[发明专利]一种用于环状超声电机的单晶拼接方法

权利要求书

1.一种用于环状超声电机的单晶拼接方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：利用坐标变换的张量算法确定压电单晶柱体的高压电性能切型；

S2：按照确定的切型和超声电机定子波峰数计算出切割角度、扇形区域角度和内外径；

S3：进行压电单晶柱体扇形区域的切割，并将相邻的扇形极化单元进行反向拼接形成环形；

S4：拼接后的环形定子利用齿隙厚度的非线性设计实现扇形区域内各向异性补偿。

2.如权利要求1所述的一种用于环状超声电机的单晶拼接方法，其特征在于，所述步骤S1中利用基于欧拉旋转定律的张量计算确定高压电性能切型。

3.如权利要求1所述的一种用于环状超声电机的单晶拼接方法，其特征在于，所述步骤S2中按照环形超声电机制作工艺及定子振动的模态分析结果确定超声电机定子波峰数，按照波峰数确定超声电机压电单晶分区扇形区域角度，按照定子设计参数确定内外径。

4.如权利要求1所述的一种用于环状超声电机的单晶拼接方法，其特征在于，所述步骤S3在拼接时分别在扇形区域之间留有空隙，并在空隙中填充柔性物质。

5.如权利要求1所述的一种用于环状超声电机的单晶拼接方法，其特征在于，所述步骤S4的定子波峰振幅可表示为：

其中，A为定子振幅，E₃为施加在压电材料上的电场强度，L为极化分区的等效长度，Q_m为机电耦合，h_p与h_m为厚度，E_m与c_p为弹性劲度系数，下标p和m分别表示压电材料和金属弹性体，用以区分两类材料的物理性能。