[发明专利]小频差高效率的卧板型面内纵-弯复合型直线超声电机

权利要求书

1.一种小频差高效率的卧板型面内纵-弯复合型直线超声电机，其特征是它包括：

一底座（7），该底座（7）用于安装超声电机各部件；

一导轨（1）；该导轨（1）安装在底座（7）上，导轨（1）上安装有产生直线移动的滑块（2）；

一定子，该定子也安装在底座（7）上，定子用于在电压的激励下产生机械振动；所述定子主要由金属弹性体（5）和压电陶瓷片（4）组成, 金属弹性体（5）上安装压电陶瓷（4）的部分开有对称的槽，压电陶瓷对称安装在所述槽的两侧；金属弹性体（5）与滑块相接触的一侧安装有类Ω形驱动足，所述的金属弹性体（5）上开设的对称的槽是完全对称的四个腰形槽；所述的类Ω形驱动足与金属弹性体（5）整体相连，其与滑块相接触部分呈平面结构；通过槽和类Ω形驱动足的双重作用使得定子具有一阶纵向振动和二阶弯曲振动的频率差小于500Hz，以使面内纵-弯复合振动的共振频率趋于一致性，同时还能增大电机定子纵-弯复合振动的振幅；所述定子产生的机械振动驱动所述滑块（2）作直线运动；

一定位固定装置；该定位固定装置用于将定子固定在底座（7）上，它主要由两个L型定位支架（6）和两个尼龙套（3）组成，两个尼龙套（3）分别套装在金属弹性体（5）的两端上，两个L型定位支架（6）固定在底座（7）上并分别与两个尼龙套（3）相抵，实现金属弹性体的纵向定位；

一预紧装置，该预紧装置用于设定定子与滑块之间的压紧力，它包括预压力调节螺栓（13）、U型定位支架（13）、第一引出螺栓（8）、第二引出螺栓（10）和压力传感器（9），U型定位支架（13）固定在底座（7）上，套装有预紧弹簧（12）的预压力调节螺栓（13）穿过U型定位支架（13）作用在压力传感器（9）上，压力传感器（9）将预压力调节螺栓（13）施加的预压力通过第一引出螺栓（8）、第二引出螺栓（10）施加到定子上，定子再将预压力作用在滑块上，即通过预压力调节螺栓（13）来施加定子与滑块之间预压力，通过压力传感器（9）感知预压力的大小；

所述的定位固定装置的两个尼龙套分别安装于在定子的左右两侧，通过与两个L型定位支架相配合，对定子进行定位和固定，L型定位支架固定在底座上；这种定位固定方式，减小底座对电机定子振动的影响，保证定子的空间自由度唯一；

所述的第一引出螺栓（8）、第二引出螺栓（10）分别与压力传感器两端的螺纹孔相连接，第一引出螺栓（8）用于在定子底端中间支撑定子，第二引出螺栓（10）与预压力调节螺栓（13）相接触，第二引出螺栓（10）端口做凹面处理，预压力调节螺栓（13）的端口做凸面处理，两者凹凸配合；预压力调节螺栓（13）通过第一引出螺栓（8）施加预压力，预压力调节螺栓（13）施加的预压力的大小由压力传感器（9）输出；预紧装置施加的预压力一方面不影响电机的工作模态，另一方面使定子的两个驱动足所受预压力相同，保证电机输出性能的稳定性。

2.根据权利要求1所述的小频差高效率的卧板型面内纵-弯复合型直线超声电机，其特征是所述的预压力调节螺栓的一端与U型定位支架内壁上的螺纹通孔相连接，形成螺旋副，使得定子与滑块之间的预压力可调节；U型定位支架固定在底座上，对预紧装置进行水平调节和固定。

3.根据权利要求1所述的小频差高效率的卧板型面内纵-弯复合型直线超声电机，其特征是所述的定子的整体呈矩形，在组成定子的金属弹性体（5）的正反两面通过粘接剂粘结有8片压电陶瓷片（4）。