贴片式模态转换超声电机、驱动平台及其驱动方法_2

文档序号:9633441阅读:来源:国知局
种使用贴片式模态转换超声电机的驱动平台的旋转台的剖视图;
图18所示为本发明提出的一种使用贴片式模态转换超声电机的驱动平台的旋转台的主视图;
图19所示为本发明提出的一种使用贴片式模态转换超声电机的驱动平台的紧固连接件的局部剖视图。
【具体实施方式】
[0012]【具体实施方式】一:结合图1~图7、图10~图12说明本实施方式。本实施方式提供了一种贴片式模态转换超声电机的具体实施方案。所述贴片式模态转换超声电机主要由固定底座1、第一弹性体2、第二弹性体3、转动体4、键5、推力球轴承6、蝶形弹簧7、螺母8和输出轴9组成。
[0013]所述固定底座1为板结构,所述固定底座1 一侧端部表面沿圆周方向均勾设置有η个通孔1-1结构,其用于实现本发明的固定安装,其中η为大于等于1的整数;所述固定底座1 一侧端部表面中心位置设有螺纹孔1-2结构,其用于与第一弹性体2 —侧端部外螺纹2-1结构旋合连接实现第一弹性体2的紧固安装;所述固定底座1另一侧端部表面中心位置设有沉头孔1-3结构,其用于螺母8的布置与推力球轴承6的紧密配合,实现输出轴9一侧端部的紧固安装;所述固定底座1螺纹孔1-2结构与沉头孔1-3结构中心位置设有通孔1-4结构,其用于实现输出轴9的间隙布置。
[0014]所述第一弹性体2为空心圆柱体结构,所述第一弹性体2两侧端部外圆周表面均设置有外螺纹2-1结构,其用于与固定底座1和第二弹性体3旋合连接,实现固定底座1和第二弹性体3与第一弹性体2的紧固连接;所述第一弹性体2两侧端部外螺纹2-1结构之间的外圆周表面上沿圆周方向均匀设置有m个外平面2-4结构,其用于通过胶粘工艺实现m片矩形压电陶瓷片2-2的紧固连接,其中m为大于等于1的整数;所述第一弹性体2外平面2-4结构与一侧端部外螺纹2-1结构之间的外圆周表面上设置有h个模态转换器2-3结构,其用于实现纵振模态与扭转振动模态的转换,其中h为大于等于1的整数;所述布置于第一弹性体2外圆周表面上的模态转换器2-3结构为阵列多个矩形槽结构或阵列多个圆孔结构或阵列多个螺旋槽结构;所述布置于第一弹性体2外平面2-2上的矩形压电陶瓷片2-2采用4激振模式,且均沿厚度方向极化;所述布置于第一弹性体2外平面2-2上的矩形压电陶瓷片2-2的形变方向与第一弹性体2的中心轴线均成平行布置关系;所述第一弹性体2沿轴向设置有通孔2-5结构,其用于实现输出轴9的间隙布置。
[0015]所述第二弹性体3为平面型第二弹性体,所述平面型第二弹性体3 —侧端部表面中心位置设有螺纹孔3-1结构,其用于与第一弹性体2 —侧端部外螺纹2-1旋合连接,实现第一弹性体2与第二弹性体3的紧固连接;所述平面型第二弹性体3另一侧端部表面中心位置设有圆形凹槽3-3结构;所述平面型第二弹性体3圆形凹槽3-3结构一侧端部表面设置有摩擦材料3-4,其用于增大第二弹性体3与转动体4接触表面的摩擦力,实现本发明高性能输出;所述平面型第二弹性体3圆形凹槽3-3结构与螺纹孔3-1结构中心位置设有通孔3-2结构,其用于实现输出轴9的间隙布置。
[0016]所述转动体4为板结构,所述转动体4 一侧端部表面中心位置设有圆形凹槽4-1结构,其与第二弹性体3的圆形凹槽3-3结构相对布置;所述转动体4另一侧端部表面中心位置设有凸缘4-2结构,所述转动体4凸缘4-2结构端部表面设置有阶梯孔4-3结构,其用于实现推力球轴承6的紧密配合;所述转动体4端部表面中心位置设有通孔4-4结构,其用于实现输出轴9的间隙布置;所述转动体4凸缘4-2结构内部设置有键槽4-5结构,其用于与键5配合连接实现转动体4和输出轴9旋转运动与动力的传递。
[0017]所述输出轴9为阶梯轴结构,所述输出轴9 一侧端部设置有键槽9-1结构,其用于与负载配合连接实现本发明运动与动力的输出;所述输出轴9靠近键槽9-1结构一侧设置有外螺纹9-2结构,其用于与螺母8旋合连接实现本发明的加压预紧;所述输出轴9另一侧端部设置有外螺纹9-6结构,其用于与螺母8旋合连接实现本发明的加压预紧;所述输出轴9靠近两侧外螺纹9-2与9-6结构的外圆周表面9-3与9_5结构用于与推力球轴承6配合连接;所述输出轴9与推力球轴承6配合连接的外圆周表面9-3与9-5结构之间靠近键槽9-1结构一侧设置有键槽9-4结构,其用于与键5配合连接实现转动体4与输出轴9运动与动力传递。
[0018]所述布置于第一弹性体2上的矩形压电陶瓷片2-2构成激振组A。
