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申请/专利权人：安徽工业大学

摘要：本发明公开了一种贴片式关节压电作动器及其工作方法，贴片式关节压电作动器包含转子组件和定子组件；定子组件包含驱动环、连接杆、弹性梁、第一固定耳片、第二固定耳片、第一至第二纵振压电陶瓷片、以及第一至第四弯振压电陶瓷片；转子组件包含第一转子、第二转子、预紧弹簧、调节螺母和输出轴。本发明利用压电激励与摩擦驱动原理，实现对转动关节的驱动，具有控制简单、结构紧凑、响应快、驱动精度高、运转稳定、结构功能一体化设计、断电自锁、电磁兼容性强以及环境适应性好等优势，能够满足特种环境作业的需求。

主权项：1.一种贴片式关节压电作动器，其特征在于，包含转子组件和定子组件；所述定子组件包含驱动环、连接杆、弹性梁、第一固定耳片、第二固定耳片、第一至第二纵振压电陶瓷片、以及第一至第四弯振压电陶瓷片；所述弹性梁为长方体，包含第一端面、第二端面、以及首尾相连的第一至第四侧面；所述驱动环为两端开口的空心圆柱体；所述连接杆一端和所述弹性梁的第一端面同轴固连，另一端呈弧面，和所述驱动环的外壁固连；所述连接杆的轴线经过驱动环的中心，驱动环的两个端面和弹性梁的第一、第三侧面平行；所述第一至第二纵振压电陶瓷片对称设置在弹性梁的第二、第四侧面中心，均沿厚度方向极化且极化方向相反；第一、第三弯振压电陶瓷片设置在弹性梁的第二侧面上，位于第一纵振压电陶瓷片两侧，第一弯振压电陶瓷片、第一纵振压电陶瓷片、第三弯振压电陶瓷片的中心共线且所在直线平行于连接杆的轴线；第二、第四弯振压电陶瓷片设置在弹性梁的第四侧面上，位于第二纵振压电陶瓷片两侧，第二弯振压电陶瓷片、第二纵振压电陶瓷片、第四弯振压电陶瓷片的中心共线且所在直线平行于连接杆的轴线；所述第一至第四弯振压电陶瓷片均沿厚度方向极化，其中，第一、第二弯振压电陶瓷片对称设置，极化方向相同；第三、第四弯振压电陶瓷片对称设置，极化方向相同；第一、第三弯振压电陶瓷片的极化方向相反；所述第一固定耳片、第二固定耳片结构相同，对称设置在弹性梁的第一、第三侧面，位于关节压电作动器纵向振动模态和弯曲振动模态的公共节点处，用于将定子组件和外界固定；所述驱动环的内壁上沿周向均匀设有k个驱动齿，k为大于等于3的自然数；所述驱动齿呈条状，平行于驱动环的轴线设置，驱动齿两端均设有倒角，形成用于和所述转子组件相抵的接触面；所述转子组件包含第一转子、第二转子、预紧弹簧、调节螺母和输出轴；所述输出轴包含依次同轴固连的第一固定部、调节部、限位部和第二固定部，其中，第一固定部、第二固定部用于将转子组件和外界固连；调节部为和所述调节螺母相配合的螺纹柱；限位部为正四棱柱；所述第一转子、第二转子结构相同，均呈圆台状，且中心均设有用于和所述输出轴相配合的方形限位滑孔；所述第一转子、第二转子均套在输出轴的限位部上，能够沿输出轴的限位部自由滑动；第一转子、第二转子面积较小的一端相对，第二转子位于第一转子和第二固定部之间；所述输出轴的第二固定部上设有用于防止第二转子脱离限位部的环形凸起；所述输出轴和所述驱动环同轴，第二转子的侧壁和k个驱动齿同一侧的接触面相抵，第一转子的侧壁和k个驱动齿另一侧的接触面相抵；所述调节螺母和输出轴的调节部螺纹相连；所述预紧弹簧套在输出轴的调节部外，一端和所述第一转子相抵，另一端和所述调节螺母相抵。

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百度查询： 安徽工业大学 一种贴片式关节压电作动器及其工作方法