[發(fā)明專利]直線旋轉(zhuǎn)耦合輸出型壓電驅(qū)動裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310098778.6
• 申請日: 2013-03-26
• 公開（公告）號: CN103219916A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周輝;姜紫慶;郁洪軒;周成林;賈建軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所
• 主分類號: H02N2/06
• 分類號: H02N2/06;H02N2/14
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 郭英

1.一種直線旋轉(zhuǎn)耦合輸出型壓電驅(qū)動裝置，包括：堆疊安裝座（2）、圓柱銷（3）、壓電堆疊（4）、應(yīng)變片（5）、殷鋼片（6）、鋼珠（7）、耦合輸出構(gòu)件（8）、輸出軸（9），其特征在于：

所述的堆疊安裝座（2）為2Cr13不銹鋼材質(zhì)、下端為法蘭的圓柱狀零件，上端圓柱體長度不小于7.5mm，直徑不小于15mm，圓柱體上端面中心有一個深1mm、直徑D₁+0.1mm的平底圓孔（2-1），其中D₁為壓電堆疊（4）方形截面的外接圓直徑；圓柱上端面距中心R₁-2.5mm處有一個用于通導(dǎo)線的通孔（2-2），其中R₁為上圓柱體的半徑；圓柱體側(cè)面距上端面3.2mm處有一道頂角120°等腰三角形的環(huán)形凹槽（2-3），凹槽寬度4.4mm；圓柱體側(cè)面有一對夾角為60°的平面（2-4），兩平面與圓柱體中心距離均為38R₁/51mm，且從圓柱體頂面至其下4.8mm，平面切除部分環(huán)形槽（2-3）但避開通孔（2-2）；法蘭厚4mm至5mm，直徑比上圓柱直徑大6mm至7mm，底面有周向均布的三個深4mm的M3螺紋孔（2-5），用于裝置與外部的安裝固定；法蘭上端面距法蘭中心R₁+1.6mm處有一個深3mm的銷釘孔（2-6），用于安裝圓柱銷（3）；

所述的壓電堆疊（4）為軸向截面方形的長方體；

所述的應(yīng)變片（5）為基底為長方形的單向測量應(yīng)變片，測量方向長度不超過壓電堆疊（4）軸向長度的1/3，寬度不超過壓電堆疊（4）的寬度；

所述的殷鋼片（6）形狀與壓電堆疊（4）軸向截面相同，厚度比l-h大0.02mm至0.03mm，其中l(wèi)為耦合輸出構(gòu)件（8）、輸出軸（9）和鋼珠（7）安裝后鋼珠（7）最低點距離耦合輸出構(gòu)件（8）底面的距離，h為壓電堆疊（4）粘接到堆疊安裝座（2）后壓電堆疊（4）頂面到堆疊安裝座（2）法蘭上端面的距離；

所述的耦合輸出構(gòu)件（8）為0Cr17Ni7Al不銹鋼材質(zhì)圓管狀零件，外徑與堆疊安裝座（2）法蘭直徑相同，按內(nèi)徑可分為三段，上段長度3mm至5mm，內(nèi)徑8mm至10mm，下段長度比堆疊安裝座（2）上圓柱體長度大0.5mm至1mm，內(nèi)徑比堆疊安裝座（2）上圓柱直徑大0.02mm至0.03mm，中間段壁厚1.5mm至2.5mm，中間段和下段的長度總和比l₁+l₂+R₂大1mm至1.5mm，其中l(wèi)₁為堆疊安裝座（2）頂面圓孔（2-1）底平面到法蘭上端面的距離，l₂為壓電堆疊（2）長度，R₂為鋼珠（7）半徑；下段圓管側(cè)面距底面l₁-2mm處有周向均布的3個M3螺紋通孔（8-1）；下段圓管側(cè)面距底面l₁-1mm高度有2個孔中心線成60°角的M3螺紋通孔（8-2），且二者與螺紋孔（8-1）中一個的夾角均為30°；圓管底面距中心R₁+1.6mm處有安裝圓柱銷（3）的銷釘孔（8-3），深6mm，其位置滿足安裝時側(cè)向3個螺孔（8-1）均能對準(zhǔn)堆疊安裝座（2）側(cè)面的凹槽（2-3）,且另2個螺紋孔（8-2）正對著堆疊安裝座（2）側(cè)面的兩個平面（2-4）；中間段側(cè)面有3根或3根以上螺旋槽（8-4）貫穿管壁，螺旋槽寬度2mm到4mm，導(dǎo)程大于D₂而小于10D₂，螺旋槽上下邊緣距中間段圓管的上下端均為1mm；

所述的輸出軸（9）為2Cr13不銹鋼材質(zhì)短軸，中間有一法蘭，底端面有一個底部為半球形的圓孔（9-1），用于安裝鋼珠（7），圓孔圓柱段長0.5mm，下段軸軸徑為D₂+0.01mm，長l₃+0.5mm，其中D₂為耦合輸出構(gòu)件（8）上段圓管內(nèi)徑，l₃為上段圓管長度；法蘭盤直徑比軸徑大4mm，厚度2mm至4mm；上段軸軸徑8mm至10mm，長度不小于10mm；

堆疊安裝座（2）圓孔（2-1）底面粘接壓電堆疊（4）底面，壓電堆疊（4）側(cè)面粘貼應(yīng)變片（5），頂面粘貼殷鋼片（6），壓電堆疊（4）和應(yīng)變片（5）的導(dǎo)線從堆疊安裝座（2）上通孔（2-2）引出；輸出軸（9）下段軸嵌套在耦合輸出構(gòu)件（8）上段圓管內(nèi)，法蘭下端面與耦合輸出構(gòu)件（8）頂面貼合，輸出軸（9）底端小孔（9-1）裝鋼珠（7），鋼珠（7）與殷鋼片（6）上端面接觸，耦合輸出構(gòu)件（8）下段圓管與堆疊安裝座（2）上圓柱套合，其底面與堆疊安裝座（2）法蘭貼合；圓柱銷（3）安裝在堆疊安裝座（2）的銷釘孔（2-6）和耦合輸出構(gòu)件（8）的銷釘孔（8-3）內(nèi)，耦合輸出構(gòu)件（8）側(cè)面螺紋孔（8-1）內(nèi)的緊定螺釘（3）頂端圓錐面抵住堆疊安裝座（2）環(huán)向凹槽的上斜面，螺紋孔（8-2）內(nèi)的緊定螺釘（3）頂端圓錐面分別抵住堆疊安裝座（2）側(cè)面的兩平面（2-4）。