，第一彈性絕緣墊片5為圓環(huán)形，并且設(shè)置在壓電陶瓷3和固定板4之間。第一彈性絕緣墊片5起到起到絕緣的作用，同時也起到隔震的作用，還起到保護(hù)壓電陶瓷片3的作用。
[0028]還包括第二彈性絕緣墊片5’，第二彈性絕緣墊片5’為圓環(huán)形，并且設(shè)置在壓電陶瓷3和底座11之間。第二彈性絕緣墊片5’起到絕緣的作用，同時也起到隔震的作用，還起到保護(hù)壓電陶瓷片3的作用。
[0029]還包括緊固螺栓10，緊固螺栓10連接固定底座11和固定板4，通過調(diào)節(jié)緊固螺栓10的松緊，可以調(diào)節(jié)第一彈性絕緣墊片5和第二彈性絕緣墊片5’施加在壓電陶瓷3上的夾持力的大小。其中，實施例中緊固螺栓10的數(shù)量為四個。還包括固定螺釘8，固定螺釘8連接轉(zhuǎn)軸6和端蓋9，將端蓋9獲得的旋轉(zhuǎn)推動力傳遞至轉(zhuǎn)軸6上。其中，本發(fā)明中固定螺釘8的數(shù)量為四個。
[0030]底座11上設(shè)置有第一通孔13和第二通孔13’，用于引出導(dǎo)線。還包括第一導(dǎo)線12和第二導(dǎo)線12’，第一導(dǎo)線12 —端固定于壓電陶瓷3的內(nèi)側(cè)，另一端通過第一通孔13引至外部，第二導(dǎo)線12’ 一端固定于金屬彈性薄圓環(huán)2的底部，另一端通過第二通孔13’引至外部。通過給第一導(dǎo)線12和第二導(dǎo)線12’輸入特定頻率的單相交流電，壓電陶瓷3和金屬彈性薄圓環(huán)2能夠作徑向伸縮振動并帶動金屬彈性葉片I推動端蓋9旋轉(zhuǎn)。沿金屬彈性薄圓環(huán)2外側(cè)周向均勻布置的8?12片金屬彈性葉片I同時推動端蓋9旋轉(zhuǎn)，增加了端蓋9獲得的推動力，也有利于提尚電機(jī)運彳丁的穩(wěn)定性。
[0031]圖2為壓電陶瓷3的三維結(jié)構(gòu)及極化方向示意圖，壓電陶瓷3沿徑向方向極化，圖中箭頭代表極化方向。
[0032]圖3為金屬彈性葉片I沿金屬彈性薄圓環(huán)2周向布置方式示意圖，金屬彈性葉片I沿金屬彈性薄圓環(huán)2的外側(cè)周向均勻布置8?12片，金屬彈性葉片I與金屬彈性薄圓環(huán)2上的安裝固定點的法線的夾角為45°?50°。
[0033]圖4為金屬彈性葉片I與端蓋9內(nèi)側(cè)直接接觸彈性彎曲變形示意圖，圖中，虛線所示的金屬彈性葉片I代表未與端蓋9內(nèi)側(cè)接觸時的狀態(tài)，實線所示的金屬彈性葉片I代表與端蓋9內(nèi)側(cè)直接接觸后發(fā)生彈性彎曲變形的狀態(tài)。
[0034]實施例采用沿徑向方向極化的壓電陶瓷3，壓電陶瓷3和金屬彈性薄圓環(huán)2之間采用緊配合的方式直接接觸，由金屬彈性薄圓環(huán)2給壓電陶瓷3施加徑向預(yù)應(yīng)力，有助于提高機(jī)電轉(zhuǎn)換效率和功率容量，而且只要單相電源驅(qū)動，保持了驅(qū)動電源簡單的優(yōu)點。同時，沿金屬彈性薄圓環(huán)2外側(cè)周向均勻布置多片金屬彈性葉片1，多片金屬彈性葉片I共同推動端蓋9進(jìn)而由端蓋9帶動轉(zhuǎn)軸6旋轉(zhuǎn)，既增加了端蓋9和轉(zhuǎn)軸6獲得的推動力，又減少了磨損，有利于提尚電機(jī)運彳丁的穩(wěn)定性和壽命。
【主權(quán)項】
1.一種彈性葉片式徑向換能型單相超聲波電機(jī)，其特征在于:包括金屬彈性葉片、金屬彈性薄圓環(huán)、壓電陶瓷、固定板、轉(zhuǎn)軸、端蓋、底座，金屬彈性葉片、金屬彈性薄圓環(huán)、壓電陶瓷設(shè)于底座和固定板間，所述壓電陶瓷為圓環(huán)形并置于所述金屬彈性薄圓環(huán)的內(nèi)部，所述壓電陶瓷的外側(cè)與所述金屬彈性薄圓環(huán)的內(nèi)側(cè)直接接觸，所述壓電陶瓷和所述金屬彈性薄圓環(huán)之間為緊配合方式，所述金屬彈性薄圓環(huán)的外側(cè)設(shè)有若干金屬彈性葉片，且金屬彈性葉片與所述端蓋的內(nèi)側(cè)直接接觸并保持彈性彎曲變形，所述端蓋連接轉(zhuǎn)軸。2.