一种压电与形状记忆合金驱动的旋转微电机及其驱动方法.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CN108964514A(43)申请公布日2018.12.07(21)申请号201810938961.5(22)申请日2018.08.17(71)申请人江苏科技大学地址212003江苏省镇江市梦溪路2号(72)发明人李冲赵忠方记文陈孟熠(74)专利代理机构南京正联知识产权代理有限公司32243代理人王素琴(51)Int.Cl.H02N2/12(2006.01)H02N2/14(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图5页(54)发明名称一种压电与形状记忆合金驱动的旋转微电机及其驱动方法(57)摘要本发明公开了一种压电与形状记忆合金驱动的旋转微电机及其驱动方法，旋转微电机包括由从上到下依次叠层设计的上盖、壳体、弹性座和底座、轴承端盖、转子、压缩弹簧、支撑架、旋转轴、深沟球轴承、转接头、压电叠堆、调整螺钉、形状记忆合金丝、摩擦块、橡胶摩擦垫、单向转动轴承、弹性挡圈、位移放大杆以及转动体，且在所述上盖的上表面和所述底座下表面的中心位置处装设有轴承端盖；驱动方法通过三角波信号改变压电叠堆的形变，从而通过位移放大杆驱动转动体转动，转动支撑架，同时，由半三角波信号改变形状记忆合金丝的形变，由弹簧推动摩擦块与转子接触，实现转子的旋转操作；本发明的旋转微电机结构简单、输出力矩大且不易受磁场干扰。CN108964514ACN108964514A权利要求书1/2页1.一种压电与形状记忆合金驱动的旋转微电机，其特征在于，所述旋转微电机包括轴承端盖、上盖、转子、壳体、压缩弹簧、支撑架、弹性座、旋转轴、深沟球轴承、底座、转接头、压电叠堆、调整螺钉、形状记忆合金丝、摩擦块、橡胶摩擦垫、单向转动轴承、弹性挡圈、位移放大杆以及转动体，所述上盖、壳体、弹性座和底座按从上到下的顺序依次叠层设计，且在所述上盖的上表面和所述底座下表面的中心位置处装设有轴承端盖，所述轴承端盖通过螺钉A固定在所述上盖的上表面和所述底座的下表面上，所述上盖和底座中心位置处均开设有圆形通孔；所述转子的下端设置有空腔，所述橡胶摩擦垫贴合所述空腔内壁设置；所述转子上端所述单向转动轴承和弹性挡圈固定在所述上盖的圆形通孔内；所述支撑架装设在所述空腔内，所述支撑架与所述转动体连接；且所述支撑架两端开设有第一槽体和第二槽体，所述第一槽体和所述第二槽体内均装设有一压缩弹簧和一摩擦块，所述压缩弹簧一端与所述第一槽体或所述第二槽体的内壁连接，另一端与所述摩擦块适配并连接在一起，所述形状记忆合金丝环绕所述第一槽体和第二槽体设置；所述壳体上开设有一均匀方形通孔，所述转子装设在所述方形通孔中；所述转动体通过直角柔性铰链装设在所述弹性座的中心位置；所述位移放大杆装设在所述转动体的两侧，且所述位移放大杆两端通过弧形柔性铰链固定设置在所述弹性座上，用于放大所述压电叠堆的变形量；所述弹性座两端均开设有与所述调整螺钉适配的通孔，所述调整螺钉通过所述通孔与所述压电叠堆的一端固定连接，用于调整所述压电叠堆的预紧力；所述压电叠堆的另一端连接所述转接头，所述转接头与所述位移放大杆接触设置；所述转动体中心位置开设有一传动通孔，且在所述转动体上开设有两个固定孔，两个所述固定孔关于所述传动通孔对称设置；且所述支撑架下端设置有与两个所述固定孔适配的突出杆，用于对所述支撑架进行固定和定位；所述旋转轴上端通过所述底座上开设的圆形通孔通过过盈配合连接所述转动体，下端通过所述深沟球轴承固定连接在所述底座上，且所述旋转轴下端末端处设置有所述弹性挡圈固定，所述旋转轴的外圈通过轴承端盖固定在底座的下端面处。2.根据权利要求1所述的压电与形状记忆合金驱动的旋转微电机，其特征在于，所述压电叠堆包括第一压电叠堆和第二压电叠堆，所述第一压电堆叠与所述第二压电叠堆对称设置在所述转动体的两侧，且所述第一压电叠堆与所述第二压电叠堆均连接一三角波信号发生器；所述形状记忆合金丝连接半三角波信号发生器。3.根据权利要求1所述的压电与形状记忆合金驱动的旋转微电机，其特征在于，所述第一槽体和所述第二槽体上开设有第一凹槽，所述摩擦块不与所述压缩弹簧连接的一端开设有第二凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽的凹槽开口大小一致，所述形状记忆合金丝套与所述第一凹槽和所述第二凹槽适配设置。4.根据权利要求1所述的压电与形状记忆合金驱动的旋转微电机，其特征在于，所述转子底端的设置的所述空腔的内壁上均匀分布设置有八个方形槽，所述橡胶摩擦垫外表面均匀分布设置有与八个所述方形槽适配的八个方形凸台，所述方形凸台镶嵌设置在所述方形槽内，用以增大所述转子与所述摩擦块之间的摩擦力，同时将所述橡胶摩擦垫紧固在所述空腔内壁上。5.根据权利要求1所述的压电与形状记忆合金驱动的旋转微电机，其特征在于，所述上2CN108964514A权利要