專利名稱：多自由度球形行波型超聲波電機預緊機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機預緊機構(gòu)，尤其涉及一種能在一定范圍內(nèi)方便地調(diào)節(jié) 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(gòu)。
背景技術(shù)：
多自由度電機可有效地精簡多自由度的驅(qū)動機構(gòu)，已經(jīng)成功地應用于航天 與機器人，有廣泛的應用領(lǐng)域和發(fā)展前景。超聲波電機是一種基于壓電換能器 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(zhuǎn)換為定 子的高頻、微幅振動，然后利用接觸面之間的預緊力實現(xiàn)定轉(zhuǎn)子之間摩擦傳動。 可見，定、轉(zhuǎn)子之間接觸摩擦傳動是超聲電機系統(tǒng)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(diào)節(jié)電機最佳工作狀態(tài)，都需要調(diào) 節(jié)定轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子組成，如何 能使多個定子對球轉(zhuǎn)子的預緊力均勻一致，如何能方便地調(diào)節(jié)定轉(zhuǎn)子之間的預 緊力成了多自由度球電機設(shè)計中的重要一環(huán)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)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(gòu)，該機構(gòu)具有體積小，結(jié)構(gòu)簡單，安裝和調(diào)試方便等特點；
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種多自由度球形行波型超 聲波電機預緊機構(gòu)，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(nèi)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(nèi)六角圓柱頭螺釘連接，調(diào)節(jié)內(nèi)六角圓柱 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(nèi)六角平端緊定螺釘穿過夾套緊定定位擋板。本發(fā)明的有益效果是
1、 在電機運行過程中，行波定子能自適應地調(diào)整姿態(tài)以使內(nèi)緣緊貼球轉(zhuǎn)子 表面，做到自動對心。
2、 能方便地同時調(diào)節(jié)多個行波定子與球轉(zhuǎn)子之間的預緊力。
3、 使多個行波定子與球轉(zhuǎn)子之間的預緊力均勻一致。
4、 僅采用彈簧、夾套、擋板、底座和螺釘?shù)壬贁?shù)零件，結(jié)構(gòu)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(diào)節(jié)機 構(gòu)的前視圖和俯視圖中，定子內(nèi)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(zhuǎn)子IO、十字槽沉頭螺釘ll、內(nèi)六角平端緊 定螺釘12、內(nèi)六角圓柱頭螺釘13。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明，本發(fā)明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(nèi)緣 l和臺階2。彈簧8為盤狀柔性彈簧，左右兩側(cè)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(chǎn)生相對運動。彈簧8由于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(chǎn)生受力方向和剪切方向的變形，使行波定子9在一定的范圍 內(nèi)能自適應地和球轉(zhuǎn)子10對心，使行波定子9的定子內(nèi)緣1上的每一點都能緊貼 球轉(zhuǎn)子IO，做到自動對心。
如圖4所示，本發(fā)明的多自由度球形行波型超聲波電機預緊機構(gòu)，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(nèi)六角圓柱頭螺釘13連 接。在底座6的內(nèi)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(nèi)圈的間隙中各有一塊定位擋板7，內(nèi)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(diào)節(jié)電機預緊力時，調(diào)節(jié)內(nèi)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(nèi)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之間的作用點相對于彈簧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(zhuǎn)子10之間的預緊力變小。當預緊力調(diào)整結(jié)束后，用內(nèi)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(quán)利要求
1、一種多自由度球形行波型超聲波電機預緊機構(gòu)，其特征在于，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(nèi)圈的間隙中均緊定有定位擋板(7)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述多自由度球形行波型超聲波電機預緊機構(gòu)，其特征在于， 所述夾套(5)和底座(6)通過內(nèi)六角圓柱頭螺釘(13)連接，調(diào)節(jié)內(nèi)六角 圓柱頭螺釘(13)使底座(6)在夾套(5)中升高或降低。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述多自由度球形行波型超聲波電機預緊機構(gòu)，其特征在于， 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(nèi)六角 平端緊定螺釘(12)穿過夾套(5)緊定定位擋板(7)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多自由度球形行波型超聲波電機預緊機構(gòu)，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(nèi)圈的間隙中均緊定有定位擋板。本發(fā)明具有體積小，結(jié)構(gòu)簡單，安裝和調(diào)試方便等特點；利用彈簧能保證行波定子內(nèi)緣上的每一點都能緊貼球轉(zhuǎn)子，而且能方便地同時調(diào)節(jié)多個行波定子和球轉(zhuǎn)子之間的預緊力，同時保證了定轉(zhuǎn)子之間預緊力的均勻一致。
文檔編號H02N2/10GK101599717SQ20091009734
公開日2009年12月9日 申請日期2009年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月9日
發(fā)明者胡錫幸, 郭吉豐, 黃長江 申請人:浙江大學