[发明专利]一种纵‑弯复合式超声波电机

摘要

本发明涉及一种纵‑弯复合型超声波电机，属于超声波电机制造的技术领域。该电机由压电定子和环形转子组成。压电定子由金属基座、压电叠堆和压电悬臂板组成。压电悬臂板的金属基体上、下表面通过胶粘剂各粘接两片极化方向相反的压电陶瓷，形成夹心结构。电悬臂板的一端与金属基座固定，另一端是带有摩擦材料的接触头，它通过预压力与环形转子的内表面相接触。压电叠堆由255片材料和结构完全一致的方形压电片粘接而成，压电片之间的粘接形式为机械上串联、电学上并联。当同时给压电叠堆和压电悬臂板的压电陶瓷施加一个相位差为90°的正弦电压信号时，两接触头作椭圆轨迹运动，并通过摩擦力驱动环形转子作旋转运动。

主权项

一种纵‑弯复合型超声波电机，其特征在于：该超声波电机由压电定子(1)和环形转子(2)组成；压电定子(1)由金属基座(101)、压电叠堆(102)和两个夹心式压电悬臂板(103、104)组成，夹心式压电悬臂板(103、104)的金属基体的上、下表面通过胶粘剂各粘接两片极化方向相反的压电陶瓷(105)，形成夹心结构；夹心式压电悬臂板(103、104)的一端与金属基座(101)固定，另一端是带有摩擦材料的接触头(106)，它通过预压力与环形转子(2)的内表面相接触，所述接触头(106)的摩擦材料是由环氧树脂胶、CuO、Al2O3和聚四氟乙烯通过均匀搅拌后粘涂在接触头金属基体上，并经过高温烘干进行机械加工而成；所述预压力通过环形转子(2)外表面的可调螺母实现；压电叠堆(102)由255片材料和结构完全一致的环形压电片粘接而成，压电片之间的的粘接形式为机械上串联、电学上并联；当给压电叠堆(102)施加高频交变的正弦电压信号时，压电叠堆(102)作一阶纵向伸缩振动，使得夹心式压电悬臂板(103、104)也作纵向伸缩运动，从而改变接触头(106)与环形转子(2)内表面之间的接触力；当给夹心式压电悬臂板(103、104)的压电陶瓷(105)施加同一频率的余弦电压信号时，夹心式压电悬臂板(103、104)在压电陶瓷(105)的逆压电效应作用下作二阶弯曲振动，但两者的振动方向相反，使得悬臂板(103)的接触头(106)向上或向下振动，悬臂板(104)的接触头向下或向上振动；当同时给压电叠堆(102)和夹心式压电悬臂板(103、104)在压电陶瓷(105)施加一个相位差为90°的正弦电压信号时，两接触头(106)在接触区作椭圆轨迹运动，并通过摩擦力驱动环形转子(2)作逆时针或顺时针旋转运动。