利用柱状定子高阶弯曲振动模态的螺纹驱动型旋转直线超声电机

摘要

利用柱状定子高阶弯曲振动模态的螺纹驱动型旋转直线超声电机，属于超声电机技术领域。它解决了柱状定子弯曲振动模态的螺纹驱动型旋转-直线超声电机微型化时输出力矩小的问题。它包括螺纹输出轴、金属管弹性套筒和m组压电陶瓷片，或者包括螺纹输出轴、压电陶瓷管、两个金属帽和p组外电极，本发明为通过激发自由定子空间上相互正交的两个高阶弯曲振动，如二阶或三阶弯曲振动模态，利用振动的叠加与耦合，在由金属管弹性套管和m组压电陶瓷片组成的定子驱动端的内表面产生驱动行波，定子与螺纹输出轴通过螺纹副传动，在轴向负载力的作用下实现输出轴的旋转-直线运动输出。本发明作为旋转直线超声电机。

主权项

一种利用柱状定子高阶弯曲振动模态的螺纹驱动型旋转直线超声电机，其特征在于：它包括螺纹输出轴(1)、金属管弹性套筒(2)和m组压电陶瓷片(3)，m为正整数，金属管弹性套筒(2)套接在螺纹输出轴(1)的外表面，并与螺纹输出轴(1)通过螺纹副相配合连接，金属管弹性套筒(2)横截面的外轮廓呈正n边形，n的取值为4的整数倍，金属管弹性套筒(2)外表面上沿轴向均匀分布m组压电陶瓷片(3)，每组压电陶瓷片(3)由n片压电陶瓷片组成，每组压电陶瓷片(3)的n片压电陶瓷片对应分布在金属管弹性套筒(2)外表面的每个平面上；压电陶瓷片(3)沿厚度方向极化，压电陶瓷片(3)的上表面和下表面均镀有银电极。