采用压电马达直接驱动的舵机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于舵机领域，尤其涉及一种采用压电马达直接驱动的舵机。
【背景技术】
[0002]舵机是制导与控制系统的重要组成部分，也是制导与控制系统的执行机构，其性能的好坏直接决定着飞行过程的动态品质，传统的舵机主要采用气动、液压和电动驱动，然而，液压驱动的舵机结构复杂、加工精度高、质量大、成本高、技术难度大，而电动驱动舵机则需要加减速装置，设备复杂、质量大，随着航空航天技术的蓬勃发展和各种先进精确制导武器的研制，人们对舵机的整体性能要求越来越高，促使舵机向着体积质量不断减小的方向发展。
【发明内容】
[0003]本发明是为了解决现有舵机结构复杂，驱动时需要减速装置的问题，现提供采用压电马达直接驱动的舵机。
[0004]采用压电马达直接驱动的舵机，它包括:马达组1、马达组I1、马达组II1、马达组IV、夹具1、夹具I1、夹具II1、夹具IV和底座；
[0005]上述底座为圆桶形结构，底座内部底面中心位置固定连接两端开口的方形壳体，
[0006]底座的底面上开有η个螺纹固定孔，η为正整数，
[0007]底座的桶侧壁上开有通孔IV、通孔V、通孔VI和通孔VE，且通孔IV、通孔V、通孔VI和通孔VE分别与方形壳体的四个侧壁中心正对；
[0008]马达组1、马达组I1、马达组III和马达组IV的结构完全相同；
[0009]夹具1、夹具I1、夹具III和夹具IV的结构完全相同；
[0010]夹具1、夹具I1、夹具III和夹具IV分别通过底座底部的η个螺纹固定孔固定在底座底部，且夹具1、夹具I1、夹具III和夹具IV分别与方形壳体的四个侧壁对应，
[0011]夹具1、夹具I1、夹具III和夹具IV分别用于夹持马达组1、马达组I1、马达组III和马达组IV ；
[0012]马达组1、马达组I1、马达组III和马达组IV的阶梯轴分别穿过通孔IV、通孔V、通孔VI和通孔VII，使得马达组1、马达组I1、马达组III和马达组IV的舵片均位于底座外，且所述舵片均与底座的外表面相切。
[0013]所述马达组I包括:压电振子1、压电振子I1、圆盘、阶梯轴、紧固螺母和舵片；
[0014]压电振子I和压电振子II的结构完全相同；
[0015]压电振子I和压电振子II的驱动足均紧压在圆盘的外圆周，使得压电振子I和压电振子II能够带动圆盘转动，且压电振子I和压电振子II以圆盘的中心轴为对称轴呈轴对称结构，阶梯轴的末端通过紧固螺母与圆盘的中心固定连接，阶梯轴的首端与舵片固定连接。
[0016]压电振子I包括:驱动足、变幅杆、压电陶瓷组和后端盖，
[0017]驱动足为圆柱形结构，该驱动足周向开有凹槽，变幅杆为圆锥台结构，该变幅杆的窄端与驱动足的一端固定连接，该变幅杆的宽端与压电陶瓷组的一端固定连接，压电陶瓷组的另一端与后端盖固定连接；
[0018]压电陶瓷组包括多个压电陶瓷片。
[0019]上述夹具I包括:螺纹通孔1、螺纹通孔I1、螺纹通孔II1、螺纹通孔IV、夹具固定孔
1、夹具固定孔I1、夹具固定孔II1、方形通孔I和方形通孔II ;
[0020]上述夹具I整体为长方体板状结构，该夹具I的一条长边分别向其两端延伸出两个外延，且该两个外延上分别开有夹具固定孔II和夹具固定孔III，所述夹具I的一条长边的中心位置开有夹具固定孔I，夹具固定孔1、夹具固定孔II和夹具固定孔III均用于将夹具I固定在底座上；
[0021]以夹具I长边的中线为对称轴、在该夹具I的表面分别开有呈轴对称结构的方形通孔I和方形通孔II，方形通孔I和方形通孔II均作为夹具I的夹持孔，用于夹持马达组
1、马达组I1、马达组III或马达组IV，方形通孔I和方形通孔II的顶部分别开有螺纹通孔II和螺纹通孔III，方形通孔I和方形通孔II的外侧壁分别开有螺纹通孔I和螺纹通孔IV，螺纹通孔1、螺纹通孔I1、螺纹通孔III和螺纹通孔IV均用于固定所夹持的马达组。
[0022]本发明所述的采用压电马达直接驱动的舵机，利用马达组，即:压电马达驱动足直接驱动舵机轴，无需中间减速机构，体积小、质量轻、结构简单；同时，压电马达的定位精度可以达到微米级甚至纳米级；并且，压电马达通过压电材料的逆压电效应工作，不涉及电磁感应，结构中无线圈，所以不会产生电磁干扰，也不会受外部的电磁干扰影响。
【附图说明】
[0023]图1为本发明采用压电马达直接驱动的舵机的立体结构示意图。
[0024]图2为本发明采用压电马达直接驱动的舵机的俯视图。
