[发明专利]一种惯性旋转压电马达

权利要求书

1.一种惯性旋转压电马达，其特征在于：包括底座（1）、转子机构和预紧机构；

所述底座（1）为四棱柱，底座（1）的上部开设有贯通对应两侧面的安装孔（12），与安装孔（12）对应的底座（1）一侧面上固定连通着安装管（14），安装管（14）的管孔为圆锥孔，且圆锥孔的小直径端对应着底座（1）上安装孔（12），安装管（14）呈悬臂状，圆锥孔的大直径端为外端口；

所述转子机构包括转子（3）、安装板（32）、一对压电片（4）和一对质量块（5）；所述转子（3）为立方体，立方体上开设有贯通对应两侧面的通孔（33）；立方体顶面上开设有通槽（34），通槽（34）和通孔（33）沿轴向贯通，使立方体一侧形成左固定块（35），另一侧形成右固定块（36），且左固定块（35）的顶部高于右固定块（36）的顶部；与通孔（33）轴向对应的立方体底面上开设凹槽，使左固定块（35）和右固定块（36）的底部形成柔性铰链（31）；所述安装板（32）的下部固定连接着与通槽（34）相邻的左固定块（35）的一侧面，一对压电片（4）固定设于安装板（32）中部的两侧面上；所述一对质量块（5）的形状质量相同，且分别固定设于安装板（32）上部的两侧面上；

所述预紧机构包括预紧轴（2）、螺杆（6）和弹簧（7）；预紧轴（2）为内螺纹空心阶梯轴，螺杆（6）通过螺纹配合连接位于预紧轴（2）内，螺杆（6）的两端位于预紧轴（2）的两端外部；预紧轴（2）的一侧为光轴（21），另一侧为圆锥轴（22），圆锥轴（22）的小直径端连接着光轴（21）；所述弹簧（7）套设在圆锥轴（22）的大直径端外部的螺杆（6）上；

所述预紧机构的预紧轴（2）的圆锥轴配合位于安装管（14）内，预紧轴（2）的另一侧配合位于底座（1）的安装孔（12）内；且螺杆（6）的杆端伸至安装孔（12）外，螺杆（6）的外伸端上配合设有螺母；拧动螺杆（6）时，通过弹簧（7）将力传递到预紧轴（2）表面，推动预紧轴（2）向螺母的方向移动实现预紧的作用；

所述转子机构转子（3）通过通孔（33）套设于安装管（14）上；

工作时，在一对压电片（4）上施加相应频率的电信号，安装板（32）开始摆动，并产生弯曲，由于柔性铰链（31）的存在，安装板（32）围绕柔性铰链（31）产生微小偏转，在一对质量块（5）的作用下，出现钳紧和松开的交替变换状态，在松开状态下所述惯性旋转压电马达整体旋转一个微小的角度θ；连续运动实现惯性旋转压电马达的单向旋转运动。

2.根据权利要求1所述的一种惯性旋转压电马达，其特征在于：所述底座（1）上部另一侧开设有螺纹孔（11），螺纹孔（11）和安装孔（12）呈90度相通，螺纹孔（11）内配合设有紧固螺栓（8）；所述预紧轴（2）的光轴（21）端部开设有腰型槽（23），且腰型槽（23）和螺纹孔（11）对应，紧固螺栓（8）穿过腰型槽（23）锁紧螺杆（6），防止螺杆（6）转动。

3.根据权利要求1所述的一种惯性旋转压电马达，其特征在于：与圆锥孔的小直径端对应的安装管（14）的管端径向开设有半圆形的径向槽（13），安装管（14）的一侧沿轴向开设有轴向槽（15），且轴向槽（15）和安装管（14）的管孔贯通；当增加预紧时轴向槽（15）扩张，安装管（14）外表面半径增大；安装管（14）内孔穿过锥度相同的预紧轴（2），当预紧轴（2）向螺母方向移动时安装管（14）会扩张，转子（3）与安装管（14）外表面接触力增大，起到增加预紧力的作用。

4.根据权利要求1所述的一种惯性旋转压电马达，其特征在于：所述转子（3）底面上开设的凹槽的横截面呈半圆形。

5.根据权利要求1所述的一种惯性旋转压电马达，其特征在于：所述压电片（4）的工作频率为200Hz-400Hz，所述质量块（5）的质量为10g-100g。

6.根据权利要求1所述的一种惯性旋转压电马达，其特征在于：所述压电片（4）的材料为压电陶瓷。

7.根据权利要求1所述的一种惯性旋转压电马达，其特征在于：所述底座（1）、预紧轴（2）和转子（3）的材料均为65Mn钢。

8.根据权利要求1所述的一种惯性旋转压电马达，其特征在于：所述质量块（5）的材料为铜。