[发明专利]一种双轴并联输出型压电作动器及其驱动方法

权利要求书

1.一种双轴并联输出型压电作动器，其特征在于，包含第一转子组件、第二转子组件、定子组件、预紧力施加组件和支架；

所述支架包含底座、第一安装板和第二安装板，所述第一安装板、第二安装板均垂直设置在所述底座上，且第一安装板、第二安装板相互平行；所述第一安装板、第二安装板均设有第一安装孔、第二安装孔；所述第一安装板上设有竖直的滑槽，且滑槽内设有滑块；

所述第一转子组件、第二转子组件均包含转轴、齿轮和驱动圆盘；所述转轴一端和齿轮的转轴固连、另一端和驱动圆盘的中心垂直固连，所述齿轮所在平面和驱动圆盘所在平面平行；

所述第一转子组件的转轴分别穿过第一安装板、第二安装板的第一安装孔，通过轴承和第一安装板、第二安装板相连；所述第二转子组件的转轴分别穿过第一安装板、第二安装板的第二安装孔，通过轴承和第一安装板、第二安装板相连；所述第一转子组件的转轴和第二转子组件的转轴平行，且第一转子组件的齿轮和第二转子组件的齿轮啮合；

所述定子组件包含金属基体、压电陶瓷片、基座、第一夹持端和第二夹持端；所述第一夹持端、第二夹持端均设置在所述基座上，呈“[”型，包含一条垂直的竖边和两条平行的横边，且第一夹持端、第二夹持端的开口相向；所述金属基体为菱形薄片，其两端设有驱动足，两侧分别通过过盈配合固定在所述第一夹持端、第二夹持端的开口处；所述压电陶瓷片呈圆形，设置在所述金属基体上表面中心处，其极化方向由上表面指向下表面，用于在外界单相激励信号的激励下驱动金属基体作纵向振动或弯曲振动或纵向振动、弯曲振动的耦合振动；

所述预紧力施加组件包含支撑件、第一扭簧、第二扭簧、固定件、第一连接杆、第二连接杆和锁止螺栓；

所述支撑件为上端封闭下端开口的空心截锥体，包含顶板和第一至第四侧板；所述第一侧板和所述第一安装板上的滑块固连，使得所述支撑件能够沿第一安装板上的滑槽上下自由滑动；所述顶板、第二侧板、第四侧板均和所述第一侧板垂直固连；所述第三侧板和顶板之间的夹角为钝角；所述第一侧板上设有和所述锁止螺栓相匹配的螺纹孔，所述锁止螺栓和第一侧板上的螺纹孔螺纹相连、并穿过第一侧板抵在第一安装板上；所述第二安装板上设有供所述预紧力施加组件穿过的缺口；

所述固定件呈U形；所述第三侧板上设有和所述固定件相匹配的U形凹槽，所述固定件固定在所述第三侧板的凹槽中、和所述第三侧板固连；

所述固定件的两端分别和第一扭簧、第二扭簧的一端固连；所述第一扭簧、第二扭簧的另一端分别和第一连接杆、第二连接杆的另一端固连；

所述基座上分别设有和所述第一连接杆、第二连接杆相匹配的安装孔，所述第一连接杆、第二连接杆的另一端通过过盈配合和所述基座固连，使得所述金属基体两端的驱动足分别和第一转子组件、第二转子组件的驱动圆盘的侧壁相抵，从而使得金属基体振动时带动第一转子组件、第二转子组件的驱动圆盘进行旋转；所述预紧力施加组件用于调整金属基体两端的驱动足和第一转子组件、第二转子组件的驱动圆盘侧壁之间的压力大小。

2.根据权利要求1所述的双轴并联输出型压电作动器，其特征在于，所述驱动圆盘采用磷青铜或不锈钢制成。

3.根据权利要求1所述的双轴并联输出型压电作动器，其特征在于，所述驱动圆盘采用碳纤维、PPS、陶瓷或聚四氟乙烯制成。

4.根据权利要求1所述的双轴并联输出型压电作动器，其特征在于，所述金属基体的厚度为2mm。

5.根据权利要求1所述的双轴并联输出型压电作动器，其特征在于，所述压电陶瓷片的厚度为1mm。

6.根据权利要求1所述的双轴并联输出型压电作动器，其特征在于，所述金属基体两端的驱动足上表面倒有斜角，所述斜角与水平面成45°，长度为0.5mm。

7.根据权利要求1所述的双轴并联输出型压电作动器，其特征在于，所述金属基体两端的驱动足表面固定有摩擦材料，所述摩擦材料采用氧化铝。