[发明专利]一种轴端悬置转轮式压电梁俘能器

摘要

本发明涉及一种轴端悬置转轮式压电梁俘能器，属压电发电领域。转轮左右两侧分别装有左右端盖，左右端盖与转轮侧壁之间都压接有设有悬臂梁的金属基板，金属悬臂梁与所粘接的压电晶片构成压电振子，压电振子自由端装有受激磁铁，受激磁铁靠近转轮安装且置于转轮侧面的长方形导槽中；齿轮的悬臂轴置于转轮中心孔内且端部与右端盖连接；悬臂轴与转轮上的环腔构成滑道，滑道内安装有非铁磁性材料的圆柱形激励器，激励器两端镶嵌有激励磁铁。优势特色无需固定支撑、结构简单且激励器所受转动力小；压电振子结构合理且变形后各点应力相同，发电量大、可靠性高、有效频带宽；可作为标准部件用于悬臂轴齿轮及多齿轮共轴场合。

主权项

一种轴端悬置转轮式压电梁俘能器，其特征在于：转轮左右两侧分别装有左端盖和右端盖，左端盖和右端盖与转轮侧壁之间都压接有设有悬臂梁的金属基板，金属基板上的悬臂梁与所粘接的压电晶片构成压电振子，压电振子自由端装有受激磁铁，受激磁铁靠近转轮安装且置于转轮侧面的长方形导槽中；连接件的悬臂轴置于转轮中心孔内且端部与右端盖连接；悬臂轴与转轮中心孔之间设有密封圈，悬臂轴与转轮上的环腔构成滑道，滑道内填充有润滑油、安装有非铁磁性材料的圆柱形激励器，激励器两端镶嵌有激励磁铁；当转轮一侧压电振子和激励器的数量都大于1时，两相邻压电振子对称中心线间的夹角和两相邻激励器中心与转轮回转中心连线间的夹角不能互为整数倍，激励器同一侧两相邻激励磁铁的磁极配置方向相反、两相邻压电振子上受激磁铁的磁极配置方向相同；转轮左右两侧及其相邻的左端盖和右端盖的侧面都设有形状、尺度及数量相同的限位面和沉槽；沉槽平面尺寸大于压电晶片、小于金属基板上的悬臂梁；压电晶片为0.2～0.3mm的PZT4、金属基板为铍青铜，金属基板与压电晶片的厚度之比范围为1～2.5；限位面的合理曲率半径为其中α＝hm/hp为厚度比，hm和hp分别为金属基板和压电晶片的厚度。