[发明专利]采用微齿驱动的大行程压电直线作动器及作动方法有效
| 申请号： | 201810582129.6 | 申请日： | 2018-06-07 |
| 公开（公告）号： | CN108847782B | 公开（公告）日： | 2019-06-28 |
| 发明（设计）人： | 宋思扬;徐明龙;王晓宇;邵恕宝 | 申请（专利权）人： | 西安交通大学;北京空间飞行器总体设计部 |
| 主分类号： | H02N2/04 | 分类号： | H02N2/04 |
| 代理公司： | 西安智大知识产权代理事务所 61215 | 代理人： | 何会侠 |
| 地址： | 710049 陕*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | 采用微齿驱动的大行程压电直线作动及作动方法，该作动器主要包括带有微齿结构的作动轨道，以及可以分别与作动轨道啮合，安装后相互存在相位差的三组驱动齿，控制驱动齿上下运动的压电陶瓷及其位移放大结构，以及约束作动轨道与驱动齿相互啮合的弹性预紧装置组成；该作动器通过带有相位差的驱动齿与作动轨道轮流啮合驱动作动轨道完成双向直线位移的输出，每次的啮合都可以将作动轨道推动1/3的齿间距行程；该作动器使用微齿结构实现大行程的位移输出，具有输出行程大，钳位可靠，控制简单，易于闭环控制的特点。 | ||
| 搜索关键词： | 啮合 微齿 轨道 大行程 驱动齿 作动器 相位差 驱动 压电 弹性预紧装置 位移放大结构 直线作动器 输出 闭环控制 间距行程 结构实现 控制驱动 上下运动 输出行程 压电陶瓷 直线位移 钳位 轮流 | ||
【主权项】：
1.一种采用微齿驱动的大行程压电直线作动器，其特征在于：包括底座(1)，与底座(1)通过柔性铰链连接的第一右侧杠杆梁(2‑1)和第二右侧杠杆梁(2‑2)，安装在第一右侧杠杆梁(2‑1)与底座(1)之间的第一右侧驱动压电陶瓷(3‑1)、安装在第二右侧杠杆梁(2‑2)与底座(1)之间的第二右侧驱动压电陶瓷(3‑2)；与第一右侧杠杆梁(2‑1)和第二右侧杠杆梁(2‑2)通过柔性铰链链接，能够进行上下运动的右侧驱动齿(4)；与底座(1)通过柔性铰链连接的第一左侧杠杆梁(5‑1)和第二左侧杠杆梁(5‑2)，安装在第一左侧杠杆梁(5‑1)与底座(1)之间的第一左侧驱动压电陶瓷(6‑1)、安装在第二左侧杠杆梁(5‑2)与底座(1)之间的第二左侧驱动压电陶瓷(6‑2)；与第一左侧杠杆梁(5‑1)和第二左侧杠杆梁(5‑2)通过柔性铰链链接，能够进行上下运动的左侧驱动齿(7)；固定在底座(1)上位于右侧驱动齿(4)和左侧驱动齿(7)间的中间驱动齿(8)，安装在中间驱动齿(8)上带有微齿结构的作动轨道(9)，布置在作动轨道(9)上方，提供弹性约束，使作动轨道(9)与中间驱动齿(8)、或是右侧驱动齿(4)、左侧驱动齿(7)啮合的弹性预紧装置(10)；所述右侧驱动齿(4)、左侧驱动齿(7)、中间驱动齿(8)以及作动轨道(9)上的微齿结构齿间距均为d，且能够互相啮合；初始安装后，中间驱动齿(8)和作动轨道(9)啮合，右侧驱动齿(4)以及左侧驱动齿(7)的位置低于中间驱动齿(8)，且右侧驱动齿(4)的齿尖相对于作动轨道(9)的齿根向右偏移1/3d，左侧驱动齿(7)的齿尖相对于作动轨道(9)的齿根向左偏移1/3d；通过齿间距为d微齿之间的啮合能够完成正反双向的大行程高精度步进输出。
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