一種十字形對(duì)稱梁式貼片單足超聲電機(jī)振子的制作方法
【專利摘要】一種十字形對(duì)稱梁式貼片單足超聲電機(jī)振子，屬于壓電超聲電機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】。它解決了已有的正交彎振夾心式超聲電機(jī)中存在的加工裝配較為復(fù)雜、加工精度要求較高和實(shí)現(xiàn)微型化較困難等問題，使加工裝配簡(jiǎn)單，且便于實(shí)現(xiàn)微型化。本發(fā)明的振子為左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)十字形梁、兩個(gè)變幅桿、八個(gè)凸臺(tái)、十六片壓電陶瓷片和一個(gè)中心驅(qū)動(dòng)足；兩個(gè)變幅桿首端至末端截面逐漸變??；所述十六片壓電陶瓷均沿厚度方向極化，十六片陶瓷片分為兩組，每組八片，分別設(shè)置在振子左端的十字形梁的八個(gè)側(cè)面和右端的十字形梁的八個(gè)側(cè)面上。本發(fā)明適用于超聲電機(jī)制作領(lǐng)域。
【專利說明】一種十字形對(duì)稱梁式貼片單足超聲電機(jī)振子

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種十字形對(duì)稱梁式貼片單足超聲電機(jī)振子，屬于壓電超聲電機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]壓電超聲電機(jī)利用壓電陶瓷的逆壓電效用將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，壓電陶瓷在定子彈性體中激勵(lì)出微幅機(jī)械振動(dòng)，在驅(qū)動(dòng)區(qū)域內(nèi)形成具有驅(qū)動(dòng)作用的軌跡(一般為橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡或者斜線運(yùn)動(dòng)軌跡)，進(jìn)而通過定子和轉(zhuǎn)子之間的摩擦作用實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的宏觀運(yùn)動(dòng)輸出。超聲電機(jī)具有低速大扭矩、無電磁干擾、響應(yīng)速度快、斷電自鎖、可不使用軸承和潤(rùn)滑等優(yōu)點(diǎn)。
[0003]現(xiàn)有的超聲電機(jī)振子一般使用復(fù)合異型振動(dòng)模態(tài)，需要進(jìn)行模態(tài)簡(jiǎn)并，這增加了結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、限制了超聲電機(jī)振子的產(chǎn)業(yè)化；而現(xiàn)有的采用正交彎振復(fù)合的夾心式超聲電機(jī)振子雖然通過采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)避免了復(fù)雜的模態(tài)簡(jiǎn)并問題，但是由于采用夾心結(jié)構(gòu)，使得加工裝配復(fù)雜，并且難于實(shí)現(xiàn)微型化。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的正交彎振夾心式超聲電機(jī)中存在的加工裝配較為復(fù)雜、加工精度要求較高和實(shí)現(xiàn)微型化較困難等問題，本發(fā)明提供了一種十字形對(duì)稱梁式貼片單足超聲電機(jī)振子。
[0005]本發(fā)明的一種十字形對(duì)稱梁式貼片單足超聲電機(jī)振子，包括兩個(gè)十字形梁，兩個(gè)變幅桿、中心驅(qū)動(dòng)足、十六片壓電陶瓷片和正方形截面凸臺(tái)；兩個(gè)十字形梁分別為左側(cè)十字形梁和右側(cè)十字形梁；振子的左側(cè)十字形梁和右側(cè)十字形梁的橫截面是十字形的；兩變幅桿的橫截面同樣為十字形，且變幅桿首端至末端截面逐漸變?。凰鍪瑝弘娞沾删睾穸确较驑O化，十六片陶瓷片分為兩組，每組八片，分別設(shè)置在振子的左側(cè)十字形梁八個(gè)側(cè)面和右側(cè)十字形梁的八個(gè)側(cè)面上；應(yīng)用不同的激勵(lì)方式，極化方向不同，本發(fā)明提出兩種激勵(lì)方式；正方形凸臺(tái)可以防止相鄰陶瓷片互相干涉。
