[发明专利]斜槽式菱形放大机构压电粘滑直线电机及其激励方法

权利要求书

1.一种斜槽式菱形放大机构压电粘滑直线电机，该斜槽式菱形放大机构压电粘滑直线电机包括预加载机构（1）、斜槽式定子（2）和动子（3）；所述斜槽式定子（2）和动子（3）分别安装固定在预加载机构（1）上；其特征在于预加载机构（1）由固定底座（1-1）、上移动板（1-2）和手动调节螺钉（1-3）组成；所述固定底座（1-1）设置有动子安装基面（1-1-1）和动子螺纹安装孔（1-1-2），通过动子螺纹安装孔（1-1-2）将动子（3）固定在动子安装基面（1-1-1）上；固定底座（1-1）设置有锥形孔（1-1-3）和内侧固定导轨（1-1-12），内侧固定导轨（1-1-12）安装有下导轨限位螺钉（1-1-4）；固定底座（1-1）设置有滚珠保持架组件（1-1-5）；固定底座（1-1）端部设置有固定螺钉（1-1-6）、锁紧保持架（1-1-7）和锁紧螺栓（1-1-8），通过将锁紧保持架（1-1-7）和锁紧螺栓（1-1-8）采用螺纹连接方式固定上移动板（1-2）；固定底座（1-1）设置有手动调节螺钉安装孔（1-1-9）；固定底座（1-1）设置有下弹簧固定销（1-1-10）和安装弹簧（1-1-11）；所述上移动板（1-2）设置有定子安装孔（1-2-1），通过定子安装孔（1-2-1）将斜槽式定子（2）固定在上移动板（1-2）上；上移动板（1-2）设置有上导轨限位螺钉（1-2-2）；上移动板（1-2）设置有上弹簧固定销（1-2-3）；上移动板（1-2）侧面设置有锁紧螺纹孔（1-2-4），通过与锁紧螺栓（1-1-8）采用螺纹连接方式固定上移动板（1-2），上移动板（1-2）设置有外侧移动导轨（1-2-5）；所述手动调节螺钉（1-3）与手动调节螺钉安装孔（1-1-9）采用螺纹连接的方式预紧斜槽式定子（2）。

2.根据权利要求1所述的斜槽式菱形放大机构压电粘滑直线电机，其特征在于斜槽式定子（2）包括斜槽式菱形运动转换机构（2-1）、垫块（2-2）、压电叠堆（2-3）和预紧调整螺栓（2-4）；所述斜槽式菱形运动转换机构（2-1）设置有定子固定孔（2-1-1），通过定子固定孔（2-1-1）将斜槽式定子（2）和上移动板（1-2）固定连接；斜槽式菱形运动转换机构（2-1）设置有斜槽式菱形铰链（2-1-2）；斜槽式菱形运动转换机构（2-1）设置有斜槽式运动转换器（2-1-3）和驱动足（2-1-4）；所述斜槽式菱形运动转换机构（2-1）设置有预紧螺栓安装孔（2-1-5），通过预紧螺栓安装孔（2-1-5）与预紧调整螺栓（2-4）采用螺纹连接方式将压电叠堆（2-3）固定安装；所述压电叠堆（2-3）的前后端面分别与预紧调整螺栓（2-4）之间设置有垫块（2-2）。

3.根据权利要求1所述的斜槽式菱形放大机构压电粘滑直线电机，其特征在于动子（3）包括固定滑轨（3-1）、滚柱保持架（3-2）、双列交叉滚柱导轨安装螺栓（3-3）、运动滑轨（3-4）和端部限位螺钉（3-5）；所述固定滑轨（3-1）通过双列交叉滚柱导轨安装螺栓（3-3）与动子安装基面（1-1-1）的动子螺纹安装孔（1-1-2）刚性连接，固定滑轨（3-1）与运动滑轨（3-4）通过滚柱保持架（3-2）间接接触。

4.根据权利要求2所述的一种斜槽式菱形放大机构压电粘滑直线电机，其特征在于斜槽式定子（2）的斜槽式菱形铰链（2-1-2）设置有铰链短轴和铰链长轴，铰链短轴长度为M，铰链长轴长度为N，其长短轴的比值S=N/M为斜槽式菱形铰链（2-1-2）在垂直于驱动方向的微位移放大倍数，微位移的放大倍数S取值为1~10。

5.根据权利要求2所述的斜槽式菱形放大机构压电粘滑直线电机，其特征在于斜槽式定子（2）的斜槽式运动转换器（2-1-3）与驱动足（2-1-4）形成一定夹角值θ，其中θ取值为30°~75°。

6.一种斜槽式菱形放大机构压电粘滑直线电机激励方法，该激励方法基于权利要求1所述的斜槽式菱形放大机构压电粘滑直线电机实现；所述驱动波为锯齿波，摩擦调控波为正弦波，其中锯齿驱动波周期为T₁，激励电压幅值为V₁，对称性为D，微幅摩擦正弦调控波周期为T₂，激励电压幅值为V₂，锯齿驱动波与微幅摩擦正弦调控波的周期比为T₁/T₂=10~100000，激励电压幅值比为V₁/V₂大于2。