1.一種利用單模態(tài)驅(qū)動的矩形塊狀直線超聲電機,該電機包括定子(1)、動子(2)、底座(5)和支持裝置;其特征在于,所述動子(2)直接固定在底座(5)上;定子(1)與動子(2)成角度的通過支持裝置相互固定,并設(shè)置在底座上;其中,所述動子(2)的側(cè)面貼有摩擦片(4);所述定子(1)上設(shè)有驅(qū)動足(16),所述驅(qū)動足(16)與摩擦片(4)相接觸,所述定子(1)的一端通過支持裝置鉸支在底座(5)上,另一端與支持裝置相接觸;該電機利用定子(1)的單模態(tài)驅(qū)動動子(2)運動:當(dāng)定子(1)在一階彎振模態(tài)下工作時,定子(1)推動動子沿X軸正向運動;當(dāng)定子(1)在一階縱振模態(tài)下工作時,定子(1)推動動子(2)沿X軸反向運動。
2.如權(quán)利要求1所述的利用單模態(tài)驅(qū)動的矩形塊狀直線超聲電機,其特征在于,所述定子(1)包括金屬塊(11)、壓電陶瓷(12)、電極片(13)、加持元件(14)和螺釘(15);所述壓電陶瓷(12)成對設(shè)置,每對壓電陶瓷(12)之間設(shè)有電極片(13);所述加持元件(14)設(shè)置在定子(1)中間位置,兩側(cè)的壓電陶瓷(12)和電極片(13)對稱分布;在最外側(cè)壓電陶瓷(12)的外側(cè)設(shè)有金屬塊(11);壓電陶瓷(12)、電極片(13)、加持元件(14)以及金屬塊(11)通過螺釘(15)同軸連接。
3.如權(quán)利要求2所述的利用單模態(tài)驅(qū)動的矩形塊狀直線超聲電機,其特征在于,所述加持元件(14)兩端為旋轉(zhuǎn)端(141)和施力端(142),所述支持裝置包括旋轉(zhuǎn)裝置(31)和預(yù)壓力施加裝置(32);其中,所述旋轉(zhuǎn)端(141)通過旋轉(zhuǎn)裝置(31)鉸支于底座(5)上,施力端(142)通過預(yù)壓力施加裝置(32)對定、動子施加預(yù)壓力。
4.如權(quán)利要求1所述的利用單模態(tài)驅(qū)動的矩形塊狀直線超聲電機,其特征在于,所述定子(1)的形狀成矩形塊狀,定子驅(qū)動足(16)位于矩形塊的一個角上。
5.如權(quán)利要求1至3所述的利用單模態(tài)驅(qū)動的矩形塊狀直線超聲電機,其特征在于,所述定子(1)采用分區(qū)極化的壓電陶瓷(12),每兩個相對的極化區(qū)域布置一個電極片(13)。
6.如權(quán)利要求3所述的利用單模態(tài)驅(qū)動的矩形塊狀直線超聲電機,其特征在于,所述預(yù)壓力施加裝置(32)包括螺釘、底座緊定件以及高強度彈簧,所述底座緊定件固定在底座(5)上,所述高強度彈簧通過旋轉(zhuǎn)螺釘對施力端(142)施加力載荷。
7.一種利用單模態(tài)驅(qū)動的矩形塊狀直線超聲電機的電激勵方法,其特征在于,將電極片(13)分成a組(17)和b組(18),給a、b兩組電極片(13)分別施加相位差為0度的正弦或矩形波電壓時,定子(1)在一階縱振模態(tài)下工作,此時定子(1)推動動子(2)沿X軸反向運動;當(dāng)a、b兩組施加相位差為180度的正弦或矩形波電壓時,定子(1)在一階彎振模態(tài)下工作,此時定子(1)推動動子(2)沿X軸正向運動。
8.如權(quán)利要求7所述的利用單模態(tài)驅(qū)動的矩形塊狀直線超聲電機的電激勵方法,其特征在于,通過控制定子(1)與動子(2)之間的角度大小改變超聲電機的機械輸出性能。