[发明专利]一种微幅角振动激励器

权利要求书

1.一种微幅角振动激励器，其特征在于，包括：底座(1)、动子(2)、挠性铰链(3)、n个音圈电机(4)、驱动器(5)，其中，n为正整数；底座(1)、动子(2)同轴，组合对接形成中空的圆柱体结构；音圈电机(4)离开底座(1)的轴线，横向安装在底座(1)和动子(2)间对接的间隙处，音圈电机(4)的活动端(41)、固定端(42)分别与底座(1)、动子(2)连接，各音圈电机(4)产生推力之合力为0且只产生扭矩；挠性铰链(3)与底座(1)、动子(2)同轴，安装在圆柱体结构中部，两端分别与底座(1)、动子(2)相连，用于支撑动子(2)同时传递动子(2)的扭转变形；驱动器(5)与音圈电机(4)连接，驱动音圈电机(4)的活动端(41)产生推力。

2.根据权利要求1所述的一种微幅角振动激励器，其特征在于，所述挠性铰链(3)包括上安装台(31)、下安装台(32)、弹簧片(33)，各弹簧片(33)安装在上安装台(31)和下安装台(32)之间，沿周向分布。

3.根据权利要求2所述的一种微幅角振动激励器，其特征在于，所述挠性铰链(3)的上安装台(31)或下安装台(32)为圆柱形。

4.根据权利要求2或3所述的一种微幅角振动激励器，其特征在于，所述弹簧片(33)关于挠性铰链(3)的中心轴对称分布，沿上安装台(31)、下安装台(32)的周向均匀分布。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种微幅角振动激励器，其特征在于，所述挠性铰链(3)的强度满足如下关系：其中，σ_max为挠性铰链(3)最大承载应力，σ_rk为挠性铰链(3)的材料的疲劳极限，n₁为安全系数。

6.根据权利要求5所述的一种微幅角振动激励器，其特征在于，所述挠性铰链(3)的柔度矩阵满足沿Z轴方向转动的柔度系数远大于柔度矩阵中的其他元素，其中，坐标系以下安装台(32)中心为坐标原点，Z轴沿挠性铰链(3)对称轴并指向上安装台(31)，X轴方向沿下安装台(32)半径方向，Y轴由右手法则确定；柔度矩阵中元素代表第j个自由度方向作用载荷对第m个自由度方向的柔度系数，m＝1,2,...,6，j＝1,2,...,6；其中，下角标1～6分别代表挠性铰链(3)的六个自由度方向，下角标1代表沿X轴平移、下角标2代表沿Y轴平移、下角标3代表沿Z轴平移、下角标4代表绕X轴转动、下角标5代表绕Y轴转动、下角标6代表绕Z轴转动。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种微幅角振动激励器，其特征在于，所述挠性铰链(3)的材料为弹簧钢。

8.根据权利要求1或2所述的一种微幅角振动激励器，其特征在于，所述底座(1)或动子(2)的一阶基频f₀≥1.2f_cmax，其中，f_cmax代表微幅角振动激励器的测量频段上限。

9.根据权利要求1或2所述的一种微幅角振动激励器，其特征在于，所述底座(1)或动子(2)为带扇形凸台的圆柱体，扇形凸台沿圆柱体周向分布；底座(1)上凸台数目与动子(2)上凸台数目一致，底座(1)凸台中心角与动子(2)凸台中心角相等；底座(1)的凸台数目或动子(2)的凸台数目等于音圈电机(4)数目；底座(1)上各凸台中心角与动子(2)上各凸台中心角之和为180°。

10.根据权利要求1或2所述的一种微幅角振动激励器，其特征在于，所述底座(1)或动子(2)的材料为铝。