[0006]本發(fā)明采用沿厚度方向極化的十六片壓電陶瓷片實(shí)現(xiàn)振子兩個(gè)正交同型三階彎曲振動(dòng)的激勵(lì)；由于采用同型彎曲振動(dòng)模態(tài)，只要保證振子截面是對(duì)稱的就可以使得兩個(gè)彎振模態(tài)的諧振頻率是相等的，避免了使用復(fù)合振動(dòng)模態(tài)，振子模態(tài)頻率簡(jiǎn)并的問題，使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有很大的靈活性。
[0007]十六片陶瓷片分為兩組，每組八片，分別設(shè)置在振子的左側(cè)十字形梁八個(gè)側(cè)面和右側(cè)十字形梁的八個(gè)側(cè)面上；對(duì)應(yīng)位于振子三階彎曲振動(dòng)的兩個(gè)波腹位置，中心驅(qū)動(dòng)足位于中間波腹位置。本發(fā)明中壓電陶瓷的極化方式共有兩種設(shè)置方式:
[0008]第一種激勵(lì)方式:如圖4所示，其中，箭頭表示極化方向。所有的壓電陶瓷片均沿厚度方向極化；十六片壓電陶瓷片4分為兩組，每組八片，每組分別設(shè)置在振子的左側(cè)十字形梁八個(gè)側(cè)面和右側(cè)十字形梁的八個(gè)側(cè)面上；振子的左側(cè)十字形梁和右側(cè)十字形梁是對(duì)稱的，以振子右側(cè)十字形梁上的八片壓電陶瓷為例，說明八片壓電陶瓷的極化方向，振子的左側(cè)十字形梁上的八片壓電陶瓷的極化方向與右側(cè)十字形梁上的八片陶瓷的極化方向相同；
[0009]右側(cè)十字形梁的豎梁1-1上側(cè)兩片壓電陶瓷片4極化方向相反，豎梁1-1下側(cè)兩片壓電陶瓷片4極化方向相反，豎梁1-1左側(cè)面兩片壓電陶瓷片4極化方向相反，豎梁1-1右側(cè)面兩片壓電陶瓷片4極化方向相反；
[0010]右側(cè)十字形梁的橫梁1-2左側(cè)兩片壓電陶瓷片4極化方向相反，橫梁1-2右側(cè)兩片壓電陶瓷片4極化方向相反，橫梁1-2上側(cè)兩片壓電陶瓷片4極化方向相反，橫梁1-2下側(cè)兩片壓電陶瓷片4極化方向相反；豎梁1-1上四片壓電陶瓷片4的外電極面接一相電壓，橫梁1-2上四片壓電陶瓷片4的外電極面接另一相電壓，十字形梁I接電源公共端。
[0011]在工作時(shí)，橫梁方向的四片陶瓷片采用同相交流電壓進(jìn)行激勵(lì)，電壓的頻率為定子彎振諧振頻率；豎梁方向的八片壓電陶瓷片采用與橫梁方向電壓相位差為+90°的同相交流電壓信號(hào)進(jìn)行激勵(lì)，十字形梁接電源公共端。十字形梁中橫梁上固定的八片壓電陶瓷片交替地伸縮振動(dòng)會(huì)激勵(lì)出振子XOZ平面內(nèi)的彎曲振動(dòng)，對(duì)應(yīng)引起驅(qū)動(dòng)足質(zhì)點(diǎn)水平方向(即OX軸方向)的位移，如圖6所示；十字形梁中豎梁上固定的八片壓電陶瓷片交替地伸縮振動(dòng)會(huì)激勵(lì)出振子XOZ平面內(nèi)的彎曲振動(dòng)，對(duì)應(yīng)引起驅(qū)動(dòng)足質(zhì)點(diǎn)豎直方向(即OY軸方向)的位移，如圖7所示；兩個(gè)彎曲振動(dòng)疊加會(huì)在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)足能產(chǎn)生同向的橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡，通過驅(qū)動(dòng)足和動(dòng)子之間的摩擦作用實(shí)現(xiàn)動(dòng)子6的宏觀運(yùn)動(dòng)。調(diào)整兩相激勵(lì)電壓信號(hào)的相位差為-90°，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)子反向運(yùn)動(dòng)。
