[发明专利]等腰梯形粘滑压电直线驱动器

摘要

本发明公开了一种等腰梯形粘滑压电直线驱动器，由基座、滑块、等腰梯形定子和预紧机构组成。滑块和预紧机构安装于基座上，安装有等腰梯形定子的预紧机构用于预加载等腰梯形定子和滑块。等腰梯形定子包括等腰梯形柔性机构和四片矩形压电陶瓷片，通过两个安装孔将等腰梯形柔性机构固定于预紧机构表面。锯齿波信号激励压电陶瓷片，从而使等腰梯形机构改变驱动足与滑块接触点的x和y向的位移量，从而改变接触面的摩擦力。锯齿波信号上升沿，驱动足具有较大的y向位移量，增大了缓慢偏振阶段的正压力，进而增大了静摩擦驱动力，锯齿波下降沿，驱动足具有较小的y向位移量，减小了快速回复阶段的动摩擦阻力，达到抑制回退的目的，提高了运动性能。

主权项

1.一种等腰梯形粘滑压电直线驱动器，其特征在于：主要由基座(1)、滑块(2)、等腰梯形定子(3)和预紧机构(4)组成；滑块(2)和预紧机构(4)安装于基座(1)上，预紧机构(4)用于预加载等腰梯形定子(3)和滑块(2)；所述的等腰梯形定子(3)包括等腰梯形柔性机构(3‑1)和四片矩形压电陶瓷片(3‑2)，等腰梯形柔性机构(3‑1)通过两个安装孔(3‑1‑6)固定于预紧机构(4)表面；等腰梯形柔性机构(3‑1)为柔性双摇杆机构，其中横轴(3‑1‑5)为固定机架，驱动足所在杆为连杆，左柔性梁(3‑1‑3)和右柔性梁(3‑1‑4)分别粘贴有左弯曲压电陶瓷(3‑2‑1)和右弯曲压电陶瓷(3‑2‑2)作为驱动摇杆；工作时四片压电陶瓷片(3‑2)受同一正向锯齿波信号激励，四片压电陶瓷片(3‑2)产生同向偏振，左柔性梁(3‑1‑3)和右柔性梁(3‑1‑4)受压电陶瓷片(3‑2)的作用产生弯曲变形，左驱动足(3‑1‑1)与滑块(2)接触点的假想运动轨迹可分解为x向和y向的位移，当驱动足与滑块紧密接触时，所述接触点假想运动轨迹变化表现为左驱动足(3‑1‑1)和右驱动足(3‑1‑2)与滑块(2)间接触表面法向正压力及切向摩擦力的变化；在“粘”阶段，即左驱动足(3‑1‑1)与滑块(2)接触运动时，接触点假想轨迹为正x向和负y向运动的合成，左驱动足(3‑1‑1)与滑块(2)间会产生较大正压力，因此二者间会产生更大的静摩擦力来驱动滑块(2)沿正x向运动；在“滑”阶段，即左柔性梁(3‑1‑3)因自身的弹性快速回复时，接触点假想轨迹为负x向和正y向运动的合成，此时左驱动足(3‑1‑1)与滑块(2)间具有较小的正压力，二者间的动摩擦阻力会更小，滑块(2)受其作用产生的回退也就更小。