[发明专利]贴片式盘形结构超声波啮合马达

摘要

本发明公开了一种贴片式盘形结构超声波啮合马达，以解决现有超声波马达存在传动效率较低、摩擦磨损严重、使用寿命短等问题。本发明的贴片式盘形结构超声波啮合马达包括柔性圆盘、刚性轴和激振元件。柔性圆盘为具有微型内齿的盘形结构弹性体，刚性轴为具有微型外齿的刚性阶梯圆轴，柔性圆盘的微型内齿齿数大于刚性轴的微型外齿齿数且互质，激振元件为压电陶瓷片，通过胶粘或冷焊工艺均布固结于柔性圆盘的表面，激励柔性圆盘产生径向微幅的伸缩振动，利用振动耦合产生驱动行波，通过微型小齿啮合传动实现刚性轴的旋转运动输出。本发明具有易于微型化、传动效率较高、适合连续性长时间工作等优点，在精密驱动与定位控制领域具有广泛的应用前景。

主权项

一种贴片式盘形结构超声波啮合马达，它由柔性圆盘（1）、刚性轴（2）和激振元件（3）组成，所述的柔性圆盘（1）为内孔具有微型内齿的盘形结构弹性体，刚性轴（2）采用带有微型外齿的刚性阶梯圆轴，柔性圆盘（1）的微型内齿齿数大于刚性轴（2）的微型外齿齿数，且微型内齿齿数与微型外齿齿数互质，柔性圆盘（1）与刚性轴（2）之间通过微型内齿啮合传动，激振元件（3）为PZT4或PZT8型压电陶瓷片，通过胶粘或冷焊工艺实现与柔性圆盘（1）的固结，并沿周向均布于柔性圆盘（1）的表面；其特征在于：所述啮合马达为一种单波长激振模式的贴片式盘形结构超声波啮合马达，该单波长激振模式的贴片式盘形结构超声波啮合马达中激振元件（3）为PZT4或PZT8型压电陶瓷片，共8片具体为第一压电陶瓷片（31）、第二压电陶瓷片（32）、第三压电陶瓷片（33）、第四压电陶瓷片（34）、第五压电陶瓷片（35）、第六压电陶瓷片（36）、第七压电陶瓷片（37）、第八压电陶瓷片（38）；其中第一压电陶瓷片（31）与第五压电陶瓷片（35）布置于柔性圆盘（1）的双面对称位置，构成A1激振组；第三压电陶瓷片（33）与第七压电陶瓷片（37）布置于柔性圆盘（1）的双面对称位置，构成A2激振组；A1激振组中第一压电陶瓷片（31）与A2激振组中第三压电陶瓷片（33）在柔性圆盘（1）的同侧面对称布置，A1激振组与A2激振组构成A激振组；第二压电陶瓷片（32）与第六压电陶瓷片（36）布置于柔性圆盘（1）的双面对称位置，构成B1激振组；第四压电陶瓷片（34）与第八压电陶瓷片（38）布置于柔性圆盘（1）的双面对称位置，构成B2激振组；且B1激振组中第二压电陶瓷片（32）与B2激振组中第四压电陶瓷片（34）在柔性圆盘（1）的同侧面对称布置，B1激振组与B2激振组构成B激振组，A激振组与B激振组满足空间正交布置关系。