[0012]第二種激勵(lì)方式:如圖5所示，其中，箭頭表示極化方向。所有的壓電陶瓷片均沿厚度方向極化；十六片壓電陶瓷片4分為兩組，每組八片，每組分別設(shè)置在振子左側(cè)十字形梁的八個(gè)側(cè)面和右側(cè)十字形梁的八個(gè)側(cè)面上；振子的左側(cè)十字形梁和右側(cè)十字形梁是對(duì)稱的，以振子的右側(cè)十字形梁上的八片壓電陶瓷為例，說明八片壓電陶瓷的極化方向:
[0013]振子的左側(cè)十字形梁上的八片壓電陶瓷的極化方向與右側(cè)十字形梁上的八片陶瓷的極化方向相同；右側(cè)十字形梁的豎梁1-1上四片壓電陶瓷片4極化方向都相同，橫梁1-2上四片壓電陶瓷片4極化方向也都相同，豎梁1-1上四片壓電陶瓷片4的外電極面接一相電壓，橫梁1-2上四片壓電陶瓷片4的外電極面接另一相電壓，十字形梁I接電源公共端。
[0014]在工作時(shí)，振子橫梁上的八片陶瓷片采用同相交流電壓進(jìn)行激勵(lì)，電壓的頻率為振子彎曲諧振頻率；振子豎梁上的八片壓電陶瓷片采用與橫梁方向電壓相位差為+90°的同相交流電壓信號(hào)進(jìn)行激勵(lì)；十字形梁接電源公共端。十字形梁中橫梁上固定的八片壓電陶瓷片的交替伸縮振動(dòng)會(huì)激勵(lì)出振子YOZ平面內(nèi)的彎曲振動(dòng)，對(duì)應(yīng)引起驅(qū)動(dòng)足質(zhì)點(diǎn)豎直方向(即OY軸方向)的位移，如圖7所示；十字形梁中豎梁上固定的四片壓電陶瓷片的交替伸縮振動(dòng)會(huì)激勵(lì)出振子XOZ平面內(nèi)的彎曲振動(dòng)，對(duì)應(yīng)引起驅(qū)動(dòng)足質(zhì)點(diǎn)水平方向(即OX軸方向)的位移，如圖6所示；兩個(gè)彎曲振動(dòng)疊加會(huì)在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)足處產(chǎn)生同向的橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡，通過驅(qū)動(dòng)足和動(dòng)子之間的摩擦作用實(shí)現(xiàn)動(dòng)子6的宏觀運(yùn)動(dòng)。調(diào)整兩相激勵(lì)電壓信號(hào)的相位差為-90°，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)子反向運(yùn)動(dòng)。
[0015]本發(fā)明的一種十字形對(duì)稱梁式貼片單足超聲電機(jī)的振子采用貼片結(jié)構(gòu)，加工裝配方便，加工精度要求較低，并且容易實(shí)現(xiàn)微型化；對(duì)稱的十字形梁結(jié)構(gòu)使得正交方向的同階彎振頻率相等，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活；本發(fā)明提出的兩種激勵(lì)方式均可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)足處橢圓軌跡振動(dòng)的高效激勵(lì)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明所述的一種十字形對(duì)稱梁式貼片單足超聲電機(jī)振子的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為圖1中沿軸線方向的十字形梁和八片壓電陶瓷片的位置關(guān)系示意圖；
[0018]圖3是圖1所示中由對(duì)稱梁、變幅桿、凸臺(tái)和中心驅(qū)動(dòng)足組成的一體件的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4是圖1中壓電陶瓷片4的第一種激勵(lì)方式下的極化方向示意圖，箭頭代表極化方向；
