一种尺蠖式压电作动器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110138266A(43)申请公布日2019.08.16(21)申请号201910559604.2(22)申请日2019.06.26(71)申请人西安电子科技大学地址710071陕西省西安市雁塔区太白南路2号(72)发明人董航佳王作为李团结(74)专利代理机构陕西电子工业专利中心61205代理人陈宏社王品华(51)Int.Cl.H02N2/02(2006.01)H02N2/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种尺蠖式压电作动器(57)摘要本发明提出了一种尺蠖式压电作动器，包括壳体、本体和输出轴；壳体为带有腔体的长方体结构，包括下挡板，上挡板和侧挡板；本体包括两个箝位机构和位于该两个箝位机构之间的驱动机构组成的连接体，箝位机构包括由丁字型连接板和与其主干边两端通过柔性铰链连接的两个杠杆臂组成的杠杆式放大机构，驱动机构包括由两个凸台和与该两个凸台通过柔性铰链连接且对称排布的两条柔性运动链组成的桥式放大机构，两个杠杆式放大机构丁字型连接板支干边的自由端分别与桥式放大机构的两个凸台连接；输出轴与驱动机构没有安装预紧螺钉的一侧的箝位机构连接；该作动器体积小，质量轻，可实现断电箝位。CN110138266ACN110138266A权利要求书1/1页1.一种尺蠖式压电作动器，包括壳体(1)、本体(2)和输出轴(3)，其特征在于：所述壳体(1)，采用带有腔体的长方体结构，该壳体(1)下底的上表面沿X轴方向的中线上设置有燕尾形直线导轨槽；所述本体(2)，包括两个箝位机构(21)和位于该两个箝位机构(21)之间的驱动机构(22)组成的连接体，其中：所述箝位机构(21)，包括由丁字型连接板和与其主干边两端通过柔性铰链连接的两个杠杆臂组成的杠杆式放大机构(211)，所述丁字型连接板朝向Y轴负方向一侧固定有导轨滑块(215)；所述杠杆式放大机构(211)中丁字型连接板支干边一侧的一个杠杆臂上设置有定位槽，另一侧的两个杠杆臂上设置有安装槽，所述定位槽与另一个杠杆臂之间安装有箝位压电陶瓷叠堆(212)，且定位槽与箝位压电陶瓷叠堆(212)的结合面之间设置有绝缘垫片(213)，所述两个杠杆臂上的安装槽之间安装有用于为两个杠杆臂提供张力的弹性体(214)；所述驱动机构(22)，包括由两个凸台和与该两个凸台通过柔性铰链连接且对称排布的两条柔性运动链组成的桥式放大机构(221)，所述两个凸台的内侧设置的定位槽之间安装有驱动压电陶瓷叠堆(222)，其中位于X轴负方向一侧的定位槽与驱动压电陶瓷叠堆(222)的结合面之间设置有绝缘垫片(223)，位于X轴负方向的凸台外侧设置有预紧螺钉(224)；所述两个杠杆式放大机构(211)丁字型连接板支干边的自由端分别与桥式放大机构(221)的两个凸台连接；所述输出轴(3)与驱动机构(22)没有安装预紧螺钉(224)的一侧的箝位机构(21)连接；所述本体(2)位于壳体(1)的腔体内，本体(2)一侧的箝位机构(21)中的杠杆臂在弹性体(214)产生的张力作用下，与腔体两侧的内表面接触，另一侧的箝位机构(21)中的杠杆臂在箝位压电陶瓷叠堆(212)的输出力作用下，与腔体两侧的内表面脱离，并在驱动机构(22)中的驱动压电陶瓷叠堆(222)的作用下，通过镶嵌在燕尾形直线导轨槽中的导轨滑块(215)的引导，沿X轴方向移动。2.根据权利要求1所述的一种尺蠖式压电作动器，其特征在于，所述壳体(1)，包括下挡板(11)和与下挡板(11)平行的两块上挡板(12)，以及与下挡板(11)和两块上挡板(12)沿X轴方向两边侧棱分别固定的两块侧挡板(13)，所述燕尾形直线导轨设置在下挡板(11)上。3.根据权利要求1所述的一种尺蠖式压电作动器，其特征在于，所述驱动机构(22)，其中的柔性运动链包括通过柔性铰链连接的至少三个运动臂。4.根据权利要求1所述的一种尺蠖式压电作动器，其特征在于，所述杠杆式放大机构(211)，其中的两个杠杆臂与丁字型连接板的主干边垂直，且导轨滑块(215)的固定点位于丁字型连接板的主干边与支干边的交汇处。5.根据权利要求1所述的一种尺蠖式压电作动器，其特征在于，所述弹性体(214)，由两个对称分布的弧形段和与两个弧形段连接的安装段组成。6.根据权利要求1所述的一种尺蠖式压电作动器，其特征在于，所述丁字型连接板的支干边的中轴线，驱动压电陶瓷叠堆(222)的中轴线、输出轴(3)的中轴线位于一个与XOY面平行的平面上。2CN110138266A说明书1/4页一种尺蠖式压电作动器技术领域[0001]本发明属于压电技术领域，涉及一种尺蠖式压电作动器，可用于航空航天、精密光学仪器、生物工程等领域。背景技术[0002]随着科学技术的发