[发明专利]等腰梯形粘滑压电直线驱动器

权利要求书

1.一种等腰梯形粘滑压电直线驱动器，其特征在于：主要由基座(1)、滑块(2)、等腰梯形定子(3)和预紧机构(4)组成；滑块(2)和预紧机构(4)安装于基座(1)上，预紧机构(4)用于预加载等腰梯形定子(3)和滑块(2)；所述的等腰梯形定子(3)包括等腰梯形柔性机构(3-1)和四片矩形压电陶瓷片(3-2)，等腰梯形柔性机构(3-1)通过两个安装孔(3-1-6)固定于预紧机构(4)表面；等腰梯形柔性机构(3-1)为柔性双摇杆机构，其中横轴(3-1-5)为固定机架，驱动足所在杆为连杆，左柔性梁(3-1-3)和右柔性梁(3-1-4)分别粘贴有左弯曲压电陶瓷(3-2-1)和右弯曲压电陶瓷(3-2-2)作为驱动摇杆；工作时四片压电陶瓷片(3-2)受同一正向锯齿波信号激励，四片压电陶瓷片(3-2)产生同向偏振，左柔性梁(3-1-3)和右柔性梁(3-1-4)受压电陶瓷片(3-2)的作用产生弯曲变形，左驱动足(3-1-1)与滑块(2)接触点的假想运动轨迹可分解为x向和y向的位移，当驱动足与滑块紧密接触时，所述接触点假想运动轨迹变化表现为左驱动足(3-1-1)和右驱动足(3-1-2)与滑块(2)间接触表面法向正压力及切向摩擦力的变化；在“粘”阶段，即左驱动足(3-1-1)与滑块(2)接触运动时，接触点假想轨迹为正x向和负y向运动的合成，左驱动足(3-1-1)与滑块(2)间会产生较大正压力，因此二者间会产生更大的静摩擦力来驱动滑块(2)沿正x向运动；在“滑”阶段，即左柔性梁(3-1-3)因自身的弹性快速回复时，接触点假想轨迹为负x向和正y向运动的合成，此时左驱动足(3-1-1)与滑块(2)间具有较小的正压力，二者间的动摩擦阻力会更小，滑块(2)受其作用产生的回退也就更小。

2.根据权利要求1所述的等腰梯形粘滑压电直线驱动器，其特征在于：四片压电陶瓷片(3-2)按照具有相同的偏振方向的方式粘贴,受同一正向锯齿波信号激励时，在锯齿波信号缓慢上升阶段，左柔性梁(3-1-3)和右柔性梁(3-1-4)缓慢弯曲变形，右驱动足(3-1-2)与滑块(2)分离，左驱动足(3-1-1)与滑块(2)间主要受静摩擦力作用，又因接触点具有负y向位移，即左柔性梁(3-1-3)与滑块(2)更加紧密，接触点正压力变大，故此静摩擦驱动力较大，具有更好的负载能力；在锯齿波信号快速下降阶段，左柔性梁(3-1-3)因自身弹性恢复原状，左驱动足(3-1-1)与滑块(2)间主要受动摩擦力作用，此时接触点具有正y向位移，从而减小了接触点的正压力，有较小的动摩擦阻力，使滑块(2)的回退更小；当四片压电陶瓷片(3-2)受同一负向锯齿波信号激励时，滑块(2)受右驱动足(3-1-2)作用将产生负x向运动。