[實用新型]多自由度擺動和轉動的球面超聲波電機

有效

• 申請號: 201420136265.X
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN203788190U
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 白東哲;馬永駿
• 申請（專利權）人: 沈陽大學
• 主分類號: H02N2/00
• 分類號: H02N2/00;H02N2/10;H02N2/12
• 代理公司: 沈陽技聯專利代理有限公司 21205
• 代理人: 趙越

技術領域

????本實用新型涉及一種電機，特別是涉及一種多自由度擺動和轉動的球面超聲波電機。

背景技術

傳統的電機一般只有一個自由度的運動，旋轉或直線運動，在電機機座固定的情況下很難實現電機軸在任何方向擺動和旋轉。為了實現2個自由度的旋轉運動，目前一般需要2個電機組合，只用一個電機實現任何方向的擺動和旋轉很困難。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種多自由度擺動和轉動的球面超聲波電機，通過壓電陶瓷驅動球面轉子使電機軸可實現多自由度的擺動和轉動，電機的主軸在機座固定的情況下可以任何方向擺動以及繞主軸旋轉。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：

多自由度擺動和轉動的球面超聲波電機，包括底座、定子支承座、、支承座蓋、蝶形彈簧、十字滑塊、定子滑塊、固定滑塊、鍵、套筒、壓電陶瓷、定子、電機軸、球型轉子、支撐座蓋、定子支承座、轉子支承座、傳感器座、電極、傳力圓板、石英晶片、絕緣環，所述電機由4個定子和1個球型轉子組成，壓電陶瓷粘接在定子后面，?4個對稱放置的定子表面和球面轉子相互加壓接觸，球面超聲波電機的轉子支承座上面安裝有球型轉子，球型轉子上面裝有電機軸，球型轉子的前后左右對稱的裝有定子，定子底面粘接壓電陶瓷，定子用3個定子固定螺釘固定在定子滑塊上，定子滑塊插入十字滑塊中，十字滑塊插在固定滑塊中，蝶形彈簧壓在固定滑塊上，蝶形彈簧后面裝有傳力圓板，傳感器座里設有電極、石英晶片、絕緣環及引線；壓力調整螺栓設在傳感器座上，轉子支承座通過螺釘固定在底座上，定子支承座用支承座固定螺栓固定在底座上。

所述的多自由度擺動和轉動的球面超聲波電機，所述壓力調整螺栓上裝有自鎖螺母和墊圈。

本實用新型的優點與效果是：

本實用新型球面超聲波電機的主軸在機座固定的情況下可以任何方向擺動以及繞主軸旋轉。

附圖說明

圖1為本實用新型球面超聲波電機主視圖；

圖2為本實用新型球面超聲波電機俯視圖。

具體實施方式

下面結合附圖所示實施例，對本實用新型作進一步詳述。

本實用新型由4個定子和1個球型轉子組成，每一個定子后面有十字滑塊自動定心加壓機構，使定子表面和球型轉子表面緊密接觸。球型轉子由4個行波定子夾持，定子表面與球型轉子表面加壓接觸，分別控制每一個定子表面彈性體的行波使球型轉子上的電機軸可以在任何方向擺動和轉動。

本超聲波電機利用壓電陶瓷的逆壓電效應激發超聲振動，借助4個對稱放置的定子夾持和球面轉子，通過摩擦耦合使電機軸在機座固定的情況下可以向任何方擺動和旋轉，適合用于關節軸的直接驅動。

???球面超聲波電機包括1.底座，?2.定子支承座A，3.?支承座固定螺栓，4.固定螺栓，5.定子固定螺釘，6.壓力調整螺栓，7.?自鎖螺母，8.墊圈，9.支承座蓋A，10.?蝶形彈簧，?11.十字滑塊，12.?定子滑塊，13.?固定滑塊，14.?鍵，15.?套筒，16.?壓電陶瓷，17.?定子，18.?電機軸，19.?電機軸固定螺母，20.?球型轉子，21.支撐座蓋B,22.?定子支承座B，23.?轉子支承座，24.?轉子支承座固定螺釘，25.?支承座固定螺栓，26.?傳感器座，27.?電極，28.?傳力圓板，29.?石英晶片，30.?絕緣環，31.?電極引線?。球面超聲波電機有一個球面轉子和4個定子，壓電陶瓷粘接在定子后面，壓電陶瓷發生超聲波機械振動，則彈性體定子也和壓電陶瓷共振并在定子表面產生一種行進波，使得球面轉子通過耐摩材料獲得回轉扭矩。因為4個對稱放置的定子表面和球面轉子是相互加壓接觸狀態，所以轉子靠4個摩擦力組合推動向任何方向擺動和轉動?。

在圖1，2中，球面超聲波電機的轉子支承座23上面有球型轉子20，球型轉子上面裝有電機軸18和電機軸固定螺母19，球型轉子的前后左右對稱的裝有定子17，定子底面粘接壓電陶瓷16，定子用3個定子固定螺釘5固定在定子滑塊12上，定子滑塊插入十字滑塊11中，十字滑塊插在固定滑塊13中，蝶形彈簧10壓固定滑塊，蝶形彈簧后面有傳力圓板28，傳感器座26里有電極27，石英晶片29，絕緣環30及引線31。壓力調整螺栓6壓傳感器座，壓力調整螺栓上裝有自鎖螺母7和墊圈8。轉子支承座通過通過螺釘24固定在底座1上，定子支承座用支承座固定螺栓25固定在底座上。