[發明專利]菱形鉸鏈斜拉式正交驅動型壓電粘滑直線馬達及其復合激勵方法

有效

• 申請號: 201610386983.6
• 申請日: 2016-06-06
• 公開（公告）號: CN105897043B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 程廷海;張邦成;柳虹亮;何猛;高琪;李博文
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: H02N2/04
• 分類號: H02N2/04;H02N2/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種菱形鉸鏈斜拉式正交驅動型壓電粘滑直線馬達，所述斜拉式菱形鉸鏈正交驅動型壓電粘滑直線馬達由預緊力調節裝置（1）、斜拉式定子（2）和動子（3）組成；斜拉式定子（2）安裝在預緊力調節裝置（1）上，動子（3）安裝在預緊力調節裝置（1）上；其特征在于所述預緊力調節裝置（1）由安裝支座（1-1）、移動滑臺（1-2）和預緊力調節螺桿（1-3）組成；其中安裝支座（1-1）設置安裝定位孔（1-1-1）、定位支承平面（1-1-8），動子（3）安裝固定在定位支承平面（1-1-8）上，安裝支座（1-1）底部設置有安裝螺紋孔（1-1-2），安裝支座（1-1）通過安裝螺紋孔（1-1-2）與外圍設備連接，安裝支座（1-1）設置有滑道限位螺釘（1-1-3）、滑動架（1-1-4）和滑道（1-1-9），滑道限位螺釘（1-1-3）安裝在滑道（1-1-9）上，滑動架（1-1-4）在滑道限位螺釘（1-1-3）間滑動，安裝支座（1-1）設置有保持架緊固螺釘（1-1-5）、止動栓保持架（1-1-6）和止動栓（1-1-7），通過旋緊止動栓（1-1-7）實現移動滑臺（1-2）的止動固定，安裝支座（1-1）設置有彈簧（1-1-10），安裝支座（1-1）通過彈簧（1-1-10）與滑臺（1-2）連接，安裝支座（1-1）設置有下彈簧固定銷（1-1-11），彈簧（1-1-10）一端通過下彈簧固定銷（1-1-11）與安裝支座（1-1）連接，安裝支座（1-1）設置有加載螺紋孔（1-1-12），其與預緊力調節螺桿（1-3）進行螺紋連接；移動滑臺（1-2）設置有定位螺紋孔（1-2-1），斜拉式定子（2）通過定位螺紋孔（1-2-1）固定在移動滑臺（1-2）上，移動滑臺（1-2）設置有移動滑臺限位螺釘（1-2-2）、導向滑桿（1-2-5），移動滑臺限位螺釘（1-2-2）安裝在導向滑桿（1-2-5）端部，滑動架（1-1-4）在移動滑臺限位螺釘（1-2-2）間滑動，移動滑臺（1-2）設置有上彈簧固定銷（1-2-3），彈簧（1-1-10）的另一端通過上彈簧固定銷（1-2-3）與移動滑臺（1-2）連接，移動滑臺（1-2）側面設置有止動栓安裝孔（1-2-4），止動栓安裝孔（1-2-4）與止動栓（1-1-7）螺紋連接；預緊力調節螺桿（1-3）與加載螺紋孔（1-1-12）螺紋連接，通過調整預緊力調節螺桿（1-3）的旋進長度可以調節移動滑臺（1-2）的位置，實現預緊力調節裝置（1）對預緊力的調節。

2.根據權利要求1所述的一種菱形鉸鏈斜拉式正交驅動型壓電粘滑直線馬達，其特征在于所述的斜拉式定子（2）由斜拉式菱形運動轉換器（2-1）、壓電堆疊（2-2）、預緊螺釘（2-3）和調整墊片（2-4）組成；斜拉式菱形運動轉換器（2-1）采用菱形柔性鉸鏈結構，斜拉式菱形運動轉換器（2-1）設置有定子安裝孔（2-1-1），斜拉式定子（2）通過定子安裝孔（2-1-1）固定在移動滑臺（1-2）上，斜拉式菱形運動轉換器（2-1）設置有偏轉鉸鏈（2-1-2）、圓弧形柔性鉸鏈（2-1-5），用于調節斜拉式菱形運動轉換器（2-1）的偏轉剛度，斜拉式菱形運動轉換器（2-1）設置有切口型菱形鉸鏈（2-1-3），用于調節斜拉式菱形運動轉換器（2-1）的軸向剛度，斜拉式菱形運動轉換器（2-1）設置有運動轉換機構（2-1-4），斜拉式菱形運動轉換器（2-1）設置有預緊螺栓安裝孔（2-1-6），預緊螺栓2-3與預緊螺栓安裝孔（2-1-6）進行螺紋連接；壓電堆疊（2-2）的前后端面和預緊螺栓（2-3）之間設置有調整墊片（2-4）。

3.根據權利要求2所述的一種菱形鉸鏈斜拉式正交驅動型壓電粘滑直線馬達，其特征在于所述偏轉鉸鏈（2-1-2）具有圓角半徑值R₁，圓弧形柔性鉸鏈（2-1-5）具有圓角半徑值R₂，R₁與R₂的比值為S，S的取值滿足的范圍為0.1~1。

4.根據權利要求2所述的一種菱形鉸鏈斜拉式正交驅動型壓電粘滑直線馬達，其特征在于所述運動轉換機構（2-1-4）設置有驅動直梁（2-1-4-1）、運動轉換斜梁（2-1-4-2），所述驅動直梁（2-1-4-1）與運動轉換斜梁（2-1-4-2）形成一定角度φ，φ的取值滿足的范圍為45°~90°。

5.根據權利要求2所述的一種菱形鉸鏈斜拉式正交驅動型壓電粘滑直線馬達，其特征在于所述斜拉式定子（2）的斜拉式菱形運動轉換器（2-1）可采用5052鋁合金、6061鋁合金、7075鋁合金材料。