[发明专利]贴片式盘形结构超声波啮合马达

权利要求书

1.一种贴片式盘形结构超声波啮合马达由柔性圆盘（1）、刚性轴（2）和激振元件（3）组成，其特征在于：所述的柔性圆盘（1）为内孔具有微型小齿的盘形结构弹性体，刚性轴（2）采用带有微型外齿的刚性阶梯圆轴，柔性圆盘（1）的微型内齿齿数大于刚性轴（2）的微型外齿齿数，且微型内齿齿数与微型外齿齿数互质，柔性圆盘（1）与刚性轴（2）之间通过微型小齿啮合传动，激振元件（3）为PZT4或PZT8型压电陶瓷片，通过胶粘或冷焊工艺实现与柔性圆盘（1）的固结，并沿周向均布于柔性圆盘（1）的表面。

2.根据权利要求1所述的贴片式盘形结构超声波啮合马达，其特征在于为一种单波长激振模式的贴片式盘形结构超声波啮合马达，该单波长激振模式的贴片式盘形结构超声波啮合马达中激振元件（3）为PZT4或PZT8型压电陶瓷片，共8片具体为第一压电陶瓷片（31）、第二压电陶瓷片（32）、第三压电陶瓷片（33）、第四压电陶瓷片（34）、第五压电陶瓷片（35）、第六压电陶瓷片（36）、第七压电陶瓷片（37）、第八压电陶瓷片（38）；其中第一压电陶瓷片（31）与第五压电陶瓷片（35）布置于柔性圆盘（1）的双面对称位置，构成A1激振组；第三压电陶瓷片（33）与第七压电陶瓷片（37）布置于柔性圆盘（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（31）与A2激振组中第三压电陶瓷片（33）在柔性圆盘（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（32）与第六压电陶瓷片（36）布置于柔性圆盘（1）的双面对称位置，构成B1激振组；第四压电陶瓷片（34）与第八压电陶瓷片（38）布置于柔性圆盘（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（32）与B2激振组中第四压电陶瓷片（34）在柔性圆盘（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。

3.根据权利要求2所述的贴片式盘形结构超声波啮合马达，其特征在于：激振元件（3）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压，且A1激振组中第一压电陶瓷片（31）与第五压电陶瓷片（35）的变形同A2激振组中第三压电陶瓷片（33）与第七压电陶瓷片（37）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（32）与第六压电陶瓷片（36）的变形同B2激振组中第四压电陶瓷片（34）与第八压电陶瓷片（38）的变形具有相同相位；A激振组与B激振组通电交变电信号的频率相同，且处于超声频段（一般大于16 kHz），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激振组激发柔性圆盘（1）产生的变形叠加耦合形成单个波长的驱动行波，通过微型小齿啮合传动，实现刚性轴（2）的正反两个方向的旋转运动输出。