[0020]圖5是壓電陶瓷片4的第二種激勵(lì)方式下的極化方向示意圖，箭頭代表極化方向；
[0021]圖6是驅(qū)動(dòng)足水平方向彎曲振動(dòng)振型示意圖；
[0022]圖7是驅(qū)動(dòng)足豎直方向彎曲振動(dòng)振型示意圖；
[0023]圖8是圖1所示的振子工作時(shí)驅(qū)動(dòng)動(dòng)子運(yùn)動(dòng)的示意圖，圖中箭頭表示動(dòng)子運(yùn)動(dòng)方向；
[0024]其中，圖1、圖6和圖7中的X表示水平方向，Y表示豎直方向，Z表示軸向方向。

【具體實(shí)施方式】
[0025]【具體實(shí)施方式】一、參照?qǐng)D1、圖2和圖4具體說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的一種十字形對(duì)稱梁式貼片單足超聲電機(jī)振子，它包括兩個(gè)十字形梁1、兩個(gè)變幅桿2、中心驅(qū)動(dòng)足3、十六片壓電陶瓷片4和正方形截面凸臺(tái)5 ;兩個(gè)十字形梁I分別為左側(cè)十字形梁11和右側(cè)十字形梁12 ；
[0026]左側(cè)十字形梁和右側(cè)十字形梁的橫截面均是十字形的；兩個(gè)變幅桿2的橫截面也為十字形，且變幅桿2首端至末端截面逐漸變小；變幅桿2固定在十字形梁I的一端；
[0027]中心驅(qū)動(dòng)足3設(shè)置在兩個(gè)變幅桿2的小端頂部之間，用于連接兩個(gè)變幅桿2 ;所述兩個(gè)十字形梁1、兩個(gè)變幅桿2和中心驅(qū)動(dòng)足3為一體件；
[0028]所述十六片壓電陶瓷片4均沿厚度方向極化，十六片壓電陶瓷片4分為兩組，每組八片，一組設(shè)置在左側(cè)十字形梁的八個(gè)側(cè)面，另一組設(shè)置在右側(cè)十字形梁的八個(gè)側(cè)面上；左側(cè)十字形梁和右側(cè)十字形梁是對(duì)稱設(shè)置的，左側(cè)十字形梁上的八片壓電陶瓷片的極化方向與右側(cè)十字形梁上的八片壓電陶瓷片的極化方向相同；
[0029]右側(cè)十字形梁的豎梁1-1上側(cè)的兩片壓電陶瓷片4極化方向相反，豎梁1-1下側(cè)的兩片壓電陶瓷片4極化方向相反，豎梁1-1左側(cè)面的兩片壓電陶瓷片4極化方向相反，豎梁1-1右側(cè)面的兩片壓電陶瓷片4極化方向相反；
[0030]右側(cè)十字形梁的橫梁1-2左側(cè)的兩片壓電陶瓷片4極化方向相反，橫梁1-2右側(cè)的兩片壓電陶瓷片4極化方向相反，橫梁1-2上側(cè)的兩片壓電陶瓷片4極化方向相反，橫梁1-2下側(cè)的兩片壓電陶瓷片4極化方向相反；
[0031]豎梁1-1上的四片壓電陶瓷片4的外電極面接一相電壓，橫梁1-2上的四片壓電陶瓷片4的外電極面接另一相電壓，十字形梁I接電源公共端。
[0032]在工作時(shí)，橫梁方向的四片陶瓷片采用同相交流電壓進(jìn)行激勵(lì)，電壓的頻率為定子彎振諧振頻率；豎梁方向的八片壓電陶瓷片采用與橫梁方向電壓相位差為+90°的同相交流電壓信號(hào)進(jìn)行激勵(lì)，十字形梁接電源公共端。十字形梁中橫梁上固定的八片壓電陶瓷片交替地伸縮振動(dòng)會(huì)激勵(lì)出振子XOZ平面內(nèi)的彎曲振動(dòng)，對(duì)應(yīng)引起驅(qū)動(dòng)足質(zhì)點(diǎn)水平方向(即OX軸方向)的位移；十字形梁中豎梁上固定的八片壓電陶瓷片交替地伸縮振動(dòng)會(huì)激勵(lì)出振子XOZ平面內(nèi)的彎曲振動(dòng)，對(duì)應(yīng)引起驅(qū)動(dòng)足質(zhì)點(diǎn)豎直方向(即OY軸方向)的位移；兩個(gè)彎曲振動(dòng)疊加會(huì)在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)足能產(chǎn)生同向的橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡，通過驅(qū)動(dòng)足和動(dòng)子之間的摩擦作用實(shí)現(xiàn)動(dòng)子6的宏觀運(yùn)動(dòng)。調(diào)整兩相激勵(lì)電壓信號(hào)的相位差為-90°，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)子反向運(yùn)動(dòng)。如圖8所示。
