB板安装固定在出线口，其固定用的螺钉同时还可以将PCB板上的地线与预压力外壳导通。

沿着定子支撑架外圆周侧面的圆柱面上开设用于储藏导热硅胶或导热硅脂的槽道；

前述套设刚性转子组件的轴为中空结构；

前述的刚性转子与轴一体成型，电机采用单出轴形式，转子直接输出转矩转速且具有高抗过载能力；在其外圆周上开设用于粘贴摩擦片的环面，其内圆周上开设用于固定安装防尘套的阶梯孔；刚性转子的圆盘为刚性结构，电机在工作预压力下，转子几乎不存在变形，只剩下定子腹板的微小变形，提高了摩擦片与定子的接触面积，在相同的预压力和摩擦系数下提高了切向摩擦力矩，可以一定程度上提高电机输出性能；

防尘套相对刚性转子的端面为阶梯结构，其与开设在刚性转子内圆周上的阶梯孔匹配，通过胶粘或过盈配合将防尘套固定在刚性转子上。特别指出的是，这里的防尘套可以与上述刚性转子设计成一体的结构，同样可以达到上述的防尘效果。

图9-图10所示，是本实用新型的第二种实施例，一种采用全新预压力施加方式的旋转行波超声电机，包括刚性转子组件，刚性转子组件的一侧通过轴承安装电机底座，其另一侧顺次安装定子组件、定子支撑架和预压力外壳；

前述的刚性转子组件包括顺次连接的刚性转子和摩擦片；

前述的定子组件包括顺次连接的定子、压电陶瓷片和柔性印制板；

在定子内腹板上沿着定子圆周布设配重圆柱体，定子支撑架通过胶粘或过盈配合固定在定子内腹板相对压电陶瓷片一侧的配重圆柱体上，在定子支撑架的内环圆周上开设三个均匀分布的凹槽，在预压力外壳的内环圆周表面上设置三个均匀分布的凸台，凹槽与凸台的开设位置均匹配，预压力外壳内圆周上的凸台卡进定子支撑架凹槽内实现限制定子支撑架和定子组件在周向方向的转动；

在预压力外壳和定子支撑架之间还安装布设波簧。

前述定子内腹板上沿着定子圆周布设的配重圆柱体，其两端分别高于定子内腹板，且伸出定子内腹板相对压电陶瓷片一侧的长度大于伸出定子内腹板相对刚性转子一侧的长度；

配重圆柱体伸出定子内腹板相对压电陶瓷片一侧的端面与定子支撑架内环与外环之间形成的圆周槽匹配，将定子支撑架与定子组件整合安装；

前述的刚性转子与轴一体成型，电机采用双出轴形式；一体成型的刚性转子与定子、定子支撑架和预压力外壳间隙配合；刚性转子的圆盘为刚性结构，其外圆周上开设用于粘贴摩擦片的环面。

实施例二中的结构采用双出轴结构，电机可以两端同时输出转矩转速，也可以一端做输出，另一端安装编码器等传感器进行闭环控制，实现电机的高精度定位，同时，刚性转子与轴采用双出轴形式一体成型后与定子、定子支撑架和预压力外壳间隙配合还可以起到防尘作用。

上述用于空心轴的结构均适用于当轴为实心结构时，以将实施例二中的中空结构的轴通过实心结构的轴替换为例，如图11-图13所示，一种采用全新预压力施加方式的旋转行波超声电机，包括刚性转子组件，刚性转子组件的一侧通过轴承安装电机底座，其另一侧顺次安装定子组件、定子支撑架和预压力外壳；

前述的刚性转子组件包括顺次连接的刚性转子和摩擦片；

前述的定子组件包括顺次连接的定子、压电陶瓷片和柔性印制板；

在定子内腹板上沿着定子圆周布设配重圆柱体，定子支撑架通过胶粘或过盈配合固定在定子内腹板相对压电陶瓷片一侧的配重圆柱体上，在定子支撑架的内环圆周上开设三个均匀分布的凹槽，在预压力外壳的内环圆周上设置三个均匀分布的凸台，凸台与内环圆周垂直布设，凹槽与凸台的开设位置均匹配，预压力外壳内圆周上的凸台卡进定子支撑架凹槽内实现限制定子支撑架和定子组件在周向方向的转动；

在预压力外壳和定子支撑架之间还安装布设波簧；在预压力外壳侧面开设出线口，利用螺钉将PCB板安装固定在预压力外壳上，且该PCB板与电接口对接。

前述定子内腹板上沿着定子圆周布设的配重圆柱体，其两端分别高于定子内腹板，且伸出定子内腹板相对压电陶瓷片一侧的长度大于伸出定子内腹板相对刚性转子一侧的长度；

配重圆柱体伸出定子内腹板相对压电陶瓷片一侧的端面与定子支撑架内环与外环之间形成的圆周槽匹配，将定子支撑架与定子组件整合安装；

在预压力外壳相对定子支撑架的一侧上开设内陷的圆周柱面，其与定子支撑架外圆周侧面间隙配合，限制定子支撑架和定子组件在径向方向蹿动；

沿着定子支撑架外圆周侧面的圆柱面上开设用于储藏导热硅胶或导热硅脂的槽道；

前述刚性转子组件与轴分开，刚性转子组件套设在实心轴上；在预压力外壳与轴接触处布设轴承；

把一体化的刚性转子分离成轴和刚性转子，同时为了增加轴的稳定性，在预压力外壳上增加了轴承，其定子组件和定子支撑架仍为悬浮状态，定子组件和定子支撑架在周向方向和径向方向的自由度仍是通过预压力外壳内圆周上的凸台卡进定子支撑架凹槽内实现的；该结构下仍是通过定子座挤压波簧，波簧挤压悬浮的定子支撑架和定子组件，最后完成预压力的施加。

特别指出的是，本实用新型所有实施例中的定子支撑架和预压力外壳还可以设计成图14所示的结构，定子支撑架外圆周设计成定子支撑架外圆铣扁，预压力外壳上内陷的圆柱面上也设计有与其匹配的预压力外壳铣扁，这种铣扁结构也能起到限制定子支撑架和定子组件在圆周方向的转动的作用，与前面所述的通过预压力外壳内圆周上的凸台卡进定子支撑架凹槽内实现限制定子支撑架和定子组件在周向方向的转动具有异曲同工之妙。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。