专利名称：一种锥面超声波电机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电机技术领域，涉及一种超声波电机，具体涉及一种 锥面超声波电机。
背景技术：
超声波电机(Ultrasonic Motor)，简称USM，是一种利用超声波振动 能进行驱动的新型电机，与传统电磁式电机不同的是没有电枢和绕组，也 不利用磁场传递能量，而是利用逆压电效应。在定子背面粘上压电片，并 通入高频高压电信号后，由于压电片的逆压电效应，定子表面开始振动并 输出行波。定子表面的行波运动必然使与之紧密接触的转子开始旋转，并 输出机械能。
现有的行波型超声波电机其定转子大都采用平面接触结构，为了保证 上下表面的平行度和面精度，对定、转子都需要一套繁琐的加工工艺来保 证。且电机空载转速不高，效率低下。 发明内容
本实用新型的目的就是针对现有技术的不足，提供了一种锥面自适应 接触的行波型超声波电机。
本实用新型包括固定连接的底座和端盖。 一体结构的转子包括转盘部 分和转轴部分，转盘部分位于转轴部分的中间段，转盘部分的上、下面与 转轴部分的轴向垂直。板簧、定子以及转子的转盘部分设置在底座和端盖 围合的内腔内。转子的转轴部分的两端分别穿过底座和端盖设置，其中一 端通过深沟轴承与底座配合连接，主要用于转轴部分径向方向上的受力； 另一端通过角接触轴承与端盖配合连接，主要用于转轴部分轴向方向上的 受力。定子为圆环形铜构件，转子的转盘部分和板簧分别位于定子的两 侧；板簧的中心开孔处设置有定位销，定子的底部开有定位槽，定子与板 簧通过定位槽和定位销连接。板簧外端设置有卡销，卡销与端盖的卡槽配 合连接。转子的转盘部分与定子位置配合，转盘部分与定子的边沿相接触，转盘部分与定子相接触的接触面为斜面；定子的边沿表面包括上表 面，侧面。且上表面与侧面之间通过多个锥面过渡，所述的上表面为圆环 形平面。圆环形的压电片固定设置在定子的背面，位置与定子的边沿对 应。
所述的转盘部分为圆台体，圆台体的侧面为与定子相接触的接触面，
圆台体的底角为5 85。；与上表面内侧相邻的锥面为定子边沿与转盘部分 相接触的接触面。
所述的转盘部分为内凹的圆盘体，圆盘体的内侧面为与定子相接触的 接触面，圆盘体的内侧底角为95 175。；与上表面外侧相邻的锥面为定子 边沿与转盘部分相接触的接触面。
本实用新型具有的有益的效果是利用圆台体或圆盘体的转子来代替 普通的平面转子，大大减少了转子的工序。通过板簧的微小位移变化来补 偿转子运行过程中产生的偏心，实现定转子接触面的自适应来减轻电机对 加工精度的要求。本实用新型的超声波电机的效率将普通平面接触的超声 波电机的20%提高到25%以上。
图1是本实用新型一个具体实施例的结构示意图； 图2是本实用新型另一具体实施例的结构示意图； 图3是图1和图2中的定子的结构示意图； 图4是图1和图2中的板簧的结构示意图； 图5是图1中转子的结构示意图； 图6是图2中转子的结构示意图。
具体实施方式
如图1和2， 一种锥面超声波电机包括固定连接的底座4、端盖1和一 体结构的转子。
转子包括转盘部分7和转轴部分9，转盘部分7位于转轴部分9的中间 段，转盘部分7的上、下面与转轴部分9的轴向垂直(如图5和6)。
板簧3、定子2以及转子的转盘部分7设置在底座4和端盖1围合的内 腔内。转子的转轴部分9的两端分别穿过底座4和端盖1设置，其中一端
4转轴部分9径向方向上的受