[0019]【具体实施方式】二:结合图13~图19说明本实施方式。本实施方式提供了一种使用贴片式模态转换超声电机的驱动平台的具体实施方案。所述一种使用贴片式模态转换超声电机的驱动平台主要由固定外架1、第一弹性体2、第二弹性体3、转动平台4、滚动体5、推力球轴承6、蝶形弹簧7、紧固连接件8和内六角螺栓9组成,所述一种应用贴片式模态转换超声电机的驱动平台中第二弹性体3与【具体实施方式】一中第二弹性体3的结构组成与连接方式相同。
[0020]所述固定外架1为一侧端部设置有法兰的薄壁圆环体结构,所述固定外架1法兰四周沿圆周方向均匀设置有q个通孔1-1结构,其用于实现固定外架1的固定安装,其中q为大于等于1的整数;所述固定外架1薄壁圆环体靠近法兰部分设置有通孔1-2结构,其用于实现通电导线的引出;所述固定外架1薄壁圆环体靠近悬臂端部内侧设置有圆弧状滑道1-3结构,其用于与滚动体5配合连接实现转动平台4的旋转导向与支撑;所述固定外架1法兰一侧端部表面中心位置设有阶梯孔1-4结构,其用于实现第一弹性体2的安装布置;所述所述固定外架1法兰另一侧端部表面中心位置设有阶梯孔1-6结构,其用于实现内六角螺栓9的安装布置;所述固定外架1法兰端部表面阶梯孔1-4结构中心位置设有通孔1-5结构,其用于与内六角螺栓9间隙配合实现第一弹性体2的紧固安装。
[0021]所述第一弹性体2为两侧端部均设置有螺纹孔2-1结构的圆柱体结构,所述第一弹性体2 —侧端部螺纹孔2-1用于与内六角螺栓9旋合连接实现第一弹性体2的紧固连接,所述第一弹性体2另一侧端部螺纹孔2-1用于与紧固连接件8旋合连接,通过蝶形弹簧7实现驱动平台的加压预紧;所述第一弹性体2 —侧端部设置有外螺纹2-5结构,其用于与第二弹性体3的螺纹孔3-1结构旋合连接,实现第一弹性体2与第二弹性体3的紧固连接;所述第一弹性体2外圆周表面上沿圆周方向均匀设置有m个外平面2-4结构,其用于通过胶粘工艺实现m片矩形压电陶瓷片2-2的紧固连接,其中m为大于等于1的整数;所述布置于第一弹性体2外平面2-4上的矩形压电陶瓷片2-2采用d31激振模式进行激励,且均沿厚度方向极化;所述布置于第一弹性体2外平面2-4上的矩形压电陶瓷片2-2的形变方向与第一弹性体2的中心轴线均成平行布置关系;所述第一弹性体2外平面2-4结构与一侧端部外螺纹2-5结构之间的外圆周表面上设置有h个模态转换器2-3结构,其用于实现纵振模态与扭转振动模态的转换,其中h为大于等于1的整数;所述布置于第一弹性体2外圆周表面上的模态转换器2-3结构为阵列多个矩形槽结构或阵列多个圆孔结构或阵列多个螺旋槽结构。
[0022]所述转动平台4为板结构,所述转动平台4 一侧端部表面中心位置设有圆形凹槽4-1结构,其与第二弹性体3的圆形凹槽3-3结构相对布置;所述转动平台4另一侧端部表面中心位置设有沉头孔4-2结构,其用于实现推力球轴承6的紧密配合;所述转动平台4圆形凹槽4-1结构与沉头孔4-2结构之间设置有通孔4-3结构,其用于实现紧固连接件8的间隙布置;所述转动平台4外圆周表面设置有圆弧形滑道4-5结构,其用于与滚动体5配合连接实现转动平台4的旋转导向与支撑;所述转动平台4另一侧端部表面沿圆周方向均匀设置有r个螺纹孔4-4结构,其用于与负载旋合连接实现驱动平台旋转运动与动力的输出,其中r为大于等于1的整数。
[0023]所述紧固连接件8为一侧端部设有内六角孔的圆柱体结构,所述紧固连接件8另一侧端部设置有外螺纹8-1结构,其用于与第一弹性体2 —侧端部的螺纹孔2-4旋合连接实现驱动平台的加压预紧;所述紧固连接件8内六角孔与外螺纹8-1结构之间的外圆柱表面8-2用于与推力球轴承6紧密配合连接。
[0024]所述布置于第一弹性体2上的矩形压电陶瓷片2-2构成激振组A。
[0025]【具体实施方式】三:本实施方式提供了一种贴片式模态转换超声电机及使用该电机的驱动平台的驱动方法的具体实施方案。
[0026]所述一种贴片式模态转换超声电机及使用该电机的驱动平台的驱动方法的具体实施方案为:所述激振组A通以某一超声频率(一般大于16 kHz)的交流激励电信号,通过模态转换器2-3结构激发其所在的第一弹性体2产生扭转振动模态,激发的纵向振动激励第二弹性体3产生弯曲振动模态,利用振动模态的叠加耦合,在第二弹性体3与转动体4或转动平台4的接触表面上产生驱动摩擦力,实现本发明的运动输出;所述交流激励电信号可为正弦、方波
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1