[發明專利]單鉤型位移轉換機構壓電粘滑直線電機及其激勵方法

有效

• 申請號: 201610386928.7
• 申請日: 2016-06-06
• 公開（公告）號: CN106059380B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 盧曉暉;程廷海;陳棟;李哲;田麗雅;王拓
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: H02N2/02
• 分類號: H02N2/02;H02N2/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種單鉤型位移轉換機構壓電粘滑直線電機，該單鉤型位移轉換機構壓電粘滑直線電機由加載機構（1）、單鉤型定子（2）和動子（3）組成；所述單鉤型定子（2）固定安裝在加載機構（1）上，動子（3）固定安裝在加載機構（1）上；其特征在于：加載機構（1）由下滑臺（1-1）、上滑臺（1-2）和手動調節螺釘（1-3）組成；所述下滑臺（1-1）設置有固定螺釘（1-1-1）、鎖緊保持架（1-1-2）和鎖緊螺栓（1-1-3）；下滑臺（1-1）設置有手動調節螺釘安裝孔（1-1-4），通過與手動調節螺釘（1-3）采用螺紋連接的方式緊固單鉤型定子（2）；下滑臺（1-1）設置有下彈簧固定銷（1-1-5）和預壓彈簧（1-1-6），通過下彈簧固定銷（1-1-5）與預壓彈簧（1-1-6）一端固定；下滑臺（1-1）設置有內側固定導軌（1-1-7），內側固定導軌（1-1-7）設置有下導軌限位螺釘（1-1-11）和滾珠保持架組件（1-1-12）；下滑臺設置有動子安裝基面（1-1-8）和動子安裝螺紋孔（1-1-9），通過動子安裝螺紋孔（1-1-9）將動子（3）固定在動子安裝基面（1-1-8）上，下滑臺（1-1）設置有沉頭孔（1-1-10）；所述上滑臺（1-2）設置有橫向鉸鏈安裝孔（1-2-1）和縱向鉸鏈安裝孔（1-2-3），上滑臺（1-2）設置有外安裝孔（1-2-5）和呈垂直對稱分布的內安裝孔（1-2-2）；上滑臺（1-2）的端部安裝有上導軌限位螺釘（1-2-4），上滑臺（1-2）設置有上彈簧固定銷（1-2-6），通過上彈簧固定銷（1-2-6）與預壓彈簧（1-1-6）另一端固定；上滑臺（1-2）側面設置有鎖緊螺紋孔（1-2-7）和外側移動導軌（1-2-8）；所述手動調節螺釘（1-3）通過與手動調節螺釘安裝孔（1-1-4）采用螺紋連接緊固單鉤型定子（2）。

2.根據權利要求1所述的一種單鉤型位移轉換機構壓電粘滑直線電機，其特征在于單鉤型定子（2）包括單鉤型菱形位移放大轉換機構（2-1）、壓電堆疊（2-2）、預緊調整螺栓（2-3）和墊片（2-4）；所述單鉤型菱形位移放大轉換機構（2-1）設置有定子安裝孔（2-1-1），通過定子安裝孔（2-1-1）將單鉤型定子（2）與加載機構（1）安裝固定，單鉤型菱形位移放大轉換機構（2-1）設置有單鉤型菱形鉸鏈（2-1-2），單鉤型菱形位移放大轉換機構（2-1）設置有驅動足（2-1-3）和單鉤型鉸鏈運動轉換器（2-1-4），單鉤型菱形位移放大轉換機構（2-1）設置有預緊調整螺栓安裝孔（2-1-5），通過預緊調整螺栓安裝孔（2-1-5）與預緊調整螺栓（2-3）采用螺紋連接固定壓電堆疊（2-2）；所述壓電堆疊（2-2）的前后端面與預緊調整螺栓（2-3）之間設置有墊片（2-4）。

3.根據權利要求2所述的單鉤型位移轉換機構壓電粘滑直線電機，其特征在于單鉤型定子（2）的單鉤型菱形鉸鏈（2-1-2）設置有鉸鏈短軸和鉸鏈長軸，鉸鏈短軸長度為P，鉸鏈長軸長度為Q，其長軸與短軸的比值K=Q/P為單鉤型菱形鉸鏈（2-1-2）在垂直于驅動方向的微位移放大倍數，微位移放大倍數K取值為1~6。

4.根據權利要求2所述的單鉤型位移轉換機構壓電粘滑直線電機，其特征在于單鉤型定子（2）的單鉤型菱形位移放大轉換機構（2-1）設置有單鉤型鉸鏈運動轉換器（2-1-4），單鉤型鉸鏈運動轉換器（2-1-4）具有的內、外圓角半徑分別為R₁和R₂，其圓角半徑的比值s=R₂/R₁取值為3~5。

5.根據權利要求2所述的一種單鉤型位移轉換機構壓電粘滑直線電機，其特征在于單鉤型定子（2）的單鉤型菱形位移放大轉換機構（2-1）可以采用5052鋁合金、6061鋁合金、7075鋁合金、Ti-35A鈦合金或Ti-13鈦合金材料。

6.根據權利要求2所述的一種單鉤型位移轉換機構壓電粘滑直線電機，其特征在于單鉤型定子（2）的驅動足（2-1-3）端面涂有陶瓷類或玻璃纖維類摩擦材料。