[发明专利]菱形铰链斜拉式正交驱动型压电粘滑直线马达及其复合激励方法

权利要求书

1.一种菱形铰链斜拉式正交驱动型压电粘滑直线马达，所述斜拉式菱形铰链正交驱动型压电粘滑直线马达由预紧力调节装置（1）、斜拉式定子（2）和动子（3）组成；斜拉式定子（2）安装在预紧力调节装置（1）上，动子（3）安装在预紧力调节装置（1）上；其特征在于所述预紧力调节装置（1）由安装支座（1-1）、移动滑台（1-2）和预紧力调节螺杆（1-3）组成；其中安装支座（1-1）设置安装定位孔（1-1-1）、定位支承平面（1-1-8），动子（3）安装固定在定位支承平面（1-1-8）上，安装支座（1-1）底部设置有安装螺纹孔（1-1-2），安装支座（1-1）通过安装螺纹孔（1-1-2）与外围设备连接，安装支座（1-1）设置有滑道限位螺钉（1-1-3）、滑动架（1-1-4）和滑道（1-1-9），滑道限位螺钉（1-1-3）安装在滑道（1-1-9）上，滑动架（1-1-4）在滑道限位螺钉（1-1-3）间滑动，安装支座（1-1）设置有保持架紧固螺钉（1-1-5）、止动栓保持架（1-1-6）和止动栓（1-1-7），通过旋紧止动栓（1-1-7）实现移动滑台（1-2）的止动固定，安装支座（1-1）设置有弹簧（1-1-10），安装支座（1-1）通过弹簧（1-1-10）与滑台（1-2）连接，安装支座（1-1）设置有下弹簧固定销（1-1-11），弹簧（1-1-10）一端通过下弹簧固定销（1-1-11）与安装支座（1-1）连接，安装支座（1-1）设置有加载螺纹孔（1-1-12），其与预紧力调节螺杆（1-3）进行螺纹连接；移动滑台（1-2）设置有定位螺纹孔（1-2-1），斜拉式定子（2）通过定位螺纹孔（1-2-1）固定在移动滑台（1-2）上，移动滑台（1-2）设置有移动滑台限位螺钉（1-2-2）、导向滑杆（1-2-5），移动滑台限位螺钉（1-2-2）安装在导向滑杆（1-2-5）端部，滑动架（1-1-4）在移动滑台限位螺钉（1-2-2）间滑动，移动滑台（1-2）设置有上弹簧固定销（1-2-3），弹簧（1-1-10）的另一端通过上弹簧固定销（1-2-3）与移动滑台（1-2）连接，移动滑台（1-2）侧面设置有止动栓安装孔（1-2-4），止动栓安装孔（1-2-4）与止动栓（1-1-7）螺纹连接；预紧力调节螺杆（1-3）与加载螺纹孔（1-1-12）螺纹连接，通过调整预紧力调节螺杆（1-3）的旋进长度可以调节移动滑台（1-2）的位置，实现预紧力调节装置（1）对预紧力的调节。

2.根据权利要求1所述的一种菱形铰链斜拉式正交驱动型压电粘滑直线马达，其特征在于所述的斜拉式定子（2）由斜拉式菱形运动转换器（2-1）、压电堆叠（2-2）、预紧螺钉（2-3）和调整垫片（2-4）组成；斜拉式菱形运动转换器（2-1）采用菱形柔性铰链结构，斜拉式菱形运动转换器（2-1）设置有定子安装孔（2-1-1），斜拉式定子（2）通过定子安装孔（2-1-1）固定在移动滑台（1-2）上，斜拉式菱形运动转换器（2-1）设置有偏转铰链（2-1-2）、圆弧形柔性铰链（2-1-5），用于调节斜拉式菱形运动转换器（2-1）的偏转刚度，斜拉式菱形运动转换器（2-1）设置有切口型菱形铰链（2-1-3），用于调节斜拉式菱形运动转换器（2-1）的轴向刚度，斜拉式菱形运动转换器（2-1）设置有运动转换机构（2-1-4），斜拉式菱形运动转换器（2-1）设置有预紧螺栓安装孔（2-1-6），预紧螺栓2-3与预紧螺栓安装孔（2-1-6）进行螺纹连接；压电堆叠（2-2）的前后端面和预紧螺栓（2-3）之间设置有调整垫片（2-4）。

3.根据权利要求2所述的一种菱形铰链斜拉式正交驱动型压电粘滑直线马达，其特征在于所述偏转铰链（2-1-2）具有圆角半径值R₁，圆弧形柔性铰链（2-1-5）具有圆角半径值R₂，R₁与R₂的比值为S，S的取值满足的范围为0.1~1。

4.根据权利要求2所述的一种菱形铰链斜拉式正交驱动型压电粘滑直线马达，其特征在于所述运动转换机构（2-1-4）设置有驱动直梁（2-1-4-1）、运动转换斜梁（2-1-4-2），所述驱动直梁（2-1-4-1）与运动转换斜梁（2-1-4-2）形成一定角度φ，φ的取值满足的范围为45°~90°。

5.根据权利要求2所述的一种菱形铰链斜拉式正交驱动型压电粘滑直线马达，其特征在于所述斜拉式定子（2）的斜拉式菱形运动转换器（2-1）可采用5052铝合金、6061铝合金、7075铝合金材料。