一種多自由度球形行波型超聲波電機預緊機構的製作方法

2023-04-27 20:05:26

專利名稱：一種多自由度球形行波型超聲波電機預緊機構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電機預緊機構，尤其涉及一種能在一定範圍內方便地調節預緊力的大小，而且使其均勻一致的多自由度球形行波型超聲波電機預緊機構。
背景技術：
多自由度電機可有效地精簡多自由度的驅動機構，已經成功地應用於航天與機器人，有廣泛的應用領域和發展前景。超聲波電機是一種基於壓電換能器件的新概念動力裝置，它首先利用壓電陶瓷的逆壓電效應將輸入電能轉換為定子的高頻、微幅振動，然後利用接觸面之間的預緊力實現定轉子之間摩擦傳動。可見，定、轉子之間接觸摩擦傳動是超聲電機系統中的非常重要的能量傳遞過程，它決定著電機的輸出特性。控制電機或調節電機最佳工作狀態，都需要調節定轉子之間的預緊力。
多自由度球形行波型超聲波電機由多個行波定子和一個球轉子組成，如何能使多個定子對球轉子的預緊力均勻一致，如何能方便地調節定轉子之間的預緊力成了多自由度球電機設計中的重要一環。

實用新型內容
本實用新型的目的在於針對現有技術的不足，提供一種多自由度球形行波
型超聲波電機預緊機構，該機構具有體積小，結構簡單，安裝和調試方便等特佔.
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本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是 一種多自由度球形行波
型超聲波電機預緊機構，它包括夾套、底座、定位擋板和彈簧。其中，夾套和
底座相連，底座沿中心120度對稱地分布了三個槽，彈簧固定在各個槽中，彈
簧和夾套內圈的間隙中均緊定有定位擋板。
進一步地，所述夾套和底座通過內六角圓柱頭螺釘連接，調節內六角圓柱
3頭螺釘使底座在夾套中升高或降低。所述彈簧通過十字槽沉頭螺釘固定在底座的槽中。內六角平端緊定螺釘穿過夾套緊定定位擋板。本實用新型的有益效果是
1、 在電機運行過程中，行波定子能自適應地調整姿態以使內緣緊貼球轉子表面，做到自動對心。
2、 能方便地同時調節多個行波定子與球轉子之間的預緊力。
3、 使多個行波定子與球轉子之間的預緊力均勻一致。
4、 僅採用彈簧、夾套、擋板、底座和螺釘等少數零件，結構簡單。


圖1中，(a)和(b)分別是行波定子的主視圖和左視圖2是彈簧的前視圖3是彈簧與行波定子的裝配圖4中，(a)和(b)分別是多自由度球形行波型超聲波電機預緊力調節機構的前視圖和俯視圖中，定子內緣l、臺階2、定子定位孔3、彈簧定位孔4、夾套5、底座6、定位擋板7、彈簧8、行波定子9、球轉子IO、十字槽沉頭螺釘ll、內六角平端緊定螺釘12、內六角圓柱頭螺釘13。
具體實施方式
以下結合附圖進一步說明本實用新型，本實用新型的目的和效果將變得更加明顯。
如圖1 3所示，多自由度球形行波型超聲波電機的行波定子9具有定子內緣l和臺階2。彈簧8為盤狀柔性彈簧，左右兩側對稱地分布螺旋線，具有定子定位孔3和彈簧定位孔4。定子定位孔3用來固定行波定子9，使行波定子9受力均勻。行波定子9底部的臺階2與彈簧8的定子定位孔3鉚合，防止行波定子9的周向與彈簧8產生相對運動。彈簧8由於自身的彈性能給行波定子9提供一定的預緊力，特別當電機運行時，產生受力方向和剪切方向的變形，使行波定子9在一定的範圍內能自適應地和球轉子10對心，使行波定子9的定子內緣1上的每一點都能緊貼球轉子IO，做到自動對心。
如圖4所示，本實用新型的多自由度球形行波型超聲波電機預緊機構，它包括夾套5、底座6、定位擋板7和彈簧8。夾套5和底座6通過內六角圓柱頭螺釘13連接。在底座6的內圈沿中心120度對稱地分布了3個槽，各個槽中各有一個螺絲孔，通過十字槽沉頭螺釘11把彈簧8固定在槽中。十字槽沉頭螺釘11和夾套5內圈的間隙中各有一塊定位擋板7，內六角平端緊定螺釘12穿過夾套5緊定定位擋板7。當需要調節電機預緊力時，調節內六角圓柱頭螺釘13使底座6在夾套5中升高或降低。以下以底座6在支架5中升高為實例來說明。
當擰緊內六角圓柱頭螺釘13使底座6在夾套5中升高，從而使定位擋板7與彈簧8之間的作用點相對於彈簧8下降，三片彈簧8自然向外擴張，從而使行波定子9與球轉子10之間的預緊力變小。當預緊力調整結束後，用內六角平端緊定螺釘12固定十字槽沉頭螺釘11和定位擋板7。反之亦然。
權利要求1、一種多自由度球形行波型超聲波電機預緊機構，其特徵在於，它包括夾套(5)、底座(6)、定位擋板(7)和彈簧(8)；其中，夾套(5)和底座(6)相連，底座(6)沿中心120度對稱地分布了三個槽，彈簧(8)固定在各個槽中，彈簧(8)和夾套(5)內圈的間隙中均緊定有定位擋板(7)。
2、 根據權利要求1所述多自由度球形行波型超聲波電機預緊機構,其特徵在於，所述夾套(5)和底座(6)通過內六角圓柱頭螺釘(13)連接。
3、 根據權利要求1所述多自由度球形行波型超聲波電機預緊機構，其特徵在於，所述彈簧(8)通過十字槽沉頭螺釘(11)固定在底座(6)的槽中；內六角平端緊定螺釘(12)穿過夾套(5)緊定定位擋板(7)。
專利摘要本實用新型公開了一種多自由度球形行波型超聲波電機預緊機構，它包括夾套、底座、定位擋板和彈簧；其中，夾套和底座相連，底座沿中心120度對稱地分布了三個槽，彈簧固定在各個槽中，彈簧和夾套內圈的間隙中均緊定有定位擋板。本實用新型具有體積小，結構簡單，安裝和調試方便等特點；利用彈簧能保證行波定子內緣上的每一點都能緊貼球轉子，而且能方便地同時調節多個行波定子和球轉子之間的預緊力，同時保證了定轉子之間預緊力的均勻一致。
文檔編號H02K55/00GK201409079SQ20092011734
公開日2010年2月17日 申請日期2009年4月9日 優先權日2009年4月9日
發明者胡錫幸, 郭吉豐, 黃長江 申請人:浙江大學