[实用新型]一种自由梁结构微型螺纹超声电机

摘要

本实用新型公开了一种自由梁结构微型螺纹超声电机，以解决当前螺纹超声电机普遍存在结构复杂、难于微型化等问题。本实用新型包括自由梁结构弹性体、输出轴和压电陶瓷片，自由梁结构弹性体设有连接内螺纹、4个光滑平面、过渡光孔和紧固安装孔，连接内螺纹设置于自由梁结构弹性体两侧端部，过渡光孔设置于两侧连接内螺纹之间，输出轴设有外螺纹和球头解耦机构，压电陶瓷片为4片d₃₁激振模式的矩形压电陶瓷片。施加超声频段激励信号于压电陶瓷片，激发自由梁结构弹性体产生两列驻波振动模态，叠加耦合产生单个波长的运动行波，驱动输出轴实现运动输出。本实用新型具有结构简单、易于微型化等技术优势，在精密驱动与传动领域具有广泛的应用前景。

主权项

一种自由梁结构微型螺纹超声电机，由自由梁结构弹性体（1）、输出轴（2）和压电陶瓷片（3）组成；其特征在于：所述自由梁结构弹性体（1）采用自由梁结构，自由梁结构弹性体（1）设置有连接内螺纹（1‑1）、4个光滑平面（1‑2）、过渡光孔（1‑3）和紧固安装孔（1‑4），自由梁结构弹性体（1）的两侧端部均设置有连接内螺纹（1‑1），自由梁结构弹性体（1）两侧端部的连接内螺纹（1‑1）的旋合长度相同，且自由梁结构弹性体（1）两侧端部连接内螺纹（1‑1）的旋合长度小于自由梁结构弹性体（1）两侧端部到紧固安装孔（1‑4）之间的距离，自由梁结构弹性体（1）的连接内螺纹（1‑1）表面研磨处理，自由梁结构弹性体（1）的过渡光孔（1‑3）设置于自由梁结构弹性体（1）两侧端部的连接内螺纹（1‑1）之间，且自由梁结构弹性体（1）的过渡光孔（1‑3）孔径大于连接内螺纹（1‑1）的孔径，自由梁结构弹性体（1）4个光滑平面（1‑2）上均设置有2个紧固安装孔（1‑4），其中布置于4个光滑平面（1‑2）一侧的4个紧固安装孔（1‑4）位于同一圆周上，其余布置于4个光滑平面（1‑2）另一侧的4个紧固安装孔（1‑4）位于另一圆周上，自由梁结构弹性体（1）的紧固安装孔（1‑4）用于实现自由梁结构弹性体（1）的紧固安装；所述输出轴（2）设置有外螺纹（2‑1）和球头解耦机构（2‑2），输出轴（2）的外螺纹（2‑1）与自由梁结构弹性体（1）的连接内螺纹（1‑1）旋合连接，且输出轴（2）的外螺纹（2‑1）表面研磨处理，输出轴（2）两侧端部均设置有球头解耦机构（2‑2），其用于实现旋转直线运动输出解耦为直线运动输出；所述压电陶瓷片（3）为4片d₃₁激振模式的矩形压电陶瓷片，其均沿厚度方向极化，4片压电陶瓷片（3）均匀布置于自由梁结构弹性体（1）4个光滑平面（1‑2）上的紧固安装孔（1‑4）之间。