專利名稱：一種行波型超聲波電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種行波型超聲波電機。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是提供一種輸出力矩大、使用壽命長的行波型超聲波電機。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，一種行波型超聲波電機，包括定子、轉(zhuǎn)子、軸承和軸，其特征在于所述定子上的定子彈性體的支撐部分形狀為Γ型。
當(dāng)所述轉(zhuǎn)子采用磨擦材料制成，或在所述軸承的另一側(cè)對稱設(shè)置有與所述定子、轉(zhuǎn)子同軸的另一套定子、轉(zhuǎn)子時，本發(fā)明的技術(shù)效果更好。
現(xiàn)有行波型超聲波電機全部采用如附圖
2所示的薄圓盤型支撐結(jié)構(gòu)，它使得定子環(huán)內(nèi)外側(cè)振幅相差較大，減小了定轉(zhuǎn)子接觸面積，進(jìn)而導(dǎo)致電機輸出力矩的降低。而本發(fā)明采用的Γ型支撐結(jié)構(gòu)減小了定子環(huán)內(nèi)外側(cè)振幅差，增加了定轉(zhuǎn)子接觸面積。電機的輸出力矩與定轉(zhuǎn)子接觸面積成正比，故相對于薄圓盤型支撐結(jié)構(gòu)而言，本發(fā)明采用的這種支撐結(jié)構(gòu)增大了電機輸出力矩。為進(jìn)一步增加電機輸出力矩，本發(fā)明采用雙定子雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。兩個轉(zhuǎn)子使用同一個軸輸出力矩，在理想情況下，電機輸出力矩為單定子的2倍。
超聲波電機的壽命主要由摩擦材料決定。目前的超聲波電機都是將摩擦材料制成薄層后粘貼到轉(zhuǎn)子上。顯而易見，隨著摩擦層的磨損，電機壽命將很快終結(jié)。本發(fā)明將轉(zhuǎn)子與摩擦材料制成一體，即用摩擦材料制成轉(zhuǎn)子。它不僅降低工藝難度和簡化了電機結(jié)構(gòu)，更重要的是顯著提高了電機的使用壽命。
如圖4所示，定子彈性體5的兩端部采用如圖3所示的Γ型過渡，其背面粘貼有壓電陶瓷片1，共同構(gòu)成定子。該定子由螺栓6固定在底板2上，轉(zhuǎn)子4采用彈簧3、螺母8、軸承9和軸7與定子連接。這種電機具有轉(zhuǎn)矩大的優(yōu)點。
為提高電機的使用壽命，可以采用摩擦材料，如鑄造尼龍、聚四氟乙烯或其他有機材料制成轉(zhuǎn)子。
圖5所示的是一種雙定子雙轉(zhuǎn)子行波型超聲波電機，即在軸承9的另一側(cè)，相應(yīng)對稱設(shè)置有壓電陶瓷片1’、定子彈性體5’、轉(zhuǎn)子4’，并通過彈簧3’和螺母8’連接在軸7上。圖5所示的電機與圖4所示的電機相比，它使用雙定子雙轉(zhuǎn)子同軸輸出力矩，其轉(zhuǎn)矩進(jìn)一步增大。
雙定子轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的行波型超聲波電機可以采用以下方法制作將金屬(不銹鋼或銅)加工成圖3所示的Γ型過波形狀，即為定子彈性體5、5’，其背面(無齒面)粘貼壓電陶瓷片1和1’制成定子。通過螺栓6將兩個定子和底板2連接在一起。將摩擦材料加工成轉(zhuǎn)子，并由彈簧3、3’、螺母8、軸承9與定子連接起來。在本實施例中，定子外徑80mm，內(nèi)徑60mm，厚3mm，齒高2.3mm，Γ型過渡L17mm。堵轉(zhuǎn)力矩大于2N.m，使用壽命可超過1萬小時。
權(quán)利要求
1.一種行波型超聲波電機，包括定子、轉(zhuǎn)子、軸承和軸，其特征在于所述定子上的定子彈性體的支撐部分形狀為Γ型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波電機，其特征在于所述轉(zhuǎn)子由磨擦材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超聲波電機，其特征在于所述軸承的另一側(cè)對稱設(shè)置有與所述定子、轉(zhuǎn)子同軸的另一套定子、轉(zhuǎn)子。
全文摘要
一種行波型超聲波電機,包括定子、轉(zhuǎn)子、軸承和軸,其特征在于;所述定子上的定子彈性體的支撐部分形狀為Γ型。當(dāng)所述轉(zhuǎn)子采用摩擦材料制成,或在所述軸承的另一側(cè)對稱設(shè)置有與所述定子、轉(zhuǎn)子同軸的另一套定子、轉(zhuǎn)子時,本發(fā)明的技術(shù)效果更好。本發(fā)明采用的Γ型支撐結(jié)構(gòu)減小了定子環(huán)內(nèi)外側(cè)振幅差,增加了定轉(zhuǎn)子接觸面積。電機的輸出力矩與定轉(zhuǎn)子接觸面積成正比,故相對于薄圓盤型支撐結(jié)構(gòu)而言,本發(fā)明采用的這種支撐結(jié)構(gòu)增大了電機輸出力矩。為進(jìn)一步增加電機輸出力矩,本發(fā)明采用雙定子雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。兩個轉(zhuǎn)子使用同一個軸輸出力矩,在理想情況下,電機輸出力矩為單定子的2倍。
文檔編號H02N2/10GK1388638SQ02138728
公開日2003年1月1日 申請日期2002年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月30日
發(fā)明者辜承林, 李華峰 申請人:華中科技大學(xué)