[发明专利]紧凑型双致动组件压电粘滑驱动装置及其驱动方法

权利要求书

1.一种紧凑型双致动组件压电粘滑驱动装置，该紧凑型双致动组件压电粘滑驱动装置由工作台（1）、双导轨动子（2）、双驱动定子（3）和螺纹加载器（4）组成；所述双导轨动子（2）固定安装在工作台（1）的动子安装平面（1-1）上，所述双驱动定子（3）安装在定子安装平面（1-3）上，所述螺纹加载器（4）通过螺纹配合连接工作台（1）和双驱动定子（3）；

所述工作台（1）采用不锈钢材料，所述工作台（1）包括动子安装平面（1-1）、动子安装螺孔（1-2）、定子安装平面（1-3）、滑动轨道Ⅰ（1-4）、加载台（1-5）、加载螺孔（1-6）和滑动轨道Ⅱ（1-7），所述动子安装螺孔（1-2）设置在动子安装平面（1-1）上，所述动子安装螺孔（1-2）通过与固定螺栓（2-6）的螺纹连接将双导轨动子（2）固定安装在动子安装平面（1-1），所述滑动轨道Ⅰ（1-4）、加载台（1-5）和滑动轨道Ⅱ（1-7）设置在定子安装平面（1-3）上，所述滑动轨道Ⅰ（1-4）与双驱动定子（3）的梯形槽Ⅰ（3-1-9）接触配合，所述滑动轨道Ⅱ（1-7）与双驱动定子（3）的梯形槽Ⅱ（3-1-11）接触配合，所述加载螺孔（1-6）设置在加载台（1-5）上，所述螺纹加载器（4）一端与加载螺孔（1-6）螺纹连接，另一端与双驱动定子（3）固定连接；

所述双导轨动子（2）为双列交叉滚柱导轨，所述双导轨动子（2）包括静导轨（2-1）、外置载台螺孔（2-2）、动导轨（2-3）、限位螺钉（2-4）、导轨固定孔（2-5）、固定螺栓（2-6）和滚柱滑动板（2-7），所述外置载台螺孔（2-2）阵列设置在动导轨（2-3）上，所述外置载台螺孔（2-2）可与外围载台连接，所述动导轨（2-3）与双驱动定子（3）滑动接触，所述动导轨（2-3）的厚度为M，其中M的取值范围为6~9mm，所述动导轨（2-3）接触端面涂有陶瓷类或玻璃纤维类摩擦材料，所述限位螺钉（2-4）安装于静导轨（2-1）和动导轨（2-3）的两侧，所述滚柱滑动板（2-7）分别与静导轨（2-1）和动导轨（2-3）滑动接触，所述导轨固定孔（2-5）阵列设置在静导轨（2-1）上，所述固定螺栓（2-6）与动子安装螺孔（1-2）的螺纹连接将静导轨（2-1）固定安装在工作台（1）上；

所述双驱动定子（3）包括三角双驱动机构（3-1）、叠堆压电陶瓷（3-2）、保护片（3-3）和基米螺钉（3-4），所述三角双驱动机构（3-1）采用5025铝合金、6061铝合金、7075铝合金、Ti-35A钛合金或Ti-13钛合金材料，所述三角双驱动机构（3-1）设置有三角横梁（3-1-4）、连接梁Ⅱ（3-1-6）和底梁（3-1-7），所述三角横梁（3-1-4）为等腰三角形，所述连接梁Ⅱ（3-1-6）设置在三角双驱动机构（3-1）中心，所述连接梁Ⅱ（3-1-6）的两端分别与三角横梁（3-1-4）和底梁（3-1-7）刚性连接，所述三角双驱动机构（3-1）的两侧对称设置有直圆柔性铰链Ⅰ（3-1-1）、连接梁Ⅰ（3-1-2）和直圆柔性铰链Ⅱ（3-1-3），所述连接梁Ⅰ（3-1-2）前端通过直圆柔性铰链Ⅱ（3-1-3）与三角横梁（3-1-4）刚性连接，所述连接梁Ⅰ（3-1-2）后端通过直圆柔性铰链Ⅰ（3-1-1）与底梁（3-1-7）刚性连接，所述三角横梁（3-1-4）的底角为α，其中，底角α的取值范围为15°~45°，所述直圆柔性铰链Ⅰ（3-1-1）和直圆柔性铰链Ⅱ（3-1-3）的铰链厚度为h，其中，h的取值范围为0.2~0.8mm，所述三角横梁（3-1-4）前端中心设置有半圆驱动头（3-1-5），所述半圆驱动头（3-1-5）与动导轨（2-3）滑动接触，所述半圆驱动头（3-1-5）接触端面涂有陶瓷类或玻璃纤维类摩擦材料，所述半圆驱动头（3-1-5）的竖直高度为N，其中，N=（M-2）mm，N<M可以保证有效接触面积，提高传动效率，所述底梁（3-1-7）上设置有基米螺钉螺孔（3-1-8）、梯形槽Ⅰ（3-1-9）、加载通孔（3-1-10）和梯形槽Ⅱ（3-1-11），所述基米螺钉（3-4）安装于基米螺钉螺孔（3-1-8）内，所述梯形槽Ⅰ（3-1-9）和梯形槽Ⅱ（3-1-11）对称设置在三角双驱动机构（3-1）的底梁（3-1-7）两侧，所述加载通孔（3-1-10）内穿过螺纹加载器（4），所述叠堆压电陶瓷（3-2）置于三角双驱动机构（3-1）内，所述保护片（3-3）安装于叠堆压电陶瓷（3-2）与基米螺钉（3-4）之间，所述保护片（3-3）采用钨钢材料。