力；另一端通过角接触轴承6与端盖1配合连接，主要用于转轴部分9轴 向方向上的受力。
如图3和4，定子2为圆环形铜构件，转子的转盘部分7和板簧3分别 位于定子2的两侧。板簧3的中心开孔处设置有定位销3-1，定子2的底部 开有定位槽2-l，定子2与板簧3通过定位槽2-l和定位销3-l连接。板簧 3外端设置有卡销3-2，卡销3-2与端盖1的卡槽配合连接。转子的转盘部 分7与定子2位置配合，转盘部分7与定子2的边沿相接触，定子2与转 盘部分7接触的接触面上涂有耐磨材料。定子2的边沿表面包括上表面2-3 和侧面2-5，上表面2-3为圆环形平面，且上表面2-3与侧面2-5之间通过 多个锥面过渡。圆环形的压电片10固定设置在定2子的背面，位置与定子 2的边沿对应。
如图1、 3和5， 一种实施例的转盘部分7为圆台体，圆台体的侧面为 与定子相接触的接触面7-1，圆台体的底角ct为30° ;与上表面内侧相邻 的锥面2-2为定子边沿与转盘部分相接触的接触面。
如图2、 3和6，另一实施例的转盘部分7为内凹的圆盘体，圆盘体的 内侧面为与定子相接触的接触面7-1，圆盘体的内侧底角e为150° ;与上 表面外侧相邻的锥面2-4为定子边沿与转盘部分相接触的接触面。
权利要求1、一种锥面超声波电机，包括固定连接的底座、端盖和转子，其特征在于转子为一体结构，包括转盘部分和转轴部分，转盘部分位于转轴部分的中间段，转盘部分的上、下面与转轴部分的轴向垂直；板簧、定子以及转子的转盘部分设置在底座和端盖围合的内腔内；转子的转轴部分的两端分别穿过底座和端盖设置，其中一端通过深沟轴承与底座配合连接，另一端通过角接触轴承与端盖配合连接；定子为圆环形铜构件，转子的转盘部分和板簧分别位于定子的两侧；板簧的中心开孔处设置有定位销，定子的底部开有定位槽，定子与板簧通过定位槽和定位销连接；板簧外端设置有卡销，卡销与端盖的卡槽配合连接；转子的转盘部分与定子位置配合，转盘部分与定子的边沿相接触，转盘部分与定子相接触的接触面为斜面；定子的边沿表面包括上表面和侧面，其中上表面为圆环形平面，上表面与侧面之间通过多个锥面过渡；圆环形的压电片固定设置在定子的背面，位置与定子的边沿对应。
2、 如权利要求l所述的一种锥面超声波电机，其特征在于所述的转 盘部分为圆台体，圆台体的侧面为与定子相接触的接触面，圆台体的底角 为5 85° ;与上表面内侧相邻的锥面为定子边沿与转盘部分相接触的接 触面。
3、 如权利要求1所述的一种锥面超声波电机，其特征在于所述的转 盘部分为内凹的圆盘体，圆盘体的内侧面为与定子相接触的接触面，圆盘体的内侧底角为95 175° ;与上表面外侧相邻的锥面为定子边沿与转盘 部分相接触的接触面。
专利摘要本实用新型涉及一种锥面超声波电机。现有的超声波电机的定子和转子采用平面接触，加工工艺复杂下。本实用新型的转子为一体结构，包括转盘部分和转轴部分。板簧、定子以及转子的转盘部分设置在底座和端盖围合的内腔内。转子的转盘部分和板簧分别位于定子的两侧，转盘部分与定子的边沿相接触，转盘部分与定子相接触的接触面为斜面，圆环形的压电片固定设置在定子的背面。本实用新型利用圆台体或圆盘体的转子来代替普通的平面转子，大大减少了转子的加工工序。
文档编号H02N2/00GK201374655SQ20092011590
公开日2009年12月30日 申请日期2009年3月16日 优先权日2009年3月16日
发明者剑 王, 王文浩, 胡锡幸, 郭吉丰, 黄长江 申请人:浙江大学