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专利号: 2016103869662
申请人: 长春工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种J型结构精密压电粘滑直线马达,其特征在于该J型结构精密压电粘滑直线马达由固定基座(1)、预压力加载机构(2)、J型结构定子(3)和动子(4)组成,其中预压力加载机构(2)固定在固定基座(1)上,J型结构定子(3)安装在预压力加载机构(2)上,动子(4)安装在固定基座(1)上。

2.根据权利要求1所述的一种J型结构精密压电粘滑直线马达,其特征在于所述固定基座(1)采用“L”字型结构,所述固定基座(1)包括固定基座安装孔(1-1)、预压力加载机构螺纹安装孔(1-2)、导轨安装平面(1-3)和导轨螺纹安装孔(1-4);所述固定基座安装孔(1-1),可与其它外围装置进行固定,预压力加载机构螺纹安装孔(1-2)用于预压力加载机构(2)的固定,所述导轨安装平面(1-3)和导轨螺纹安装孔(1-4)用于安装动子(4)。

3.根据权利要求1所述的一种J型结构精密压电粘滑直线马达,其特征在于所述预压力加载机构(2)为J型结构精密压电粘滑直线马达的预压力调节机构,所述预压力加载机构(2)包括下固定台(2-1)、上移动台(2-2)、手动调节螺杆(2-3)和紧固螺钉(2-4);所述下固定台(2-1)设置有螺纹孔(2-1-1),其用于与手动调节螺杆(2-3)进行螺纹连接,所述下固定台(2-1)设置有固定圆柱(2-1-2),用于安装预压力调整弹簧(2-1-4),所述下固定台(2-1)设置有导向导轨(2-1-3),所述导向导轨(2-1-3)设置有导轨限位螺钉(2-1-5),所述下固定台(2-1)底部设置有安装孔(2-1-6),通过螺纹连接可实现与固定基座(1)之间的固定,所述下固定台(2-1)设置有保持架(2-1-7)和螺钉(2-1-8),所述上移动台(2-2)上端面设置有螺纹孔(2-2-1),所述上移动台(2-2)的侧面设置有紧固螺纹安装孔(2-2-2),所述紧固螺纹安装孔(2-2-2)与紧固螺钉(2-4)进行螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的一种J型结构精密压电粘滑直线马达,其特征在于所述J型结构定子(3)包括J型铰链(3-1)、堆叠型压电陶瓷致动器(3-2)、预紧螺栓(3-3)和调整垫片(3-4),所述堆叠型压电陶瓷致动器(3-2)通过预紧螺栓(3-3)和调整垫片(3-4)固定在J型铰链(3-1)内;所述J型铰链(3-1)设置有固定安装孔(3-1-1),通过螺钉将J型铰链(3-1)与上移动台(2-2)的上表面进行螺纹紧固连接,所述J型铰链(3-1)设置有直圆型柔性铰链(3-

1-2)和直圆型柔性铰链(3-1-6),所述堆叠型压电陶瓷致动器(3-2)通过调整垫片(3-4)将输出力传递到横梁(3-1-5)上, J型铰链(3-1)设置有J型驱动足(3-1-4),所述J型驱动足(3-1-4)端面相应涂有摩擦材料,所述J型驱动足(3-1-4)驱动动子(4)运动,所述预紧螺栓安装孔(3-1-7)与预紧螺栓(3-3)进行螺纹连接,所述堆叠型压电陶瓷致动器(3-2)的前后端面设置有调整垫片(3-4),通过调整预紧螺钉(3-3)的旋合长度,可实现对堆叠型压电陶瓷致动器(3-2)的轴向预紧调节。

5.根据权利要求4所述的一种J型结构精密压电粘滑直线马达,其特征在于J型结构定子(3)的直圆型柔性铰链(3-1-2)和直圆型柔性铰链(3-1-6)通过刚性梁(3-1-3)进行连接,所述2个刚性梁(3-1-3)之间的距离为L,所述堆叠型压电陶瓷致动器(3-2)一端通过预紧螺栓(3-3)固定安装在J型铰链(3-1)上,另一端与横梁(3-1-5)接触,所述横梁(3-1-5)长度为L1,其中L1/L取值范围为1/6~5/6。

6.根据权利要求4所述的一种J型结构精密压电粘滑直线马达,其特征在于J型结构定子(3)的J型驱动足(3-1-4)包括小圆(3-1-4-1)、过渡圆(3-1-4-1)和大圆(3-1-4-3),所述小圆(3-1-4-1)半径为R2,所述大圆(3-1-4-3)半径分别为R3,其中R2/ R3取值范围为1/2~1。

7.根据权利要求4所述的一种J型结构精密压电粘滑直线马达,其特征在于J型结构定子(3)的J型铰链(3-1)可采用5052铝合金、6061铝合金、7075铝合金、Ti-35A钛合金或Ti-13钛合金材料。

8.根据权利要求4所述的一种J型结构精密压电粘滑直线马达,其特征在于J型结构定子(3)的J型驱动足(3-1-4)端面相应涂有陶瓷类或玻璃纤维类摩擦材料。

9.根据权利要求1所述的非对称结构精密压电粘滑直线马达,其特征在于所述的动子(4)为双列交叉滚柱导轨,包括活动导轨(4-1)、导轨限位螺栓(4-2)、固定导轨(4-3)、双列交叉滚柱导轨安装螺栓(4-4)和双列交叉滚柱导轨保持架(4-5);所述活动导轨(4-1)端面相应涂有陶瓷类或玻璃纤维类摩擦材料,所述固定导轨(4-3),螺纹连接将双列交叉滚柱导轨安装螺栓(4-4)与导轨螺纹安装孔(1-4)固定于导轨安装平面(1-3)上,,所述固定导轨(4-3)设置有双列交叉滚柱导轨保持架(4-5)和滚柱,动子(4)的活动导轨(4-1)和固定导轨(4-3)的两端设置导轨限位螺栓(4-2)进行限位。

10.一种J型结构精密压电粘滑直线马达驱动方法,该驱动方法基于权利要求1所述的J型结构精密压电粘滑直线马达;所述驱动方法特征在于驱动波为锯齿波,摩擦调控波为正弦波,其中锯齿驱动波周期为T1,激励电压幅值为V1,对称性为D,微幅摩擦正弦调控波周期为T2,激励电压幅值为V2,锯齿驱动波与微幅摩擦正弦调控波的周期比为T1/T2=10~100000,激励电压幅值比为V1/V2大于2。