[0033]一組壓電陶瓷片設(shè)置在左側(cè)十字形梁的八個(gè)側(cè)面，所述八個(gè)側(cè)面指的是由橫梁和豎梁構(gòu)成的十字形梁的八個(gè)側(cè)面。
[0034]左側(cè)十字形梁上的八片壓電陶瓷片的極化方向與右側(cè)十字形梁上的八片壓電陶瓷片的極化方向相同。以右側(cè)十字梁上的八片壓電陶瓷片的極化方向?yàn)槔f明壓電陶瓷片的極化方向。右側(cè)十字形梁的豎梁1-1上側(cè)的兩片壓電陶瓷片4極化方向相反，豎梁1-1下側(cè)的兩片壓電陶瓷片4極化方向相反，豎梁1-1左側(cè)面的兩片壓電陶瓷片4極化方向相反，豎梁1-1右側(cè)面的兩片壓電陶瓷片4極化方向相反；右側(cè)十字形梁的橫梁1-2左側(cè)的兩片壓電陶瓷片4極化方向相反，橫梁1-2右側(cè)的兩片壓電陶瓷片4極化方向相反，橫梁1-2上側(cè)的兩片壓電陶瓷片4極化方向相反，橫梁1-2下側(cè)的兩片壓電陶瓷片4極化方向相反。如圖2所示。右側(cè)十字形梁上的八片陶瓷的極化方向還可以表述如下1:
[0035]右側(cè)十字形梁的豎梁由橫梁分為上側(cè)豎梁和下側(cè)豎梁，上側(cè)豎梁左側(cè)的壓電陶瓷片和右側(cè)的壓電陶瓷片的極化方向相反，下側(cè)豎梁左側(cè)的壓電陶瓷片和右側(cè)的壓電陶瓷片的極化方向相反，豎梁左側(cè)面的兩片壓電陶瓷片的極化方向相反，豎梁右側(cè)面的兩片壓電陶瓷片的極化方向相反；右側(cè)十字形梁的橫梁由豎梁分為左側(cè)橫梁和右側(cè)橫梁，左側(cè)橫梁上側(cè)的壓電陶瓷片和下側(cè)的壓電陶瓷片的極化方向相反，右側(cè)橫梁上側(cè)的壓電陶瓷片和下側(cè)的壓電陶瓷片的極化方向相反，橫梁上側(cè)面的兩片壓電陶瓷片的極化方向相反，橫梁下側(cè)面的兩片壓電陶瓷片的極化方向相反。
[0036]【具體實(shí)施方式】二、參照?qǐng)D1、圖2和圖5具體說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的一種十字形對(duì)稱梁式貼片單足超聲電機(jī)振子，它包括兩個(gè)十字形梁1、兩個(gè)變幅桿2、中心驅(qū)動(dòng)足3和十六片壓電陶瓷片4 ;兩個(gè)十字形梁I分別為左側(cè)十字形梁和右側(cè)十字形梁；
[0037]其特征在于，左側(cè)十字形梁和右側(cè)十字形梁的橫截面均是十字形的；兩個(gè)變幅桿2的橫截面也為十字形，且變幅桿2首端至末端截面逐漸變??；變幅桿2固定在十字形梁I的一端;
[0038]中心驅(qū)動(dòng)足3設(shè)置在兩個(gè)變幅桿2的小端頂部之間，用于連接兩個(gè)變幅桿2 ;所述兩個(gè)十字形梁1、兩個(gè)變幅桿2和中心驅(qū)動(dòng)足3為一體件；
[0039]所述十六片壓電陶瓷片4均沿厚度方向極化，十六片壓電陶瓷片4分為兩組，每組八片，一組設(shè)置在左側(cè)十字形梁的八個(gè)側(cè)面，另一組設(shè)置在右側(cè)十字形梁的八個(gè)側(cè)面上；左側(cè)十字形梁和右側(cè)十字形梁是對(duì)稱設(shè)置的，左側(cè)十字形梁上的八片壓電陶瓷片的極化方向與右側(cè)十字形梁上的八片壓電陶瓷片的極化方向相同；
[0040]右側(cè)十字形梁的豎梁1-1上的四片壓電陶瓷片4極化方向相同，橫梁1-2上的四片壓電陶瓷片4極化方向相同，豎梁1-1上的四片壓電陶瓷片4的外電極面接一相電壓，橫梁1-2上的四片壓電陶瓷片4的外電極面接另一相電壓，十字形梁I接電源公共端。
