本發明專利技術公開了一種變摩擦式彎振復合型雙足壓電驅動裝置，涉及壓電超聲電機領域，該壓電驅動裝置設計了雙足結構，兩個圓柱驅動足的側面與動子接觸，通過改變圓柱驅動足對動子的正壓力，改變圓柱驅動足與動子之間的摩擦力，當正壓力增大時，摩擦力增大，動子按既定方向前進一大步，當正壓力減小時，摩擦力減小，動子按與既定方向相反的方向后退一小步，動子輸出既定方向的直線位移，該壓電驅動裝置整體為對稱結構，并具有輸出位移大，結構簡單，定位精度高，驅動平穩等特點，該裝置包括連接螺栓(1)、彈簧墊片(2)、定位架(3)、壓電陶瓷片(4)、定位螺栓(5)、螺母(6)、底座(7)、動子(8)、驅動足(9)與變幅桿(10)。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及超聲電機，具體涉及一種變摩擦式彎振復合型雙足壓電驅動裝置。
技術介紹
壓電驅動裝置是一種將電能轉換為動子的直線或者旋轉運動的新型驅動器，具有結構簡單、行程大、結構緊湊、響應快、無電磁干擾、無噪聲等特點，應用前景十分廣泛。當對壓電陶瓷片施加一定頻率的交流電時，壓電陶瓷片可以產生周期性變形，當壓電驅動裝置的驅動足的運動軌跡為橢圓時，驅動足與動子之間的摩擦力使微觀機械振動將會轉化為動子的宏觀運動。本專利技術提出了一種變摩擦式彎振復合型雙足壓電驅動裝置，設計了雙足結構，兩個圓柱驅動足的側面與動子接觸，通過改變圓柱驅動足對動子的正壓力，改變圓柱驅動足與動子之間的摩擦力，當正壓力增大時，摩擦力增大，動子按既定方向前進一大步，當正壓力減小時，摩擦力減小，動子按與既定方向相反的方向后退一小步，動子輸出既定方向的直線位移，該壓電驅動裝置整體為對稱結構，具有輸出位移大，結構簡單，定位精度高，驅動平穩等特點，本專利技術在超聲電機領域具有一定的實際意義。
技術實現思路
本專利技術提出了一種通過改變兩個圓柱驅動足對動子的正壓力，改變圓柱驅動足與動子之間摩擦力的方法，設計的雙足為對稱結構，兩個圓柱驅動足由工字型梁連接，在工字型梁上下表面分別粘貼壓電陶瓷片，開啟工作電源，壓電陶瓷片彎曲改變圓柱驅動足對動子的正壓力，改變圓柱驅動足與動子之間的摩擦力。參閱圖1至圖7，為解決上述技術問題，本專利技術采用如下技術方案予以實現。本專利技術提供的變摩擦式彎振復合型雙足壓電驅動裝置包括有連接螺栓、彈簧墊片、定位架、壓電陶瓷片、定位螺栓、螺母、底座、動子、驅動足與變幅桿。底座放置在平整的臺面上，兩個定位架的兩端由四個定位螺栓固接于底座的兩個邊框內側，四個定位螺栓依次穿過彈簧墊片、定位架、底座的矩形框并用四個螺母固定連接，驅動足中間的橫梁上下表面對稱粘貼有兩片壓電陶瓷片，驅動足的兩片壓電陶瓷片的極化方向相反，變幅桿的側面粘貼有四片壓電陶瓷片，變幅桿的相對側面粘貼的壓電陶瓷片極化方向相反，兩個連接螺栓依次穿過底座的矩形邊框、定位架及變幅桿與驅動足中心的螺紋孔螺紋固定連接，兩個動子放入底座的導軌內，兩個動子與底座的導軌間隙配合，兩個動子與驅動足的側面面接觸配合，兩個動子的外側面與驅動足的圓柱體端面共面。技術方案中所述的底座用正方形鋼板制作，底座的兩側對稱加工有兩個矩形邊框，兩個矩形邊框豎直方向加工有矩形通孔，底座的中心線兩側對稱加工有導軌。技術方案中所述的定位架由薄鋼片制作，可通過線切割加工，定位架的中心加工有圓形螺紋通孔，定位架的螺紋孔孔徑與連接螺栓的外徑相同，定位架的中心線兩側對稱加工有矩形通孔，矩形通孔的孔徑與定位螺栓的外徑相同。