一种高抗过载的行波型超声电机的制作方法

本实用新型涉及一种高抗过载的行波型超声电机，属于电机领域。

背景技术：

行波型超声电机通常需要由电机的轴，由固支在电机轴上的电机转子对电机定子施加合适的轴向预压力，以便将压电陶瓷在定子表面形成的行波，由电机转子所施加的轴向预压力转换成定子表面的旋转摩擦力，该旋转摩擦力反过来推动电机转子再带动电机轴来产生旋转运动输出做功。传统上将电机轴与电机转子相互固支，电机转子保持悬臂梁结构以便接受所施加的轴向预压力。那么，电机转子上必将存在电机轴这一附加的质量，以至于电机在高G加速度条件下，电机转子或电机定子会因电机轴其质量所产生高惯量的冲击，而产生不可预知的塑性变形乃至破坏。

技术实现要素：

本实用新型提供一种高抗过载的行波型超声电机，具有低转速、力矩/质量比大、响应速度快、断电自锁、纳米级分辨率和无电磁干扰等特点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高抗过载的行波型超声电机，包括电机底座，电机轴的底端固设在电机底座中心位置，电机轴由上至下顺次套设电机转子和电机定子，电机定子的底面与电机底座接触；电机转子与电机轴作滑动分离连接，电机转子可沿着电机轴的轴向滑动并且同时相对电机轴的径向旋转；

还包括预压力传递结构，其将施加在预压力螺母上的预压力传递至电机转子与电机定子上；

在电机轴的底端套设锁紧螺母，电机底座中心位置安装支撑轴承，锁紧螺母的外圈与支撑轴承的内圈固联，将电机轴垂直固设在电机底座上；

作为本实用新型的进一步优选，前述的预压力传递结构包括由上至下顺次套设在电机轴上的预压力压板和碟形弹簧，且预压力螺母与预压力压板的表面接触，碟形弹簧的底端与电机转子的表面接触；

作为本实用新型的进一步优选，前述的电机转子与电机轴之间通过异形孔作相对滑动分离连接；

作为本实用新型的进一步优选，在电机转子中心位置开设方孔，电机轴穿过方孔，电机转子可沿着电机轴的轴向滑动并且同时相对电机轴的径向旋转；

作为本实用新型的进一步优选，在电机转子中心位置孔洞内对称开设键槽，电机轴穿过孔洞，电机转子可沿着电机轴的轴向滑动并且同时相对电机轴的径向旋转。

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：

本发明能够实现行波型超声电机在数万G高过载条件下，令电机转子或电机定子不会受到电机轴质量冲击惯量的影响，而免除了电机转子或电机定子塑性变形乃至破坏。

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是本实用新型的优选实施例的整体结构示意图。

图中：1为电机转子，2为电机定子，3为电机底座，4为支撑轴承，11是电机轴，12是预压力螺母，13是预压力压板，14是碟形弹簧，15是锁紧螺母。

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。

如图1所示，本实用新型包括以下特征部件：1为电机转子，2为电机定子，3为电机底座，4为支撑轴承，11是电机轴，12是预压力螺母，13是预压力压板，14是碟形弹簧，15是锁紧螺母。

本实用新型的一种高抗过载的行波型超声电机，包括电机底座，电机轴的底端固设在电机底座中心位置，电机轴由上至下顺次套设电机转子和电机定子，电机定子的底面与电机底座接触；电机转子与电机轴作滑动分离连接，电机转子可沿着电机轴的轴向滑动并且同时相对电机轴的径向旋转；

还包括预压力传递结构，其将施加在预压力螺母上的预压力传递至电机转子与电机定子上；

在电机轴的底端套设锁紧螺母，电机底座中心位置安装支撑轴承，锁紧螺母的外圈与支撑轴承的内圈固联，将电机轴垂直固设在电机底座上；令电机轴能够与电机底座相互之间保持垂直固支连接的同时，又将电机轴质量因数万G加速度所产生的冲击惯量载荷，或者电机轴所承受的外界轴向力载荷，均可经电机底座支撑轴承由电机底座得以卸载。

作为本实用新型的进一步优选，前述的预压力传递结构包括由上至下顺次套设在电机轴上的预压力压板和碟形弹簧，且预压力螺母与预压力压板的表面接触，碟形弹簧的底端与电机转子的表面接触；预压力螺母沿着电机轴，将预压力经预压力压板传递给碟形弹簧上，再由碟形弹簧把预压力作用于电机转子和电机定子上，目的是利用碟形弹簧非线性零刚度特性段，使得电机转子和电机定子之间的预压力保持恒定，即超声电机无论是轴向载荷变化、温度变化、材料损耗与蠕变、工艺误差等等原因所造成的尺寸变化，均不再会对电机转子与电机定子之间的预压力产生任何不良的影响；

作为本实用新型的进一步优选，前述的电机转子与电机轴之间通过异形孔作相对滑动分离连接；即令电机转子与电机轴之间的固支连接得以消除，同时又保持了电机转子能够带动电机轴产生转动；

作为本实用新型的进一步优选，在电机转子中心位置开设方孔，电机轴穿过方孔，电机转子可沿着电机轴的轴向滑动并且同时相对电机轴的径向旋转；

作为本实用新型的进一步优选，在电机转子中心位置孔洞内对称开设键槽，电机轴穿过孔洞，电机转子可沿着电机轴的轴向滑动并且同时相对电机轴的径向旋转；

需要注意的是，除了方孔以及键槽结构，还有多种其他形式如齿槽、滑套等等只需实现电机转子可沿着电机轴的轴向滑动并且同时相对电机轴径向旋转即可。

本实用新型由碟形弹簧为电机转子与电机定子施加恒定的预压力；电机轴与电机底座经由电机底座支撑轴承相互垂直固支连接，电机轴这一附加质量在高过载条件下所产生的高惯量冲击载荷，绝大部分是通过电机底座支撑轴承的内圈，再到电机底座轴承的外圈被卸载至电机底座；又因为电机转子与电机轴能够相对滑动分离连接，即使有一部分的附加冲击惯量存在也不至于使电机转子或电机定子产生塑性变形。

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。