如權(quán)利要求1所述的彈性葉片式徑向換能型單相超聲波電機(jī)，其特征在于:底座與端蓋形成有腔室，所述腔室內(nèi)設(shè)有金屬彈性葉片、金屬彈性薄圓環(huán)、壓電陶瓷、固定板，底座為中空結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)軸通過第一軸承件和第二軸承件裝配在底座的中空部分。3.如權(quán)利要求1所述的彈性葉片式徑向換能型單相超聲波電機(jī)，其特征在于:所述壓電陶瓷和固定板之間設(shè)有第一彈性絕緣墊片，所述第一彈性絕緣墊片為圓環(huán)形。4.如權(quán)利要求1所述的彈性葉片式徑向換能型單相超聲波電機(jī)，其特征在于:所述壓電陶瓷和底座之間設(shè)有第二彈性絕緣墊片，所述第二彈性絕緣墊片為圓環(huán)形。5.如權(quán)利要求1所述的彈性葉片式徑向換能型單相超聲波電機(jī)，其特征在于:所述底座和固定板通過緊固螺栓連接固定，所述轉(zhuǎn)軸和端蓋通過固定螺釘連接。6.如權(quán)利要求5所述的彈性葉片式徑向換能型單相超聲波電機(jī)，其特征在于:所述緊固螺栓沿周向均勻布置，緊固螺栓的數(shù)量為四個，所述固定螺釘沿周向均勻布置，固定螺釘?shù)臄?shù)量為四個。7.如權(quán)利要求1-6任一項所述的彈性葉片式徑向換能型單相超聲波電機(jī)，其特征在于:還包括第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線，所述底座設(shè)置有第一通孔和第二通孔，所述第一導(dǎo)線的一端固定于所述壓電陶瓷的內(nèi)側(cè)，所述第一導(dǎo)線的另一端通過第一通孔引至外部，所述第二導(dǎo)線的一端固定于金屬彈性薄圓環(huán)的底部，所述第二導(dǎo)線的另一端通過第二通孔引至外部。8.如權(quán)利要求7所述的彈性葉片式徑向換能型單相超聲波電機(jī)，其特征在于:通過給第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線輸入特定頻率的單相交流電，壓電陶瓷和金屬彈性薄圓環(huán)作徑向伸縮振動并帶動金屬彈性葉片推動端蓋旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。9.如權(quán)利要求1-6任一項所述的彈性葉片式徑向換能型單相超聲波電機(jī)，其特征在于:所述壓電陶瓷沿徑向方向極化。10.如權(quán)利要求1-6任一項所述的彈性葉片式徑向換能型單相超聲波電機(jī)，其特征在于:所述金屬彈性葉片沿所述金屬彈性薄圓環(huán)的外側(cè)周向均勻布置8?12片，所述金屬彈性葉片與所述金屬彈性薄圓環(huán)上的安裝固定點的法線的夾角為45°?50°。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種彈性葉片式徑向換能型單相超聲波電機(jī)，包括金屬彈性葉片、金屬彈性薄圓環(huán)、壓電陶瓷、固定板、轉(zhuǎn)軸、端蓋、底座，壓電陶瓷為圓環(huán)形并置于金屬彈性薄圓環(huán)的內(nèi)部，壓電陶瓷沿徑向極化，由金屬彈性薄圓環(huán)給壓電陶瓷施加徑向預(yù)應(yīng)力，金屬彈性葉片沿周向均布于金屬彈性薄圓環(huán)的外側(cè)，且與端蓋的內(nèi)側(cè)直接接觸并保持彈性彎曲變形，端蓋由金屬彈性葉片推動，端蓋和轉(zhuǎn)軸相對于底座旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的彈性葉片式徑向換能型單相超聲波電機(jī)有助于提高機(jī)電轉(zhuǎn)換效率和功率容量，而且只要單相電源驅(qū)動，保持了驅(qū)動電源簡單的優(yōu)點。
【IPC分類】H02N2/12, H02N2/10
【公開號】CN105048865
【申請?zhí)枴緾N201510404858
【發(fā)明人】蔣春容, 張津楊, 陸旦宏, 張小蓮
【申請人】南京工程學(xué)院
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月10日