[發(fā)明專利]基于壓電陶瓷多振動(dòng)模式的Z型結(jié)構(gòu)單模態(tài)駐波型直線超聲波電機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811517741.1
• 申請(qǐng)日: 2018-12-12
• 公開（公告）號(hào): CN109600071B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸旦宏;林秋香;郝思鵬;胡霞;劉海濤;蔣春容;徐艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院
• 主分類號(hào): H02N2/02
• 分類號(hào): H02N2/02;H02N2/04
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 王素琴

1.一種基于壓電陶瓷多振動(dòng)模式的Z型結(jié)構(gòu)單模態(tài)駐波型直線超聲波電機(jī)，包括定子與動(dòng)子，其特征在于：定子包括上表面壓電陶瓷、左端壓電陶瓷、右端壓電陶瓷、左驅(qū)動(dòng)足、右驅(qū)動(dòng)足和金屬彈性體，金屬彈性體采用Z型金屬彈性體，金屬彈性體包括彈性體中部和凸出部，彈性體中部的兩端分別設(shè)有伸出的凸出部，其中一端的凸出部緊挨金屬彈性體的上表面，另一端的凸出部緊挨金屬彈性體的下表面，彈性體中部和凸出部整體呈現(xiàn)為Z型結(jié)構(gòu)，上表面壓電陶瓷設(shè)于彈性體中部的上表面，彈性體中部的下表面兩端分別設(shè)有左驅(qū)動(dòng)足、右驅(qū)動(dòng)足，且左驅(qū)動(dòng)足、右驅(qū)動(dòng)足均設(shè)于彈性體中部與動(dòng)子間，凸出部與彈性體中部的兩端分別形成左邊槽、右邊槽，左端壓電陶瓷粘結(jié)在左邊槽內(nèi)，右端壓電陶瓷粘結(jié)在右邊槽內(nèi)；

左端壓電陶瓷和右端壓電陶瓷的極化方向均為Z軸正方向，左端壓電陶瓷和右端壓電陶瓷兩塊壓電陶瓷施加電場(chǎng)方向分別為X軸正方向和X軸負(fù)方向，左端壓電陶瓷和右端壓電陶瓷的工作模式均為扭轉(zhuǎn)振動(dòng)模式；左端壓電陶瓷和右端壓電陶瓷的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)通過Z型金屬彈性體的凸出部傳遞給整個(gè)定子的金屬彈性體，使金屬彈性體發(fā)生彎振；上表面壓電陶瓷的極化方向?yàn)閆軸正方向，施加電場(chǎng)方向?yàn)閆軸負(fù)方向，上表面壓電陶瓷的工作模式為伸縮振動(dòng)模式；左端壓電陶瓷和右端壓電陶瓷的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)模式以及上表面壓電陶瓷的伸縮振動(dòng)模式兩種模式共同工作；三片陶瓷的兩種振動(dòng)模式共同激勵(lì)定子一階彎曲振動(dòng)，繼而驅(qū)使驅(qū)動(dòng)足進(jìn)行斜直線運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)動(dòng)子進(jìn)行移動(dòng)。

2.如權(quán)利要求1所述的基于壓電陶瓷多振動(dòng)模式的Z型結(jié)構(gòu)單模態(tài)駐波型直線超聲波電機(jī)，其特征在于：左驅(qū)動(dòng)足偏離定子左側(cè)駐波波節(jié)位置，右驅(qū)動(dòng)足偏離定子右側(cè)駐波波節(jié)位置，兩者偏離方向和偏離距離都相同，偏離距離均為八分之一基波波長(zhǎng)，動(dòng)子放置于左驅(qū)動(dòng)足、右驅(qū)動(dòng)足兩驅(qū)動(dòng)足下方。

3.如權(quán)利要求1所述的基于壓電陶瓷多振動(dòng)模式的Z型結(jié)構(gòu)單模態(tài)駐波型直線超聲波電機(jī)，其特征在于：上表面壓電陶瓷、左端壓電陶瓷和右端壓電陶瓷三塊壓電陶瓷施加相同時(shí)間相位的交流電壓，各自在定子的金屬彈性體中激振出的一階彎振具有相同時(shí)間相位和空間相位，三者互相疊加。