[實用新型]一種混合懸浮式圓盤非接觸超聲電機

有效

• 申請號: 201521137296.8
• 申請日: 2015-12-31
• 公開（公告）號: CN205265560U
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 王軍;周國平;張靜;楊昆;馬徑捷
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: H02N2/16
• 分類號: H02N2/16;H02N2/12;H02N15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種微電機領域中，無需機械滾動軸承的混合懸浮式圓盤非接觸 超聲電機。

背景技術

超聲電機具有結構簡單、驅動無噪聲等獨特的優點。超聲電機定子和轉子相互接 觸，通過壓電元件激勵定子表面形成運動，通過摩擦力帶動轉子旋轉。該類型超聲電機是靠 摩擦力來實現電能轉換為機械能，轉速受限，同時定轉子材料要求高，摩擦損耗降低了使用 壽命。為克服這些缺點，非接觸型超聲電機成為一個新的研究領域。現有的圓盤型非接觸超 聲電機的轉子需要軸承支承運動，常采用滾動軸承或球軸承。非接觸超聲電機的輸出力矩 很小，機械軸承自身的摩擦力矩在非接觸超聲電機中是不可以忽略的，非接觸超聲電機的 使用機械軸承支承的形式是不合適的，在本身輸出力矩很小的情況下，機械軸承削弱了電 機輸出力矩，限制了其進一步發展，必須要解決機械軸承支承的問題才能提高電機的轉速 和力矩。采用無接觸摩擦的懸浮軸承技術可以消除機械摩擦力矩，提高電機輸出力矩，從而 進一步提升電機的轉速。

發明內容

本實用新型的目的是，針對背景技術存在的問題，提供一種可以無需機械滾動軸 承支承的混合懸浮式圓盤非接觸超聲電機，具有轉速高，無摩擦，無需潤滑，結構簡單，易于 調整電機定子與轉子間隙等優點。

為實現上述目的，本混合懸浮式圓盤非接觸超聲電機，采用電機定子和轉子，徑向 軸承定子和轉子，軸向軸承定子和轉子均不直接接觸的方式，使得各個定子和轉子之間保 留一定的間隙。主要由電機定子、電機轉子、徑向軸承定子、徑向軸承轉子、軸向軸承定子、 軸向軸承轉子和支座構成，具體結構是所述電機定子包括電機定子基體、壓電陶瓷，其中電 機定子基體內圈面緊套于支座上凸臺的外圈面，通過螺釘固定于支座上，壓電陶瓷沿定子 圓底面的外側對稱粘貼；所述電機轉子包括電機轉子基體、轉軸，其中電機轉子基體中心與 轉軸固定安裝；所述徑向軸承定子為第一永磁圓環，其外圈面與支座上凸臺的內圈面粘貼； 所述徑向軸承轉子為第二永磁圓環，其內圈面粘貼于轉軸的外圈面；所述軸向軸承定子包 括軸向軸承定子基體、電磁線圈、位移傳感器，其中軸向軸承定子基體通過埋頭螺釘與支座 的下端面固定，電磁線圈通過粘貼固定在軸向軸承定子基體的內部，軸向軸承定子基體的 中心位置安裝位移傳感器；所述軸向軸承轉子基體中心與轉軸固定安裝；所述支座分別用 螺釘和埋頭螺釘與電機定子基體和軸向軸承定子基體定位。

本實用新型的積極效果是：

本實用新型采用了電機定轉子和徑軸向軸承定轉子均為非接觸的方式，電機定轉 子由聲壓力控制間隙，徑向軸承定轉子由永磁力控制間隙，軸向軸承定轉子由電磁力主動 控制間隙，方便調整電機定轉子間隙大小，通過混合懸浮方式減小摩擦力矩，從而提高了電 機的轉速和壽命，突破了以往圓盤非接觸超聲電機定轉子間隙固定不能調整的限制，無需 軸承潤滑，結構簡單。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的一種混合懸浮式圓盤非接觸超聲電機結構框圖。

圖1中的標號名稱：1、電機定子基體，2、電機轉子基體，3、支座，4、徑向軸承定子， 5、轉軸，6、徑向軸承轉子，7、壓電陶瓷，8、螺釘，9、埋頭螺釘，10、軸向軸承定子基體，11、電 磁線圈，12、位移傳感器，13、軸向軸承轉子基體。

具體實施方式