[发明专利]基于口齿形压电振子驱动的平面超声电机及其工作模态

摘要

本发明公开了一种基于口齿形压电振子驱动的平面超声电机及其工作模态，其定子组件安装于动子组件与支座组件之间；利用定子组件特定的两相工作模态振动，其中，面外反对称弯振模态用于实现动子组件与定子组件之间的接触与脱离，面内对称弯振模态则分别实现驱动动子组件的平面滑板沿y向和x向的运动。本发明使电机能产生微米级甚至更高精度等级的精密运动性，并使电机具有快速响应特性；能成倍增大电机输出动力，并使电机运行更趋稳定；有利于实现电机微型化、平板化设计，能够广泛应用于精密平面运动定位、小型和微型伺服执行机构的驱动。

主权项

基于口齿形压电振子驱动的平面超声电机，包括定子组件、动子组件和支座组件，其特征在于，所述定子组件安装于所述动子组件与所述支座组件之间；所述定子组件包括口齿形结构板, 口齿形结构板呈方框形，口齿形结构板四个内角的转角处设置有槽孔，且四角上设置有螺纹孔；口齿形结构板一对边的内侧设置有纵齿，另一对边的内侧设置有横齿；纵齿和横齿均呈方形条状，其端部呈锥形，纵齿和横齿的内部均设置有调整孔，调整孔的中轴线分别与纵齿和横齿中心线重合；纵齿和横齿的四周表面粘帖有压电陶瓷激励组件，压电陶瓷激励组件包括面外纵振激励陶瓷和面内弯振激励陶瓷，纵齿和横齿的平面粘贴有面外纵振激励陶瓷，纵齿和横齿的侧面粘贴有面内弯振激励陶瓷，纵齿和横齿的端部的平面均设置有驱动足，驱动足的厚度略高于面外纵振激励陶瓷的厚度，驱动足顶面涂覆有高性能耐磨擦材料；所述动子组件包括平面滑板和动子支座，动子支座设置有凹坑，凹坑内装有滚珠，并覆盖于平面滑板上；所述支座组件包括立板和底板，底板的上面固定有立板，立板呈“U”形，立板上设置有螺孔，立板的一侧底板上面固定有凸台并设有通孔，凸台上装有垫片，底板装有支座固定螺钉；所述立板通过螺栓与动子支座连接，定子固定螺钉穿过立板上的凸台和垫片与结构板上的螺纹孔固定连接，驱动足的顶面与动子组件的平面滑板底面连接。