[0025]图3为本发明采用压电马达直接驱动的舵机的剖视图。
[0026]图4为【具体实施方式】二所述的马达组I的结构示意图。
[0027]图5为【具体实施方式】六所述的夹具I的剖视图。
[0028]图6为【具体实施方式】一所述的底座的俯视图。
[0029]图7为【具体实施方式】三所述的压电振子I的俯视图。
【具体实施方式】
[0030]【具体实施方式】一:参照图1至图3、图6具体说明本实施方式，本实施方式所述的采用压电马达直接驱动的舵机，它包括:马达组I 1、马达组II 2、马达组1113、马达组IV4、夹具I 5、夹具II 6、夹具III 7、夹具IV 8和底座9 ；
[0031]所述底座9为圆桶形结构，底座9内部底面中心位置固定连接两端开口的方形壳体 9-1，
[0032]底座9的底面上开有η个螺纹固定孔9-2，η为正整数，
[0033]底座9的桶侧壁上开有通孔IV 9-3、通孔V 9-4、通孔VI 9-5和通孔VE 9-6，且通孔IV 9-3、通孔V 9-4、通孔VI 9-5和通孔VE 9-6分别与方形壳体9-1的四个侧壁中心正对；
[0034]马达组I 1、马达组II 2、马达组III 3和马达组IV 4的结构完全相同；
[0035]夹具I 5、夹具II 6、夹具III 7和夹具IV 8的结构完全相同；
[0036]夹具I 5、夹具II 6、夹具III 7和夹具IV 8分别通过底座9底部的η个螺纹固定孔9-2固定在底座9底部，且夹具I 5、夹具II 6、夹具III 7和夹具IV 8分别与方形壳体9-1的四个侧壁——对应，
[0037]夹具I 5、夹具II 6、夹具III 7和夹具IV 8分别用于夹持马达组I 1、马达组II 2、马达组III 3和马达组IV 4 ；
[0038]马达组I 1、马达组II 2、马达组III 3和马达组IV 4的阶梯轴分别穿过通孔IV 9-3、通孔V 9-4、通孔VI 9-5和通孔VE 9-6，使得马达组I 1、马达组II 2、马达组III 3和马达组IV 4的舵片均位于底座9外，且所述舵片均与底座9的外表面相切。
[0039]本实施方式中所述的采用压电马达直接驱动的舵机，包括4组马达组、4组夹具和底座，将夹具固定在底座上，然后利用夹具夹持马达组。在实际使用时，根据不同的电源信号，马达组I 1、马达组II 2、马达组III 3和马达组IV 4分别驱动舵片转动相应的角度，实现飞行过程的调整控制。方形壳体9-1能够用来放置电源。
[0040]【具体实施方式】二:参照图4具体说明本实施方式，本实施方式是对【具体实施方式】一所述的采用压电马达直接驱动的舵机作进一步说明，本实施方式中，所述马达组I I包括:压电振子I 1-1、压电振子II 1-2、圆盘1-3、阶梯轴1-4、紧固螺母1-5和舵片1-6 ;
[0041]压电振子I 1-1和压电振子II 1-2的结构完全相同；
[0042]压电振子I 1-1和压电振子II 1-2的驱动足均紧压在圆盘1-3的外圆周，使得压电振子I 1-1和压电振子II 1-2能够带动圆盘1-3转动，且压电振子I 1-1和压电振子II 1-2以圆盘1-3的中心轴为对称轴呈轴对称结构，阶梯轴1-4的末端通过紧固螺母1-5与圆盘1-3的中心固定连接，阶梯轴1-4的首端与舵片1-6固定连接。
[0043]本实施方式中所述的马达组I 1，在实际应用时，根据不同的电源信号，两个压电振子的驱动足带动圆盘1-3转动，进而带动舵片1-6转动。
[0044]【具体实施方式】三:参照图7具体说明本实施方式，本实施方式是对【具体实施方式】二所述的采用压电马达直接驱动的舵机作进一步说明，本实施方式中，压电振子I 1-1包括:驱动足变幅杆1_1_2、压电陶瓷组1_1_3和后端盖1_1_4，
[0045]驱动足1-1-1为圆柱形结构，该驱动足1-1-1周向开有凹槽，变幅杆1-1-2为圆锥台结构，该变幅杆1-1-2的窄端与驱动足1-1-1的一端固定连接，该变幅杆1-1-2的宽端与压电陶瓷组1-1-3的一端固定连接，压电陶瓷组1-1-3的另一端与后端盖1-1-4固定连接；
[0046]压电陶瓷组1-1-3包括多个压电陶瓷片。
[0047]本实施方式所述的压电振子I 1-1，在实际应用时，将圆盘1-3嵌入在驱动足1-1-1周向的凹槽内，实现两个压电振子对圆盘1-3的紧固动作。根据实际需要设定多个压电陶瓷片的极化规律，压电陶瓷组1-1-3通电时，由于压电陶瓷材料具有逆压电效应，压电陶瓷组1-1-3会发生高频振动，并带动驱动足1-1-1做椭圆轨迹的运动。
[0048]【具体实施方式】四