幅桿通過螺紋連接，形成超聲扭振振子，在變幅桿的節(jié)面位置，用螺紋壓塊將振子壓緊于刀柄，再將刀柄整體與機(jī)床的主軸系統(tǒng)連接，從而實現(xiàn)超聲切削加工。
[0054]本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，對驅(qū)動線圈700施加的驅(qū)動電流可以由激勵電流(正弦交流電)和偏置電流(直流電)疊加而成，偏置電流提供偏置磁場，調(diào)節(jié)交變電流的頻率，使其為系統(tǒng)的諧振頻率，調(diào)節(jié)偏置電流大小，以產(chǎn)生合適的偏置磁場，使超磁致伸縮材料件400工作于磁致伸縮曲線的線性段，根據(jù)所需超聲扭振振幅大小，調(diào)節(jié)交變電流的大小，以產(chǎn)生大小合適的交變磁場。輸出桿200可以按1/4波長或半波長理論設(shè)計，使輸出桿200輸出端面為振幅最大點，得到最大振幅的超聲扭振輸出。
[0055]根據(jù)本發(fā)明實施例的超磁致伸縮扭振換能器I的其他構(gòu)成以及操作對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言都是已知的，這里不再詳細(xì)描述。
[0056]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0057]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。
[0058]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接或彼此可通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0059]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0060]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
[0061]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項】
1.一種超磁致伸縮扭振換能器，其特征在于，包括: 外殼，所述外殼上設(shè)有輸出孔； 輸出桿，所述輸出桿上有中心軸線與其重合的輸出法蘭，所述輸出法蘭設(shè)在所述外殼內(nèi)且所述輸出桿從所述輸出孔伸出所述外殼； 支撐板，所述支撐板設(shè)在所述外殼內(nèi)且沿所述輸出法蘭的軸向與所述輸出法蘭間隔開設(shè)置； 多個超磁致伸縮材料件，多個所述超磁致伸縮材料件安裝在所述輸出法蘭和所述支撐板之間且沿所述輸出法蘭的周向等間距設(shè)置； 冷卻水套，所述冷卻水套設(shè)在所述外殼內(nèi)且圍繞多個所述超磁致伸縮材料件設(shè)置； 線圈骨架，所述線圈骨架設(shè)在所述外殼內(nèi)且圍繞所述冷卻水套設(shè)置； 驅(qū)動線圈，所述驅(qū)動線圈纏繞在所述線圈骨架和所述冷卻水套上； 冷卻水管，所述冷卻水管連接在所述冷卻水套上且伸出所述外殼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超磁致伸縮扭振換能器，其特征在于，所述輸出桿上設(shè)有多個輸出桿伸出塊，所述支撐板上設(shè)有分別與多個所述輸出桿伸出塊平行且間隔開設(shè)置的多個支撐板伸出塊，多個所述超磁致伸縮材料件分別通過多個預(yù)緊螺栓和多個螺母安裝在多個所述輸出桿伸出塊和多個所述支撐板伸出塊之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超磁致伸縮扭振換能器，其特征在于，所述驅(qū)動線圈為沿所述線圈骨架的周向等間距設(shè)置的多個，多個所述驅(qū)動線圈串聯(lián)連接且纏繞方向一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超磁致伸縮扭振換能器，其特征在于，所述線圈骨架的外周沿上設(shè)有繞線槽且所述冷卻水套上設(shè)有中心孔，所述驅(qū)動線圈纏繞在所述繞線槽和所述中心孔內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超磁致伸縮扭振換能器，其特征在于，所述線圈骨架和所述冷卻水套通過環(huán)氧樹脂粘合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超磁致伸縮扭振換能器，其特征在于，所述輸出桿和所述輸出法蘭的聲阻抗值小于所述支撐板的聲阻抗值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超磁致伸縮扭振換能器，其特征在于，所述支撐板為鋼板，所述輸出桿和所述輸出法蘭一體成型且為鋁合金件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的超磁致伸縮扭振換能器，其特征在于，所述外殼包括: 殼體，所述殼體上設(shè)有水管過孔，所述輸出法蘭、所述支撐板、多個所述超磁致伸縮材料件、所述冷卻水套和所述線圈骨架設(shè)在所述殼體內(nèi)，所述冷卻水管穿過所述水管過孔；蓋板，所述蓋板可拆卸地安裝在所述殼體上，所述輸出孔設(shè)在所述蓋板上且所述輸出桿與所述輸出孔間隙配合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超磁致伸縮扭振換能器，其特征在于，所述殼體上設(shè)有內(nèi)螺紋且所述蓋板上設(shè)有外螺紋，所述蓋板通過所述外螺紋與所述內(nèi)螺紋的配合安裝在所述殼體上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超磁致伸縮扭振換能器，其特征在于，所述支撐板通過螺釘安裝在所述殼體上。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超磁致伸縮扭振換能器，包括：外殼，外殼上設(shè)有輸出孔；輸出桿，輸出桿上有中心軸線與其重合的輸出法蘭，輸出桿從輸出孔伸出外殼；支撐板，支撐板設(shè)在外殼內(nèi)且沿輸出法蘭的軸向與輸出法蘭間隔開設(shè)置；多個超磁致伸縮材料件，多個超磁致伸縮材料件安裝在輸出法蘭和支撐板之間且沿輸出法蘭的周向等間距設(shè)置；冷卻水套，冷卻水套設(shè)在外殼內(nèi)且圍繞多個超磁致伸縮材料件設(shè)置；線圈骨架，線圈骨架設(shè)在外殼內(nèi)且圍繞冷卻水套設(shè)置；驅(qū)動線圈，驅(qū)動線圈纏繞在線圈骨架和冷卻水套上；冷卻水管，冷卻水管連接在冷卻水套上且伸出外殼。根據(jù)發(fā)明實施例的超磁致伸縮扭振換能器能夠輸出超聲扭振，具有輸出功率和振幅大、不易過熱等優(yōu)點。
【IPC分類】H02N2-00
【公開號】CN104578896
【申請?zhí)枴緾N201510033753
【發(fā)明人】馮平法, 張建富, 蔡萬寵, 吳志軍, 郁鼎文, 申昊
【申請人】清華大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月23日