[0041]在工作時(shí)，振子橫梁上的八片陶瓷片采用同相交流電壓進(jìn)行激勵(lì)，電壓的頻率為振子彎曲諧振頻率；振子豎梁上的八片壓電陶瓷片采用與橫梁方向電壓相位差為+90°的同相交流電壓信號(hào)進(jìn)行激勵(lì)；十字形梁接電源公共端。十字形梁中橫梁上固定的八片壓電陶瓷片的交替伸縮振動(dòng)會(huì)激勵(lì)出振子YOZ平面內(nèi)的彎曲振動(dòng)，對(duì)應(yīng)引起驅(qū)動(dòng)足質(zhì)點(diǎn)豎直方向(即OY軸方向)的位移；十字形梁中豎梁上固定的四片壓電陶瓷片的交替伸縮振動(dòng)會(huì)激勵(lì)出振子XOZ平面內(nèi)的彎曲振動(dòng)，對(duì)應(yīng)引起驅(qū)動(dòng)足質(zhì)點(diǎn)水平方向(即OX軸方向)的位移；兩個(gè)彎曲振動(dòng)疊加會(huì)在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)足處產(chǎn)生同向的橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡，通過驅(qū)動(dòng)足和動(dòng)子之間的摩擦作用實(shí)現(xiàn)動(dòng)子6的宏觀運(yùn)動(dòng)。調(diào)整兩相激勵(lì)電壓信號(hào)的相位差為-90°，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)子反向運(yùn)動(dòng)。如圖8所示。
[0042]【具體實(shí)施方式】三、參照?qǐng)D1、圖2和圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一或二所述的一種十字形對(duì)稱梁式貼片單足超聲電機(jī)振子的進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，它還包括八個(gè)凸臺(tái)5，所述八個(gè)凸臺(tái)5依次固定在左側(cè)十字形梁的四個(gè)夾角處和右側(cè)十字形梁的四個(gè)夾角處，且凸臺(tái)5的厚度大于壓電陶瓷片4的厚度，所述兩個(gè)十字形梁1、兩個(gè)變幅桿2、一個(gè)中心驅(qū)動(dòng)足3和八個(gè)凸臺(tái)5為一體件。
[0043]【具體實(shí)施方式】四、本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一或二所述的一種十字形對(duì)稱梁式貼片單足超聲電機(jī)振子的進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，所述中心驅(qū)動(dòng)足3的截面是方形或者圓形。
[0044]【具體實(shí)施方式】五、本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】三所述的一種十字形對(duì)稱梁式貼片單足超聲電機(jī)振子的進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，所述凸臺(tái)5為正方形凸臺(tái)。
【權(quán)利要求】
1.一種十字形對(duì)稱梁式貼片單足超聲電機(jī)振子，它包括兩個(gè)十字形梁(I)、兩個(gè)變幅桿(2)、中心驅(qū)動(dòng)足(3)和十六片壓電陶瓷片(4);兩個(gè)十字形梁(I)分別為左側(cè)十字形梁和右側(cè)十字形梁； 其特征在于，左側(cè)十字形梁和右側(cè)十字形梁的橫截面均是十字形的；兩個(gè)變幅桿(2)的橫截面也為十字形，且變幅桿(2)首端至末端截面逐漸變??