[发明专利]贴片式盘形结构旋转直线超声电机

权利要求书

1.一种贴片式盘形结构旋转直线超声电机，它由被激圆盘（1）、激振元件（2）和输出轴（3）组成；所述的被激圆盘（1）为内孔具有内螺纹的盘形结构弹性体，输出轴（3）采用带有外螺纹的圆轴结构，被激圆盘（1）与输出轴（3）之间通过螺纹连接传动，激振元件（2）为压电陶瓷片，通过胶粘或冷焊工艺实现与被激圆盘（1）的固结，并沿周向均布于被激圆盘（1）的表面；

其特征在于：所述超声电机为一种单波长激振模式的贴片式盘形结构旋转直线超声电机，该单波长激振模式的贴片式盘形结构旋转直线超声电机中激振元件（2）为PZT4或PZT8型压电陶瓷片，共8片具体为第一压电陶瓷片（21）、第二压电陶瓷片（22）、第三压电陶瓷片（23）、第四压电陶瓷片（24）、第五压电陶瓷片（25）、第六压电陶瓷片（26）、第七压电陶瓷片（27）、第八压电陶瓷片（28），其中第一压电陶瓷片（21）与第五压电陶瓷片（25）布置于被激圆盘（1）的双面对称位置，构成A1激振组；第三压电陶瓷片（23）与第七压电陶瓷片（27）布置于被激圆盘（1）的双面对称位置，构成A2激振组；A1激振组中第一压电陶瓷片（21）与A2激振组中第三压电陶瓷片（23）在被激圆盘（1）的同侧面对称布置；A1激振组与A2激振组构成A激振组；第二压电陶瓷片（22）与第六压电陶瓷片（26）布置于被激圆盘（1）的双面对称位置，构成B1激振组；第四压电陶瓷片（24）与第八压电陶瓷片（28）布置于被激圆盘（1）的双面对称位置，构成B2激振组；且B1激振组中第二压电陶瓷片（22）与B2激振组中第四压电陶瓷片（24）在被激圆盘（1）的同侧面对称布置；B1激振组与B2激振组构成B激振组；A激振组与B激振组满足空间正交布置关系；

通过在激振元件（2）上施加超声频率内的交变电信号，激励被激圆盘（1）产生径向微幅的伸缩振动，利用振动耦合产生驱动行波，通过螺纹传动副实现输出轴（3）的旋转直线运动输出。

2.根据权利要求1中所述的贴片式盘形结构旋转直线超声电机，其特征在于激振元件（2）的激振方式为：A激振组中A1激振组施加使其产生伸长或缩短变形的交变电信号，A2激振组施加使其产生缩短或伸长变形的交变电信号，且A1激振组中第一压电陶瓷片（21）与第五压电陶瓷片（25）的变形同A2激振组中第三压电陶瓷片（23）与第七压电陶瓷片（27）的变形具有相同相位；B激振组中B1激振组施加使其产生伸长或缩短变形的交变电信号，B2激振组施加使其产生缩短或伸长变形的交变电信号，且B1激振组中第二压电陶瓷片（22）与第六压电陶瓷片（26）的变形同B2激振组中第四压电陶瓷片（24）与第八压电陶瓷片（28）的变形具有相同相位；A激振组与B激振组施加的交变电信号的频率相同，且处于超声频段，电压幅值相同，相位差满足90度或270度的正交关系；当相位差分别为90度和270度时，A激振组与B激振组激发被激圆盘（1）产生的变形叠加耦合形成单个波长的驱动行波，通过螺纹传动副，实现输出轴（3）的正反两个方向的旋转直线运动输出。

3.根据权利要求2所述的贴片式盘形结构旋转直线超声电机，其特征在于：所述交变电信号为正弦波、方波或锯齿波。