[发明专利]一种压电舵机结构

说明书

本发明提供一种压电舵机结构，涉及航天航空飞行器舵翼技术领域。该压电舵机结构，包括舵机舱壳体，所述舵机舱壳体的底端固定连接有固定装座，所述固定装座用于将舵翼固定在舵机舱壳体内，所述舵翼包括基座、紧定螺丝、舵翼外壳、压电片、扭簧、旋转轴，所述旋转轴通过旋转轴连接件连接在基座上，所述紧定螺丝施加作用力固定压电片，所述舵翼外壳通过旋转轴与旋转轴卡件配合进行固定。通过利用压电片受到一定电压产生形变后，在舵翼外壳内部推动舵翼的偏转，从而达到舵机舵面偏转的目的，结构简单、易小型化、响应速度快、响应精度高、机电耦合系数高、抗干扰能力强，其具有结构简单，质量轻，响应速度快等优点。

技术领域

本发明涉及航天航空飞行器舵翼技术领域，具体为一种压电舵机结构。

背景技术

中国专利公开号CN114562918A公开了一种微型电动折叠舵机，包括支撑装置、传动装置和折叠装置，实现了传动装置的小巧可靠，模块化设计便于安装调试，同时实现了小型舵机的折叠功能，可靠性高，结构简单。传统舵机包括舵机控制器、伺服功率放大器、直流伺服电动机、减速机构等较多的传动单元，占据了较大的空间，不易实现小型化，且存在控制带宽窄、精度低等问题。除此之外，传统舵机的机械结构复杂，且传统舵机的控制系统容易受到外界的电磁干扰，对其安全性、可靠性造成影响。因此为了满足航空航天事业发展要求，迫切需要研究、开发和应用新原理、新材料、新结构的飞行器舵机。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种压电舵机结构，基于逆压电效应的舵翼结构，相比较于传统的电机驱动的舵翼结构，其具有结构简单，质量轻，响应速度快等优点。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种压电舵机结构，包括舵机舱壳体，所述舵机舱壳体的底端固定连接有固定装座，所述固定装座用于将舵翼固定在舵机舱壳体内，所述舵翼包括基座、紧定螺丝、舵翼外壳、压电片、扭簧、旋转轴，所述基座通过销连接固定装座，所述扭簧与销以及固定装座相互配合用于舵翼展开，所述旋转轴通过旋转轴连接件连接在基座上，所述紧定螺丝施加作用力固定压电片，所述舵翼外壳通过旋转轴与旋转轴卡件配合进行固定。

优选的，所述固定装座采用的是螺栓连接的衔接方式将舵翼固定在舵机舱壳体内。

优选的，还包括轴承，所述轴承用于连接舵翼外壳与基座，用于承受舵翼偏转时的径向载荷，使得舵翼偏转动作更为顺滑。

优选的，所述旋转轴与金属杆用于固定舵翼位置，起到限位作用。

优选的，所述压电片的一端设置有压电片延长件，所述压电片延长件用于放大压电片的偏转大小。

优选的，所述压电片延长件的内部嵌有顶针，所述顶针用于减小压电片延长件末端与舵翼外壳内槽件的接触面积。

优选的，所述旋转轴卡件在舵翼未展开时安装限位机构，使得舵翼收束于舵机舱壳体内。

优选的，一种压电舵机结构，包括舵机舱壳体，所述舵机舱壳体的底端固定连接有固定装座，所述固定装座用于将舵翼固定在舵机舱壳体内，所述舵翼包括基座、压紧片、紧定螺丝、舵翼外壳、压电片、扭簧、轴承、舵翼末端连接件，所述基座通过销连接固定装座，所述扭簧与销以及固定装座相互配合用于舵翼展开，所述基座用于固定压电片与压紧片，所述压紧片设置在紧定螺丝与压电片之间，所述舵翼外壳设置在压电片的外侧，为舵翼的驱动面，所述旋转轴通过旋转轴连接件连接在基座上，所述紧定螺丝对压紧片施加作用力，用于固定压电片，所述舵翼末端连接件与金属杆配合用于固定舵翼位置，起到限位作用。

工作原理：舵机结构中舵翼外壳角度偏转的实现是利用压电片受到一定电压产生形变后，在舵翼外壳内部推动舵翼的偏转，从而达到舵机舵面偏转的目的，其中，压紧片与基座以及紧定螺丝的配合固定住了压电片，使得压电片在另一端发生弯曲形变，从而对舵翼外壳施加一定的作用力，推动舵翼偏转，除此之外，轴承的配合使得舵翼偏转过程中更为顺滑。

本发明提供了一种压电舵机结构。具备以下有益效果：