[发明专利]一种角接触球轴承支撑的超声电机及定子与转子预紧方法

权利要求书

1.一种角接触球轴承支撑的超声电机，其特征在于：它包括上盖(5)、底座(17)、转子轴(8)、转子(14)、定子(2)、弹簧套筒(4)和两个角接触球轴承(7)；

上盖(5)和底座(17)可拆卸连接，上盖(5)和底座(17)上加工有相同内径的同轴通孔；两个同轴通孔内各安装有一个角接触球轴承(7)，两个角接触球轴承(7)背对背布置，转子轴(8)安装在两个角接触球轴承(7)上，位于两个角接触球轴承(7)之间的转子轴(8)上安装有转子法兰(8-1)；

转子(14)和定子(2)布置在转子法兰(20)和其中一个角接触球轴承(7)之间，转子(14)与转子法兰(8-1)固接，定子(2)安装在底座(17)上，其中一个角接触球轴承(7)与转子(14)之间的转子轴(8)上套装有一个弹簧套筒(4)，转子(14)的轮缘的端面上铺设有与定子(2)接触的一层环形摩擦材料(15)，定子(2)与底座(17)相邻的端面上铺设有一层环形压电陶瓷(16)。

2.根据权利要求1所述的一种角接触球轴承支撑的超声电机，其特征在于：所述弹簧套筒(4)为螺旋压缩弹簧、碟形弹簧或弹性圆孔套。

3.根据权利要求1或2所述的一种角接触球轴承支撑的超声电机，其特征在于：它还包括上轴承端盖(10)和下轴承端盖(1)；上轴承端盖(10)安装在上盖(5)上，另一个角接触球轴承(7)的外环与上轴承端盖(10)的凸缘端面接触，另一个角接触球轴承(7)的内环与转子法兰(8-1)之间布置有内支撑垫片(9)，下轴承端盖(1)安装在底座(17)上。

4.根据权利要求3所述的一种角接触球轴承支撑的超声电机，其特征在于：它还包括上垫片(6)和下垫片(18)；上轴承端盖(10)与上盖(5)之间布置有上垫片(6)，下轴承端盖(1)与底座(17)之间布置有下垫片(18)。

5.根据权利要求1、2或4所述的一种角接触球轴承支撑的超声电机，其特征在于：上盖(5)和底座(17)采用止口配合对接，上盖(5)和底座(17)加工有贯通的锥形通孔，锥形通孔内插装有锥形定位销(3)。

6.一种角接触球轴承支撑的超声电机的定子与转子预紧方法，其特征在于：首先，将上盖(5)和底座(17)通过止口和锥形定位销(3)扣合，用螺钉紧固上盖(5)和底座(17)，并放松下轴承端盖(1)和角接触球轴承(7)；然后，调整上盖(5)和上轴承端盖(10)之间的上垫片(6)的厚度，扣合上盖(5)上的上轴承端盖(10)，旋紧上轴承端盖(10)上的六角头螺栓(11)，在旋紧时，上盖(5)上的上轴承端盖(10)有向下移动的趋势，通过上轴承端盖(10)下端凸缘端面压紧角接触球轴承(7)的外圈，外圈受力传递给内圈，内圈通过内支撑垫片(9)和转子法兰(8-1)，把压力传递到转子(14)和定子(2)接触界面，实现定子(2)和转子(14)的初步预紧，在预紧中，用测力矩扳手测量转子轴(8)的静态力矩，即可完成定子(2)和转子(14)的预紧，预紧定子(2)、转子(14)，同时也可以预紧上端的角接触球轴承(7)；最后，再调整下端盖(1)和底座(17)之间的下垫片(18)的厚度，旋紧下端紧定螺栓(19)，推动底座(17)上的下轴承端盖(1)，下轴承端盖(1)的上端凸缘端面压紧角接触球轴承(7)的外圈，外圈通过滚动体将受力传递给内圈，内圈顶紧弹簧套筒(4)，弹簧套筒(4)压紧转子轮毂(14-1)，由于弹簧套筒(4)的变形刚度远小于转子腹板(14-2)的变形刚度，弹簧套筒(4)先变形，产生弹性压缩力，给下端的角接触球轴承(7)提供预紧力，同时该预紧力通过转子轮毂(14-1)传递到转子法兰(8-1)，由于转子轮毂(14-1)和转子法兰(8-1)的刚度都大于弹簧套筒(4)的刚度，预紧力经转子法兰(8-1)传递到内支撑垫片(9)，再传递到上端的角接触球轴承(7)的内圈，内圈通过滚动体传递到外圈，传递到上轴承端盖(10)，传递到上盖(5)上，实现下端的角接触球轴承(7)的预紧，同时使上端的角接触球轴承(7)进一步预紧，最终实现定子(2)和转子(14)的精确预紧。