[发明专利]一种压电激励的贴片式纵弯复合型直线超声电机装置

权利要求书

1.一种压电激励的贴片式纵弯复合型直线超声电机装置，其特征在于，该装置主要包括贴片式压电换能器(定子)、动子、预压力调节机构、底座和安装支架；换能器由一根金属直梁、四片压电陶瓷、夹持组成；在直梁一端设置了变截面梁，用于放大驱动足处的振幅；在驱动足处设置了氧化铝陶瓷摩擦材料；预压力调节机构由弹簧、导轨以及导轨连接板等组成；定子通过夹持机构与安装支架固定，其中定子的驱动足与动子接触；动子通过导轨连接板安装在导轨上，并通过弹簧来实现定、动子之间预压力大小的调节。

2.根据权利要求1所述的压电激励的贴片式纵弯复合型直线超声电机装置，其特征在于，所述压电陶瓷粘贴于直梁两侧，其极化方向为沿压电陶瓷厚度方向同时向外或向内。

3.根据权利要求1所述的压电激励的贴片式纵弯复合型直线超声电机装置，其特征在于，所述贴片式压电陶瓷用环氧树脂粘贴在直梁上。

4.基于权利要求1所述的压电激励的贴片式纵弯复合型直线超声电机装置，其特征在于，其操控方法包括以下步骤：

将压电陶瓷片按照对角线的形式分为两组，分别称为A组和B组。A组压电陶瓷片施加电信号Usin(ωt)(U为电压幅值，ω为激励频率，t为时间)，B组压电陶瓷片施加电信号Ucos(ωt)；由于上述两相电信号在时间上存在π/2的相位差，因此可以同时激发出定子的一阶纵振和二阶弯振模态；当定子工作在一阶纵振模态，驱动足产生沿定子轴线方向的周期性位移，而当定子工作在二阶弯振模态时，驱动足产生沿垂直定子轴线方向的周期性位移。通过纵弯模态耦合，驱动足处将会产生微幅椭圆运动，从而经摩擦作用驱动动子运动。当施加在两组压电陶瓷片上的激励信号的相位差为-π/2时，驱动足处的椭圆运动轨迹反向，即可实现动子的反向直线运动。