技術方案中所述的變幅桿為一桿狀零件，由一長方體和圓臺焊接而成，長方體內接于圓臺大圓面，變幅桿的中心處加工一個圓形螺紋通孔，變幅桿的螺紋通孔直徑與連接螺栓的外徑相同。技術方案中所述的驅動足是柱狀鋼材制作的啞鈴型零件，驅動足兩端的兩個圓柱體中心處加工有圓形螺紋盲孔，驅動足的盲孔直徑與變幅桿中心處的通孔直徑相同。技術方案中所述的動子為一長方體桿狀零件，動子的橫截面寬度與驅動足兩端的圓柱體高度相等。本專利技術的有益效果是：(1)設計的壓電驅動裝置為對稱結構，驅動過程平穩，通過改變圓柱驅動足對動子的正壓力改變圓柱驅動足與動子之間的摩擦力，當正壓力增大時，摩擦力增大，動子按既定方向前進一大步，當正壓力減小時，摩擦力減小，動子按與既定方向相反的方向后退一小步，動子輸出既定方向的直線位移，該壓電驅動裝置輸出位移大、結構簡單、定位精度高。(2)壓電驅動裝置的所有零部件結構簡單，均可以運用傳統的車削、銑削進行加工，易于實現批量生產。附圖說明圖1是變摩擦式彎振復合型雙足壓電驅動裝置的爆炸圖。圖2是變摩擦式彎振復合型雙足壓電驅動裝置的軸測圖。圖3是定位架3的軸測圖。圖4是底座7的軸測圖。圖5是動子8的軸測圖。圖6是驅動足9的軸測圖。圖7是變幅桿10的軸測圖。圖中：1.連接螺栓，2.彈簧墊片，3.定位架，4.壓電陶瓷片，5.定位螺栓，6.螺母，7.底座，8.動子，9.驅動足，10.變幅桿。下面結合附圖對本專利技術作進一步的詳細描述：參閱圖1至圖7，變摩擦式彎振復合型雙足壓電驅動裝置包括有連接螺栓1、彈簧墊片2、定位架3、壓電陶瓷片4、定位螺栓5、螺母6、底座7、動子8、驅動足9與變幅桿10。底座7用正方形鋼板制作并放置在平整的臺面上，底座7的兩側對稱加工有兩個矩形邊框，底座7的兩個矩形邊框豎直方向加工有矩形通孔，兩個定位架3的兩端由四個定位螺栓5固接于底座7的兩個邊框內側，四個定位螺栓5依次穿過彈簧墊片2、定位架3、底座7的矩形框并用四個螺母6固定連接。驅動足9中間的橫梁上下表面對稱粘貼有兩片壓電陶瓷片4，驅動足9的兩片壓電陶瓷片4的極化方向相反，驅動足9兩端的圓柱體端面中心加工有圓形螺紋盲孔，變幅桿10的側面粘貼有四片壓電陶瓷片4，變幅桿10的相對側面粘貼的壓電陶瓷片4極化方向相反，兩個連接螺栓1依次穿過底座7的矩形邊框、定位架3及變幅桿10與驅動足9中心的螺紋孔螺紋固定連接。底座7的中心線兩側對稱加工有導軌，兩個動子8放入底座7的導軌內，兩個動子8與底座7的導軌間隙配合，兩個動子8與驅動足9的側面面接觸配合，兩個動子8的外側面與驅動足9的圓柱體端面共面。定位架3由薄鋼片制作，可通過線切割加工，定位架3的中心加工有圓形螺紋通孔，定位架3的螺紋孔孔徑與連接螺栓1的外徑相同，定位架3的中心線兩側對稱加工有矩形通孔，矩形通孔的孔徑與定位螺栓5的外徑相同。變幅桿10為一桿狀零件，由一長方體和圓臺焊接而成，長方體內接于圓臺大圓面，變幅桿10的中心處加工一個圓形螺紋通孔，變幅桿10的螺紋通孔直徑與連接螺栓1的外徑相同。驅動足9是柱狀鋼材制作的啞鈴型零件，驅動足9兩端的兩個圓柱體中心處加工有圓形螺紋盲孔，驅動足9的盲孔直徑與變幅桿10中心處的通孔直徑相同。動子8為一長方體桿狀零件，動子8的橫截面寬度與驅動足9兩端的圓柱體高度相等。