Волновой электродвигатель

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 734857

1 (6I ) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 25, 1 1,76 (21) 2423881/24-07 (51) М. Кл. с присоединением заявки .% (23) Приоритет

Н 02 К 41/06

Геоударстеенный комитет СССР но делам изооретений и открытий

Онублнкттваво 15.05.80. Бюллетень М 18

Дата опубликования описания 15.05.80 (53) УДК621 313, 13(08 .8) В. А. Абрамов," A. Я. Байков и А. П. Габов (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) ВОЛНОВОЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к области элек- аромеханики и может быть использовано при создании быстродействующих испол. нительных устройств автоматики и приборостроения.

Известен волновой электродвигатель, содержащий расположенные в корпусе пьезоэлектрические преобразователи, выполненные в виде стержней Щ.

Недостатками его являются большие радиальные габариты, низкий диапазон регулирования и невозможность получения линейного выхода.

Наиболее близким по технической сущ ности к предложенному является волновой электродвигатель, содержащий распс лсокенные в корпусе пьезоэлектрические преобразователи, выполненные в виде стержней, к торцовым частяк которых прикреплены гибкие пластинки, взаимодействующие с выходным зубчатым элементом волновой передачи P2).

Недостатками этого электродвигателя являются сложность конструкции иэ-за наличия дополнительного гибкого элемента в двигателе, и невозможность получения чисто поступательного движения. а выходе.

Целью изобретения является упрощение конструкции электродвигателя.

Для этого в предложенном электродвигателе выходной элемент выполнен в виде установленных в продольном направлении двигателя жестких зубчатых реек, каждая из которых расположена против упомянутой гибкой, пластинки, на которои Bbltloll иены ответные зубья одинакового шага, причем один из элементов волновой передачи, например, жесткие рейки, сдвинуты вдоль продольной оси двигателя одни относительно щзугих не более, чем на fL + 1/3 шага, где h = О, 1, 2...

Для устранения осевых люфтов пьезоэлектрические преобразователи прикрепиены к корпусу своей средней частью.

Для расширения функциональных возможностей на корпусе установлена вторая система пьезоэлектрических преобразова57 ф

При подаче управляющего напряжения на электроды пьезоэлектрических стержневых преобразователей по определенной программе происходит преобразование поперечных колебаний гибких реек в поступательное движение жестких реек, а вместе с ними и втулок 18 и 19. Если двигатель установлен на неподвижном основании втулкой 19, а объект прикреп10 лен к втулке 18, то на ее выходе получается скорость:

О -Т

3 7348 телей с гибкими зубчатыми пластинками, связанными со своими жесткими зубчатыми рейками, имеющими отдельный выход., На фиг. 1 показан дифференциальный вариант волнового электродвигателя с поступательным выходом, продольный разрез; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1„ на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1, на фиг. 4 — узел на фиг. 1.

1. Волновой электродвигатель, содержа; щий корпус, укрепленные на нем пьезо электрические преобразователи, выполненные в виде стержней, к торцовым частям которых прикреплены гибкие пластинки, взаимодействующие с выходным зубчатым элементом волновой передачи, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения его конструкции, выходной элемент выполнен в виде установленных

s продольном направлении двигателя жестких зубчатых реек, каждая иэ которых расположена против упомянутой гибкой пластинки, на которой выполнены ответ-. ные зубья одинакового шага, причем один из элементов волновой передачи, например, жесткие рейки, сдвинуты вдоль продольной оси двигателя одна относительно другой не более, чем íà A + 1/3 ша\ га,где fL=O, 1, 2...

2, Электродвигатель по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью устранения осевых люфтов, пьезоэлектрические преобразователи прикреплены к корпусу своей средней частью.

3, Электродвигатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, на корпусе установлена вторая

Предложенный электродвигатель имеет цилиндрический корпус 1, к боковым пова эхностям которого ппикпеплены вкладыши 2, 3, 4, 5, 6, 7, на каждом из которых установлены одинаковые пьезоэлектрические стержневые преобразователи

8 и 9 с наконечниками 10 и 11. К каждым парам наконечников прикреплены (приварены) гибкие зубчатые рейки 1217, взаимодействующие с жесткими зубчатыми рейками, выполненными на двух подвижных соосных втулках 18 и 19.

Жесткие зубчатые рейки должны быть выполнены параллельно выходным осям втулок. Шаги гибких и жестких зубчатых реек могут быть выполнены одинаковыми, однако шаг зубчатых реек второй системы пьезообразователей (фиг. 3) может оТличаться от шага зубчатых реек первой системы (фиг. 2). Изображенная на фиг.1 конструкция волнового электродвигателя с поступательным выходом не. является единственной. Например, гибкие и жесткие зубчатые рейки можно установить на одной плоскости, увеличить число пар пьезопреобразователей с гибкими и жесткими зубчатыми рейками ды устранения поперечных колебаний корпуса путем симметричного диаметрального располакения"их относительно продольной оси двигателя и т. д. В любом случае для обеспечения нормальной работы двигателя необходимо обеспечить относительный сдвиг гибких или жестких зубчатых реек вдоль оси на крагную величину их допи шага. На изображенном двигателе зубчатые рейки име ют относительный сдвиг на 1/3 шага.

Иля предотвращения поворота в окруи ном направлении подвижных втулок 18 и

19 с жесткими зубчатыми рейками установлены шпонки 20 и 21 (шпонка может быть шариковой). Крепление пьезоэлектрических преобразователей к корпусу (вкладышу) своей средней частью позволяет устранить осевые люфты в двигателе.

Работает волновой электродвигатель следующим образом. где

U — скорость движения втулки 18, U — скорость движения корпуса 1 от2 носительно остановленной втулки

19.

Предложенный двигатель позволяет применять как частотное, так и амплитудное управление при микроподачах, а также осуществлять ускоренное перемещение объекта. Если двигатель прикреплен к неподвижному основанию за корпус 1, с втулок 18 и 19 можно получать два выхода, Фор мула изобретения

734857

1. Авторское свидетельство СССР

% 441975, кл. В 06 1/06) 1974.

12

11

14 ф

17

12 фри

1ã pllz9 5 1

ПНИИПИ Заказ 2101/56

Тираж 783 Подписное

Филиал ППП Патент", г. Ужгород,ул. Проектная,4 система пьезоэлектрических преобразователей с гибкими зубчатыми пластинками связанными со своими жесткими зубчатыми рейками, имеющими отдельный выход.. 2, Заявка М 2188080/24-07, 1975, Источники информации, по которой принято решение о выдаче принятые во внимание при акспертизе авторского свидетельства.