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专利号: 2020108571590
申请人: 合肥工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于悬臂梁结构的惯性冲击直线压电马达,其特征在于:包括基座(1)、立杆(2)、压电叠堆(3)、导杆(4)和移动滑块(5);

所述基座(1)为角钢形的块状,基座(1)的水平块外端下部通过柔性铰链连接着立杆(2)的下端,立杆(2)呈直立状,立杆(2)的上部固定连接着导杆(4)的一端,导杆(4)的另一端呈悬臂状,所述移动滑块(5)滑动配合设于导杆(4)上;

所述压电叠堆(3)平行位于基座(1)水平块的上方,压电叠堆(3)的一端固定连接着立杆(2)的中部,压电叠堆(3)的另一端固定连接着基座(1)的竖直块;

工作时,压电叠堆(3)未通电处于初始长度;压电叠堆(3)通电,在正向锯齿波频率电压的作用下,压电叠堆(3)通过压电片的逆压电效应的伸缩效果带动立杆(2)的上部摆动,驱动移动滑块(5)发生沿导杆(4)的静摩擦移动;当压电叠堆(3)恢复至初始长度时,移动滑块(5)完成一个步距ΔH的移动,此时完成一个正向周期运动;在反向锯齿波频率电压的作用下,移动滑块(5)实现反向移动。

2.根据权利要求1所述一种基于悬臂梁结构的惯性冲击直线压电马达,其特征在于:所述立杆(2)为横截呈椭圆形的圆柱杆;立杆(2)的下部设有柔性铰链,所述柔性铰链由横截为圆弧形的外凹槽(21)和内凹槽(22)构成,外凹槽(21)和内凹槽(22)为半径相同的圆弧槽,二者之间的间距小于圆弧槽的弦长;所述内凹槽(22)位于与基座(1)的水平块对应的立杆(2)上,所述外凹槽(21)位于与内凹槽相反的立杆(2)上。

3.根据权利要求2所述一种基于悬臂梁结构的惯性冲击直线压电马达,其特征在于:所述立杆(2)的长度为12.3mm,截面的椭圆形的短轴长为0.2mm,长轴长为1.513mm,焦点距离为3mm;所述柔性铰链的圆弧槽的半径为0.25mm,圆弧槽的弦长为0.5mm;外凹槽(21)和内凹槽(22)之间的间距为0.2mm。

4.根据权利要求1所述一种基于悬臂梁结构的惯性冲击直线压电马达,其特征在于:所述移动滑块(5)包括上滑块(54)、下滑块(55)、弹簧(52)和预紧螺栓(53);所述上滑块(54)和下滑块(55)上下对应配合,上滑块(54)的对合面中部设有与导杆(4)配合的限位凹槽;对应配合的上滑块(54)和下滑块(55)一侧之间由定位销连接,对应配合的上滑块(54)和下滑块(55)另一侧之间由预紧螺栓(53)固定连接;所述弹簧(52)套设在上滑块(54)外部的预紧螺栓(53)上。

5.根据权利要求1所述一种基于悬臂梁结构的惯性冲击直线压电马达,其特征在于:所述导杆(4)的横截面为半圆形;所述上滑块(54)和下滑快(55)均为矩形块,上滑块(54)上的限位凹槽为半圆柱槽,导杆(4)与半圆柱槽配合,确保移动滑块(5)在导杆(4)上不发生翻转。

6.根据权利要求1所述一种基于悬臂梁结构的惯性冲击直线压电马达,其特征在于:所述压电叠堆(3)由压电陶瓷片堆叠制成,压电陶瓷片尺寸为10×10×0.7mm,压电叠堆(3)两端通过环氧树脂胶粘接于基座(1)与立杆(2)之间,作为激励元件。