；變幅桿(2)固定在十字形梁(I)的一端； 中心驅(qū)動(dòng)足(3)設(shè)置在兩個(gè)變幅桿(2)的小端頂部之間，用于連接兩個(gè)變幅桿(2);所述兩個(gè)十字形梁(I)、兩個(gè)變幅桿(2)和中心驅(qū)動(dòng)足(3)為一體件； 所述十六片壓電陶瓷片(4)均沿厚度方向極化，十六片壓電陶瓷片(4)分為兩組，每組八片，一組設(shè)置在左側(cè)十字形梁的八個(gè)側(cè)面，另一組設(shè)置在右側(cè)十字形梁的八個(gè)側(cè)面上；左側(cè)十字形梁和右側(cè)十字形梁是對(duì)稱設(shè)置的，左側(cè)十字形梁上的八片壓電陶瓷片的極化方向與右側(cè)十字形梁上的八片壓電陶瓷片的極化方向相同； 右側(cè)十字形梁的豎梁(1-1)上側(cè)的兩片壓電陶瓷片(4)極化方向相反，豎梁(1-1)下側(cè)的兩片壓電陶瓷片(4)極化方向相反，豎梁(1-1)左側(cè)面的兩片壓電陶瓷片(4)極化方向相反，豎梁(1-1)右側(cè)面的兩片壓電陶瓷片(4)極化方向相反； 右側(cè)十字形梁的橫梁(1-2)左側(cè)的兩片壓電陶瓷片(4)極化方向相反，橫梁(1-2)右側(cè)的兩片壓電陶瓷片(4)極化方向相反，橫梁(1-2)上側(cè)的兩片壓電陶瓷片(4)極化方向相反，橫梁(1-2)下側(cè)的兩片壓電陶瓷片(4)極化方向相反； 豎梁(1-1)上的四片壓電陶瓷片(4)的外電極面接一相電壓，橫梁(1-2)上的四片壓電陶瓷片(4)的外電極面接另一相電壓，十字形梁(I)接電源公共端。
2.一種十字形對(duì)稱梁式貼片單足超聲電機(jī)振子，它包括兩個(gè)十字形梁(I)、兩個(gè)變幅桿(2)、中心驅(qū)動(dòng)足(3)和十六片壓電陶瓷片(4);兩個(gè)十字形梁(I)分別為左側(cè)十字形梁和右側(cè)十字形梁； 其特征在于，左側(cè)十字形梁和右側(cè)十字形梁的橫截面均是十字形的；兩個(gè)變幅桿(2)的橫截面也為十字形，且變幅桿(2)首端至末端截面逐漸變小；變幅桿(2)固定在十字形梁(I)的一端； 中心驅(qū)動(dòng)足(3)設(shè)置在兩個(gè)變幅桿(2)的小端頂部之間，用于連接兩個(gè)變幅桿(2);所述兩個(gè)十字形梁(I)、兩個(gè)變幅桿(2)和中心驅(qū)動(dòng)足(3)為一體件； 所述十六片壓電陶瓷片(4)均沿厚度方向極化，十六片壓電陶瓷片(4)分為兩組，每組八片，一組設(shè)置在左側(cè)十字形梁的八個(gè)側(cè)面，另一組設(shè)置在右側(cè)十字形梁的八個(gè)側(cè)面上；左側(cè)十字形梁和右側(cè)十字形梁是對(duì)稱設(shè)置的，左側(cè)十字形梁上的八片壓電陶瓷片的極化方向與右側(cè)十字形梁上的八片壓電陶瓷片的極化方向相同； 右側(cè)十字形梁的豎梁(1-1)上的四片壓電陶瓷片(4)極化方向相同，橫梁(1-2)上的四片壓電陶瓷片(4)極化方向相同，豎梁(1-1)上的四片壓電陶瓷片(4)的外電極面接一相電壓，橫梁(1-2)上的四片壓電陶瓷片⑷的外電極面接另一相電壓，十字形梁⑴接電源公共端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種十字形對(duì)稱梁式貼片單足超聲電機(jī)振子，其特征在于，它還包括八個(gè)凸臺(tái)(5)，所述八個(gè)凸臺(tái)(5)依次固定在左側(cè)十字形梁的四個(gè)夾角處和右側(cè)十字形梁的四個(gè)夾角處，且凸臺(tái)(5)的厚度大于壓電陶瓷片(4)的厚度，所述兩個(gè)十字形梁(I)、兩個(gè)變幅桿(2)、一個(gè)中心驅(qū)動(dòng)足(3)和八個(gè)凸臺(tái)(5)為一體件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種十字形對(duì)稱梁式貼片單足超聲電機(jī)振子，其特征在于，所述中心驅(qū)動(dòng)足(3)的截面是方形或者圓形。
【文檔編號(hào)】H02N2/04GK104518704SQ201510012283
【公開日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2015年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月9日
【發(fā)明者】劉英想, 徐冬梅, 劉軍考, 陳維山 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)