超声波电动机的分类还没有统一的标准,按照驱动转子运动的机理.可分为驻波型和行波型两种。驻波型是利用与压电材料相连的弹性体内激发的驻波来推动转子运动,属问断驱动方式;行波型则是在弹性体内产生单向的行波.利用行波表面质点的振动轨迹来传递能量,属连续驱动方式。目前,环形行波型超声波电动机的基础理论和应用技术均较为成熟,所以下面主要以环形行波型超声波电动机为例介绍超声波电动机的基本结构、工作原理和驱动控制。
环形行波型超声波电动机的基本结构如图9—1所示,主要包括定子、转子、压力弹簧和转轴等部件。超声波电动机的定子由环状的弹性体和压电陶瓷构成.弹性体上刻有一圈梳状槽,压电陶瓷环通过粘结剂粘在其反面。压电陶瓷环是超声波电动机的核心元件,借助逆压电效应可以产生几十千赫兹的超声波振动,其性能优劣十分关键。弹性体及梳状槽的作用在于放大压电陶瓷环所产生的振动,同时还可以将摩擦所产生的粉末引入槽内,以保持接触面的清洁。弹性体可由不锈钢、硬铝、铜或磷铜等金属制成。由于定子在做高频振动,因此其粘结剂必须具有高强度且有高的热耐久性,多采用高温固化的环氧树脂胶。 超声波电动机的转子由转动环和摩擦材料构成,转动环可由不锈钢、硬铝或塑料制成。为增加摩擦力,在转动环与定子弹性体的接触面上粘结一层摩擦材料.该摩擦材料一般为高聚物,如环氧树脂与芳香族聚酰胺纤维胶合制成的片状塑料板。 定子和转子通过环状的压力弹簧轴向地压在一起,以保持定子和转子良好的接触状态,并可以随时调整预压力的大小。

|