专利名称：多自由度球形行波型超声波电机预紧机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电机预紧机构，尤其涉及一种能在一定范围内方便地调节 预紧力的大小，而且使其均匀一致的多自由度球形行波型超声波电机预紧机构。
背景技术：
多自由度电机可有效地精简多自由度的驱动机构，已经成功地应用于航天 与机器人，有广泛的应用领域和发展前景。超声波电机是一种基于压电换能器 件的新概念动力装置，它首先利用压电陶瓷的逆压电效应将输入电能转换为定 子的高频、微幅振动，然后利用接触面之间的预紧力实现定转子之间摩擦传动。 可见，定、转子之间接触摩擦传动是超声电机系统中的非常重要的能量传递过 程，它决定着电机的输出特性。控制电机或调节电机最佳工作状态，都需要调 节定转子之间的预紧力。
多自由度球形行波型超声波电机由多个行波定子和一个球转子组成，如何 能使多个定子对球转子的预紧力均匀一致，如何能方便地调节定转子之间的预 紧力成了多自由度球电机设计中的重要一环。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种多自由度球形行波型超 声波电机预紧机构，该机构具有体积小，结构简单，安装和调试方便等特点；
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 一种多自由度球形行波型超 声波电机预紧机构，它包括夹套、底座、定位挡板和弹簧。其中，夹套和底座 相连，底座沿中心120度对称地分布了三个槽，弹簧固定在各个槽中，弹簧和 夹套内圈的间隙中均紧定有定位挡板。
进一步地，所述夹套和底座通过内六角圆柱头螺钉连接，调节内六角圆柱 头螺钉使底座在夹套中升高或降低。所述弹簧通过十字槽沉头螺钉固定在底座 的槽中。内六角平端紧定螺钉穿过夹套紧定定位挡板。本发明的有益效果是
1、 在电机运行过程中，行波定子能自适应地调整姿态以使内缘紧贴球转子 表面，做到自动对心。
2、 能方便地同时调节多个行波定子与球转子之间的预紧力。
3、 使多个行波定子与球转子之间的预紧力均匀一致。
4、 仅采用弹簧、夹套、挡板、底座和螺钉等少数零件，结构简单。
图1中，(a)和(b)分别是行波定子的主视图和左视图2是弹簧的前视图3是弹簧与行波定子的装配图4中，(a)和(b)分别是多自由度球形行波型超声波电机预紧力调节机 构的前视图和俯视图中，定子内缘l、台阶2、定子定位孔3、弹簧定位孔4、夹套5、底座6、 定位挡板7、弹簧8、行波定子9、球转子IO、十字槽沉头螺钉ll、内六角平端紧 定螺钉12、内六角圆柱头螺钉13。
具体实施例方式
下面结合附图进一步说明本发明，本发明的目的和效果将变得更加明显。 如图1 3所示，多自由度球形行波型超声波电机的行波定子9具有定子内缘 l和台阶2。弹簧8为盘状柔性弹簧，左右两侧对称地分布螺旋线，具有定子定位 孔3和弹簧定位孔4。定子定位孔3用来固定行波定子9，使行波定子9受力均匀。 行波定子9底部的台阶2与弹簧8的定子定位孔3铆合，防止行波定子9的周向与弹 簧8产生相对运动。弹簧8由于自身的弹性能给行波定子9提供一定的预紧力，特 别当电机运行时，产生受力方向和剪切方向的变形，使行波定子9在一定的范围 内能自适应地和球转子10对心，使行波定子9的定子内缘1上的每一点都能紧贴 球转子IO，做到自动对心。
如图4所示，本发明的多自由度球形行波型超声波电机预紧机构，它包括 夹套5、底座6、定位挡板7和弹簧8。夹套5和底座6通过内六角圆柱头螺钉13连 接。在底座6的内圈沿中心120度对称地分布了3个槽，各个槽中各有一个螺丝孔， 通过十字槽沉头螺钉11把弹簧8固定在槽中。十字槽沉头螺钉11和夹套5内圈的间隙中各有一块定位挡板7，内六角平端紧定螺钉12穿过夹套5紧定定位挡板7。 当需要调节电机预紧力时，调节内六角圆柱头螺钉13使底座6在夹套5中升高或 降低。以下以底座6在支架5中升高为实例来说明。
当拧紧内六角圆柱头螺钉13使底座6在夹套5中升高，从而使定位挡板7与弹 簧8之间的作用点相对于弹簧8下降，三片弹簧8自然向外扩张，从而使行波定子 9与球转子10之间的预紧力变小。当预紧力调整结束后，用内六角平端紧定螺钉 12固定十字槽沉头螺钉11和定位挡板7。反之亦然。
权利要求
1、一种多自由度球形行波型超声波电机预紧机构，其特征在于，它包括夹套(5)、底座(6)、定位挡板(7)和弹簧(8)。其中，夹套(5)和底座(6)相连，底座(6)沿中心120度对称地分布了三个槽，弹簧(8)固定在各个槽中，弹簧(8)和夹套(5)内圈的间隙中均紧定有定位挡板(7)。
2、 根据权利要求1所述多自由度球形行波型超声波电机预紧机构，其特征在于， 所述夹套(5)和底座(6)通过内六角圆柱头螺钉(13)连接，调节内六角 圆柱头螺钉(13)使底座(6)在夹套(5)中升高或降低。
3、 根据权利要求1所述多自由度球形行波型超声波电机预紧机构，其特征在于， 所述弹簧(8)通过十字槽沉头螺钉(11)固定在底座(6)的槽中。内六角 平端紧定螺钉(12)穿过夹套(5)紧定定位挡板(7)。
全文摘要
本发明公开了一种多自由度球形行波型超声波电机预紧机构，它包括夹套、底座、定位挡板和弹簧；其中，夹套和底座相连，底座沿中心120度对称地分布了三个槽，弹簧固定在各个槽中，弹簧和夹套内圈的间隙中均紧定有定位挡板。本发明具有体积小，结构简单，安装和调试方便等特点；利用弹簧能保证行波定子内缘上的每一点都能紧贴球转子，而且能方便地同时调节多个行波定子和球转子之间的预紧力，同时保证了定转子之间预紧力的均匀一致。
文档编号H02N2/10GK101599717SQ20091009734
公开日2009年12月9日 申请日期2009年4月9日 优先权日2009年4月9日
发明者胡锡幸, 郭吉丰, 黄长江 申请人:浙江大学