采用楔形预紧的陶瓷嵌入式圆筒型行波超声电机振子

摘要

采用楔形预紧的陶瓷嵌入式圆筒型行波超声电机振子，属于压电超声电机技术领域。它解决了现有圆筒型行波超声电机由于采用的压电陶瓷的d31工作模式而导致的机电耦合效率低及机械输出能力难于提高的问题。本发明包括金属基体、4n个压电陶瓷片对、8n个楔形块、4n个电极片和4n个绝缘垫片，n为大于等于三的自然数；采用楔形块实现对压电陶瓷片的预紧和预压力的施加，压电陶瓷片工作在高机电合效率的d33振动模式，d33振动模式是陶瓷片沿厚度方向伸缩振动的模式。本发明机电耦合效率高、可实现大力矩输出。

主权项

一种采用楔形预紧的陶瓷嵌入式圆筒型行波超声电机振子，它包括金属基体(1)、4n个压电陶瓷片对(2)、8n个楔形块(3)、4n个电极片(4)和4n个绝缘垫片(5)，n为大于等于三的自然数；其特征在于：所述金属基体(1)由圆筒(1 1)、两个薄壁环(1 2)和两个法兰(1 3)组成，圆筒(1 1)的轴向两端均设置有薄壁环(1 2)和法兰(1 3)，所述薄壁环(1 2)位于圆筒(1 1)和法兰(1 3)之间，圆筒(1 1)、薄壁环(1 2)和法兰(1 3)的中轴线相重合，圆筒(1 1)的内圆表面上沿圆周方向均匀加工有连续梳状驱动齿(1 4)，圆筒(1 1)的外圆表面上沿圆周方向均匀加工有4n个横截面为等腰梯形的通槽，横截面为等腰梯形的通槽均为槽底宽度大于槽口宽度，每个横截面为等腰梯形的通槽内沿圆筒(1 1)的周向居中设置一个压电陶瓷片对(2)，压电陶瓷片对(2)与横截面为等腰梯形的通槽的两个侧壁之间分别嵌放一个楔形块(3)用来将压电陶瓷片对(2)固定，组成每个压电陶瓷片对(2)的两片压电陶瓷片之间设置一个电极片(4)，每个横截面为等腰梯形的通槽内的压电陶瓷片对(2)、电极片(4)和楔形块(3)与该通槽的槽底面之间设置一个绝缘垫片(5)。