[发明专利]钳位力可调切向驱动型旋转惯性式压电作动器及方法

摘要

钳位力可调切向驱动型旋转惯性式压电作动器及方法，该作动器由底座、轴承、压电堆、菱形环、弹性元件以及装配和调节所需要的轴承垫片和螺钉组成；菱形环驱动机构通过摩擦内圈固定在底座上的轴承的外圈驱动轴承旋转，轴承外圈通过轴承垫片和外壳连接，将旋转运动输出；菱形环摩擦块和轴承外圈之间的摩擦力即是钳位力，通过调节螺钉挤压弹性元件产生变形，改变菱形环摩擦块与轴承外圈之间的正压力可以实现对钳位力的调节；通过布置在弹性元件表面的应变片可以准确得到作动器钳位力的大小；本发明在切向驱动轴承使其产生旋转，具有测量并调节钳位力的功能；结构内部含有通孔，在光学领域有重要用途；结构紧凑，装配简单，兼具高分辨率和无限大行程的优点，作动性能稳定。

主权项

一种钳位力可调切向驱动型旋转惯性式压电作动器，其特征在于：主要零件包括底座(1)、轴承(2)、外壳(17)和两个反对称布置的驱动机构，整个结构具有旋转对称性，内部含有通孔；内圈垫片(15)粘接到轴承(2)的内圈上，通过螺钉固定到底座(1)上；轴承(2)的外圈和外圈垫片(16)粘接，外圈垫片(16)通过螺钉和外壳(17)固定；两个反对称布置的驱动机构包含第一菱形环(3)和第二菱形环(10)以及通过过盈配合分别安装在第一菱形环(3)和第二菱形环(10)内的第一压电堆(4)和第二压电堆(9)；第一菱形环(3)和第二菱形环(10)一端为摩擦端，与轴承(2)的外圈表面通过面接触配合，另一端为固定端，固定端底部凸起，固定在底座(1)上，除了固定端以外的部分悬空，不与底座(1)接触；圆弧状的第一弹性元件(5)和第二弹性元件(11)一端分别与第一菱形环(3)和第二菱形环(10)摩擦端面相对的面接触，另一端分别固定在第一调节块(6)和第二调节块(12)上；第一调节块(6)和第二调节块(12)与分别底座(1)上的第一凸台(7)和第二凸台(13)接触；第一凸台(7)和第二凸台(13)上开有螺纹孔，第一螺钉(8)和第二螺钉(14)分别通过第一凸台(7)和第二凸台(13)上的螺纹孔挤压第一调节块(6)和第二调节块(12)，使第一弹性元件(5)和第二弹性元件(11)产生变形，从而改变第一菱形环(3)和第二菱形环(10)与轴承(2)的外圈之间的正压力，起到调节钳位力的功能。