[實用新型]一種準零剛度復合轉子超聲電機

有效

• 申請號: 201820419560.4
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN208337439U
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 菅磊;王翔;王均山;陳超
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H02N2/10
• 分類號: H02N2/10;H02N2/12
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 瞿網蘭

1.一種準零剛度復合轉子超聲電機，它包括壓電陶瓷（4）、定子（3）、轉動軸（7）和轉子（2），壓電陶瓷（4）安裝在定子的一個端面上，定子的另一個端面與轉子（2）相抵，轉子（2）安裝在轉動軸（7）上，其特征是所述的轉子（2）為準零剛度復合轉子，該準零剛度復合轉子由轉盤（16）、機械彈簧（17）、內磁力彈簧和外磁力彈簧及上端蓋（12）組成，轉盤（16）的中心設有供轉動軸（7）通過的方形孔，轉動軸（7）對應部位也呈方形結構，以便轉動軸既能在轉盤中作軸向竄動又能在轉盤（16）的帶動下轉動；轉盤（16）的底面與定子（3）相嚙合產生轉動力，轉盤（16）的另一面與機械彈簧（17）的一端相連，機械彈簧（17）產生彈力以轉子（2）與定子（3）保持設定的壓力，機械彈簧（17）的另一端與外磁力彈簧的一端相低，外磁力彈簧的另一端與上端蓋（12）相連，上端蓋（12）通過壓套（10）實現其在轉動軸（7）上的軸向定位；內磁力彈簧通過一端的調節螺母（18）和轉動軸（7）上的臺階面固定在轉動軸（7）上，調節壓套（10）在轉動軸上的位置，使內磁力彈簧和外磁力彈簧復合產生的負剛度與機械彈簧產生的正剛度相匹配，使轉子（2）在轉動過程中既與定子（3）保持設定的嚙合力又能在受到外界沖擊時自動抵消所受的沖擊載荷。

2.根據權利要求1所述的準零剛度復合轉子超聲電機，其特征是所述的壓套（10）通過螺紋旋裝在轉動軸（7）上。

3.根據權利要求1所述的準零剛度復合轉子超聲電機，其特征是所述的內磁力彈簧由內永磁鐵（20）、內套筒（21）和底蓋（19）組成，內永磁鐵（20）套裝在內套筒（21）中，內永磁鐵（20）又套裝在轉動軸（7）上，內套筒（21）的上端面與轉動軸（7）上的臺界面相抵，底蓋（19）安裝在內套筒（21）的下端面上，底蓋（19）在轉動軸（7）上的位置由旋裝在轉動軸上的調節螺母（18）確定。

4.根據權利要求1所述的準零剛度復合轉子超聲電機，其特征是所述的外磁力彈簧由外套筒（14）和外永磁鐵（15）組成，外永磁鐵（15）安裝在外套筒（14）中，外套筒（14）的下端與機械彈簧（17）的一端相連，外套筒（14）的上端與上端蓋（12）固定相連；上端蓋（12）的中心設有方形槽以便轉子既能沿軸向小幅移動又能在上端蓋的帶動下轉動。

5.根據權利要求1所述的準零剛度復合轉子超聲電機，其特征是所述的轉動軸（7）上設有標記線（22），標記線（22）與上端蓋（12）的下表面重合時，轉子（2）的內永磁鐵（20）正對于外永磁鐵（15），兩永磁鐵中截面重合實現磁力彈簧負剛度，并聯正剛度機械彈簧，轉子處于零剛度工作狀態。

6.根據權利要求4所述的準零剛度復合轉子超聲電機，其特征是所述的機械彈簧（17）的上表面焊接固定在外套筒（14）下表面的凹槽內，機械彈簧（17）的下表面焊接固定在轉盤（16）上表面的凹槽內，機械彈簧與內、外磁力彈性在軸向方向上并聯實現零剛度特性。

7.根據權利要求1所述的準零剛度復合轉子超聲電機，其特征是所述的轉動軸（7）的軸肩與內套筒（21）上端之間添加有能改變內永磁鐵（20）中心截面的位置以使內外永磁體中心截面重合的橡膠墊片。

8.根據權利要求1所述的準零剛度復合轉子超聲電機，其特征是所述的上端蓋（12）和外套筒（14）之間加裝有調節墊圈（13）。

9.根據權利要求3所述的準零剛度復合轉子超聲電機，其特征是所述的內永磁鐵（20）為徑向輻射充磁的磁瓦，內永磁鐵（20）的材料為汝鐵硼。

10.根據權利要求4所述的準零剛度復合轉子超聲電機，其特征是所述的外永磁鐵（15）為徑向輻射充磁的磁瓦，外永磁鐵（15）的材料為汝鐵硼。