[发明专利]一种基于并排磁流变弹性体的高Q值压电行波超声微电机

权利要求书

1.一种基于并排磁流变弹性体的高Q值压电行波超声微电机，其特征在于，包括电机底座(2)和设置在电机底座(2)上的壳体(1)，所述壳体(1)内设有压电行波超声电机组件、感应控制组件和磁流压力调整组件；

所述压电行波超声电机组件包括第一定子(4)、第二定子(5)、转子(3)、轴承(6)和转轴(7)；

所述感应控制组件包括控制器、光电传感装置(22)和角度测量装置(21)；

所述磁流压力调整组件包括第一磁流变弹性体(8)、第二磁流变弹性体(9)、第一推杆(10)、第二推杆(11)和电磁线圈(12)；

所述转轴(7)依次贯穿壳体(1)的顶部、转子(3)和电机底座(2)，所述转轴(7)上固定设有第一磁流变弹性体(8)和第二磁流变弹性体(9)，所述第一磁流变弹性体(8)的下表面通过第一推杆(10)与第一定子(4)连接，所述第二磁流变弹性体(9)的下表面通过第二推杆(11)与第二定子(5)连接，所述壳体(1)内两侧均设有电磁线圈(12)，所述电磁线圈(12)的中心与第一磁流变弹性体(8)的中心和第二磁流变弹性体(9)的中心位于同一水平线上；

所述角度测量装置(21)固定设置于转子(3)的底面，所述角度测量装置(21)为表面边缘设有多个槽口的码盘，所述码盘的槽口等距设置，所述光电传感装置(22)固定在电机底座(2)上，所述光电传感装置(22)的感应口为U型，所述码盘转动时穿过光电传感装置(22)的发射器与接收器之间的U型感应口，所述光电传感装置(22)的接收器将接收到的光源反馈到控制器。

2.根据权利要求1所述的基于并排磁流变弹性体的高Q值压电行波超声微电机，其特征在于，所述转轴(7)与壳体(1)和电机底座(2)连接处均设有轴承(6)。

3.根据权利要求1所述的基于并排磁流变弹性体的高Q值压电行波超声微电机，其特征在于，所述转子(3)与第一定子(4)和第二定子(5)靠近一侧设有摩擦层(18)。

4.根据权利要求1所述的基于并排磁流变弹性体的高Q值压电行波超声微电机，其特征在于，所述第一定子(4)和第二定子(5)结构相同且均为圆环形，所述第一定子(4)和第二定子(5)均包括硅基底(13)和压电陶瓷层(14)，所述压电陶瓷层(14)附着于靠近转子(3)一侧，所述硅基底(13)附着于远离转子(3)一侧。

5.根据权利要求4所述的基于并排磁流变弹性体的高Q值压电行波超声微电机，其特征在于，所述压电陶瓷层(14)的厚度小于硅基底(13)的厚度，所述压电陶瓷层(14)的上下表面均沉积一层Pt电极。

6.根据权利要求5所述的基于并排磁流变弹性体的高Q值压电行波超声微电机，其特征在于，所述硅基底(13)的边缘处设有切口，所述切口内均设有与开槽配合的悬臂梁支撑件(15)，所述切口的数量为第一定子(4)和第二定子(5)在其模态中行波数量的4倍，所述切口的开口端的外侧还设有圆环(19)，所述圆环(19)的内侧边缘与每个所述悬臂梁支撑件(15)连接。

7.根据权利要求6所述的基于并排磁流变弹性体的高Q值压电行波超声微电机，其特征在于，所述圆环(19)上均匀设置有锚点支承(20)，所述锚点支承(20)的数量为悬臂梁支撑件(15)数量的一半，每个所述锚点支承(20)设置在相邻两个悬臂梁支撑件(15)的中间，所述压电陶瓷层(14)的Pt电极通过电极引线穿过悬臂梁支撑件(15)与锚点支承(20)连接。

8.根据权利要求7所述的基于并排磁流变弹性体的高Q值压电行波超声微电机，其特征在于，所述悬臂梁支撑件(15)的形状为锲形。

9.根据权利要求1所述的基于并排磁流变弹性体的高Q值压电行波超声微电机，其特征在于，所述第一磁流变弹性体(8)和第二磁流变弹性体(9)结构相同，所述第一磁流变弹性体(8)和第二磁流变弹性体(9)的上端面均设有上铁托(16)，其下端面均设有下铁托(17)。

10.根据权利要求9所述的基于并排磁流变弹性体的高Q值压电行波超声微电机，其特征在于，所述上铁托(16)和下铁托(17)的材质均为高磁导率的电工纯铁。