一种复合式刚性作动器

摘要

一种复合式刚性作动器，它包括：宏动部分、微动部分和测量部分。它们的位置连接关系为：宏动部分与微动部分通过测量部分的接头相连，测量部分的接头将测量部分的耳片与宏动部分的宏动外筒相连，测量部分的速度传感器、加速度计与测量部分的耳片在外部相连，微动部分的底盖与测量部分的力传感器固定；宏动部分与微动部分采用“背对背”连接方式，其传力路线依次为左端盖、宏动外筒、接头、力传感器，最后由微动部分的输出头输出。本发明结构新颖，构思科学，它能够适应结构/机构体及安装其上的高精密设备对振动和变形干扰控制的要求。它在结构/机构振动、形状主动控制技术领域里具有较好的实用价值和广阔地应用前景。

主权项

一种复合式刚性作动器，其特征在于：它包括：宏动部分、微动部分和测量部分，宏动部分与微动部分通过测量部分的接头相连，测量部分的接头将测量部分的耳片与宏动部分的宏动外筒相连，测量部分的速度传感器、加速度计与测量部分的耳片在外部相连，微动部分的底盖与测量部分的力传感器固定；宏动部分与微动部分采用“背对背”连接方式，其传力路线依次为左端盖、宏动外筒、接头、力传感器，最后由微动部分的输出头输出；所述宏动部分包括：花键、空心花键轴、丝杠螺母、丝杠轴、圆筒托架、联轴器、减速机、电机、宏动外筒、左端接头、左端盖和左螺母；花键套在空心花键轴上，其一端靠在圆筒托架的孔肩上，另一端由左端接头旋入圆筒托架的左端螺纹压紧；左端接头通过左端盖旋入宏动外筒的左端螺纹将其压紧，左螺母将左端接头固定在左端盖上；丝杠螺母套在丝杠轴上并且与空心花键轴后端固定；丝杠轴深入空心花键轴的空心中，其后端通过联轴器与减速机的输出轴固定；减速机通过法兰固定在圆筒托架后端，电机的输出轴与减速机的输入端固定连接；该空心花键轴根据需要设计；该减速机为直线型；该电机为带码盘的直流旋转电机；该圆筒托架是两端加工螺纹孔的管状结构件；该联轴器是两端加工有特殊形状孔且两端可以通过螺栓加压拧紧的结构件；该宏动外筒是两端加工螺纹孔的管状结构件；该左端接头是两端加工螺纹，外加工有阶梯轴，内加工通孔的结构件；该左端盖是右端加工螺纹，外加工轴肩，内加工通孔的结构件；该左螺母是自主设计的圆型扁平螺母；所述微动部分包括：底盖、外壳、压电堆、端盖、输出头、预紧弹簧、微动外筒、右端盖和右螺母；压电堆两端分别装在输出头下部和底盖上部的V型槽内，外壳底端固定在底盖上，端盖固定在外壳顶端并且通过预紧弹簧压住输出头肩部以产尘预紧力，输出头的前端轴从预紧弹簧中心孔穿出；右端盖通过螺纹与微动外筒紧固，右螺母将端盖与右端盖紧固；该压电堆为表面粘贴应变片的柱状陶瓷体，由多片压电陶瓷薄片在电学上并联、力学上串联构成，可在电场作用下产生伸缩并输出实际位移；该预紧弹簧是规格为DIN2093的蝶形弹簧；该输出头为前端加工外螺纹、后端带V型槽的阶梯轴状结构件；该端盖为前端加工外螺纹中间开孔、后端全通且加工内螺纹的帽状结构件；该外壳为前端加工外螺纹、后端加工内螺纹的管状结构件；该底盖为前端带V型槽、后端加工螺纹孔的阶梯轴状结构件；该微动外筒是右端加工螺纹的管状结构件；该右端盖是左端加工螺纹，外加工轴肩，内加工通孔的结构件；该右螺母是自主设计的圆型扁平螺母；所述测量部分包括：接头、力传感器、速度传感器、耳片和加速度计；力传感器固定在接头中心，速度传感器和加速度计固定在耳片两侧呈对称分布，耳片通过接头与宏动部分的宏动外筒压紧；；该力传感器为单轴压电式；该速度传感器为单轴电磁式；该加速度计为单轴压电式；该接头是左端加工螺纹，外加工轴肩的轴状结构件；该耳片是根据需要设计的薄片结构件。