[发明专利]一种悬置自激转轮压电梁俘能器

摘要

本发明涉及一种悬置自激转轮压电梁俘能器，属压电发电领域。左端盖、盘体、侧板及右端盖依次相连并套在悬臂轴上；左端盖与盘体之间以及侧板与右端盖间金属基板的悬臂梁与所粘接的压电晶片构成压电振子，压电振子装有受激磁铁；悬臂轴与盘体环腔构成的滑道内装有激励器，激励器内外缘上嵌有滚珠、两侧嵌有激励磁铁；激励器两侧压电振子数量相等且对称安装；左端盖、盘体、侧板及右端盖上与压电振子相邻的一侧都设有形状尺度及数量相同的限位面和沉槽。优势特色：无需固定支撑、结构简单且激励器所受转动力小；压电振子结构合理且变形后各点应力相同，发电量大、可靠性高、有效频带宽；可作为标准部件用于悬臂轴齿轮及多齿轮共轴场合。

主权项

1.一种悬置自激转轮压电梁俘能器，其特征在于：左端盖、盘体、侧板及右端盖依次通过螺钉相连，左端盖、盘体及侧板套在齿轮的悬臂轴上，右端盖与悬臂轴连接；悬臂轴与盘体及侧板的中心之间均设有密封圈；左端盖与盘体之间以及侧板与右端盖之间均压接有金属基板，金属基板上的金属悬臂梁与所粘接的压电晶片构成压电振子；压电振子自由端安装有受激磁铁，受激磁铁靠近盘体或侧板安装且置于盘体或侧板侧面的长方形导槽中；悬臂轴与盘体环腔构成滑道，滑道内填充有润滑油、安装有激励器，激励器内外缘上镶嵌有滚珠、两侧对称地镶嵌有激励磁铁；激励器两侧压电振子数量相等且对称安装；激励器一侧压电振子和激励磁铁数量都大于1时，两相邻压电振子对称中心线间的夹角和两相邻激励磁铁中心与盘体中心连线间的夹角之间不能互为整数倍；激励器同一侧圆周上相邻的两个受激磁铁的磁极配置方向相同，激励器两侧的同轴受激磁铁的异性磁极相对安装；激励器同一侧圆周上相邻的两个激励磁铁的磁极配置方向相反，激励器两侧的同轴激励磁铁的异性磁极相对安装；左端盖、盘体、侧板及右端盖上与压电振子相邻的一侧都设有形状、尺度及数量相同的限位面和沉槽，沉槽平面尺寸大于压电晶片、小于金属悬臂梁，限位面为圆弧面；压电晶片为0.2～0.3mm的PZT4、金属基板为铍青铜，金属基板与压电晶片的厚度之比范围为1～2.5；限位面的合理曲率半径为其中α＝h_m/h_p为厚度比，h_m和h_p分别为金属基板和压电晶片厚度。