變摩擦式彎振復合型雙足壓電驅動裝置的使用方法：將底座7放置于水平臺版上，調節定位螺栓5，使驅動足9固定在所需的工作位置，開啟工作電源，變幅桿10豎直方向粘貼的壓電陶瓷片4在垂直方向彎曲形變，變幅桿10水平方向粘貼的壓電陶瓷片4在水平方向彎曲形變，兩個變幅桿10的長方體產生相同相位的彎曲復合振動，兩個變幅桿10的圓臺將運動放大并傳遞到驅動足9，驅動足9的兩個圓柱側面產生橢圓運動，與驅動足9面接觸的兩個動子8在摩擦力作用下輸出直線運動，驅動足9的兩片壓電陶瓷片4產生垂直方向的彎曲，當驅動足9的兩片壓電陶瓷片4向下彎曲時，驅動足9對動子8的正壓力增大，摩擦力增大，動子8前進一大步，當驅動足9的兩片壓電陶瓷片4向上彎曲時，驅動足9對動子8的正壓力減小，摩擦力減小，動子8后退一小步，宏觀上兩個動子8輸出既定方向的直線位移。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種變摩擦式彎振復合型雙足壓電驅動裝置，其特征在于所述的變摩擦式彎振復合型雙足壓電驅動裝置包括有連接螺栓(1)、彈簧墊片(2)、定位架(3)、壓電陶瓷片(4)、定位螺栓(5)、螺母(6)、底座(7)、動子(8)、驅動足(9)與變幅桿(10)；底座(7)放置在平整的臺面上，兩個定位架(3)的兩端由四個定位螺栓(5)固接于底座(7)的兩個邊框內側，四個定位螺栓(5)依次穿過彈簧墊片(2)、定位架(3)、底座(7)的矩形框并用四個螺母(6)固定連接，驅動足(9)中間的橫梁上下表面對稱粘貼有兩片壓電陶瓷片(4)，驅動足(9)的兩片壓電陶瓷片(4)的極化方向相反，變幅桿(10)的側面粘貼有四片壓電陶瓷片(4)，變幅桿(10)的相對側面粘貼的壓電陶瓷片(4)極化方向相反，兩個連接螺栓(1)依次穿過底座(7)的矩形邊框、定位架(3)及變幅桿(10)與驅動足(9)中心的螺紋孔螺紋固定連接，兩個動子(8)放入底座(7)的導軌內，兩個動子(8)與底座(7)的導軌間隙配合，兩個動子(8)與驅動足(9)的側面面接觸配合，兩個動子(8)的外側面與驅動足(9)的圓柱體端面共面。
【技術特征摘要】
1.一種變摩擦式彎振復合型雙足壓電驅動裝置，其特征在于所述的變摩擦式彎振復合型雙足壓電驅動裝置包括有連接螺栓(1)、彈簧墊片(2)、定位架(3)、壓電陶瓷片(4)、定位螺栓(5)、螺母(6)、底座(7)、動子(8)、驅動足(9)與變幅桿(10)；底座(7)放置在平整的臺面上，兩個定位架(3)的兩端由四個定位螺栓(5)固接于底座(7)的兩個邊框內側，四個定位螺栓(5)依次穿過彈簧墊片(2)、定位架(3)、底座(7)的矩形框并用四個螺母(6)固定連接，驅動足(9)中間的橫梁上下表面對稱粘貼有兩片壓電陶瓷片(4)，驅動足(9)的兩片壓電陶瓷片(4)的極化方向相反，變幅桿(10)的側面粘貼有四片壓電陶瓷片(4)，變幅桿(10)的相對側面粘貼的壓電陶瓷片(4)極化方向相反，兩個連接螺栓(1)依次穿過底座(7)的矩形邊框、定位架(3)及變幅桿(10)與驅動足(9)中心的螺紋孔螺紋固定連接，兩個動子(8)放入底座(7)的導軌內，兩個動子(8)與底座(7)的導軌間隙配合，兩個動子(8)與驅動足(9)的側面面接觸配合，兩個動子(8)的外側面與驅動足(9)的圓柱體端面共面。2.按照權利要求1所述的變摩擦式彎振復合型雙足壓電驅動裝置，其特征在于所述的底座(7)用正方形鋼...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李曉韜，任金鵬，李曉旭，楊航，馬寧，
申請(專利權)人：吉林大學，
類型：發明
國別省市：吉林;22
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