CN101262184B - 纵弯夹心换能器式圆盘定子及使用该定子的超声电机 - Google Patents

Abstract

纵弯夹心换能器式圆盘定子及使用该定子的超声电机，它涉及到超声电机领域。它解决了现有超声电机存在的加工复杂、装配难度大、超声电机的机械输出能力和可控性降低的问题。本发明的定子中的纵弯夹心换能器固定上下端圆盘之间，所述纵弯夹心换能器的前后端盖为截面矩形并逐渐变细的四棱柱体，前后端盖小端面和上下圆盘固定连接，各压电陶瓷片沿厚度方向极化，四对压电陶瓷片分别固定在前、后端盖和法兰之间。超声电机中的转子为圆盘形，分别从定子组件的上方和下方嵌入，转子与圆盘相接触的端面固定有耐磨衬圈，定子通过换能器上的法兰固定在基座上。本发明具有结构简单、设计灵活、机电耦合效率高、可实现大力矩输出、性能稳定、易于控制的优点。

Description

纵弯夹心换能器式圆盘定子及使用该定子的超声电机

技术领域

本发明涉及到一种纵弯夹心换能器式圆盘定子及使用该定子的超声电机，属于压电超声电机技术领域。

背景技术

压电超声电机是一种利用压电陶瓷的逆压电效应，在弹性体中激励出超声频段内的振动，在弹性体表面特定点或特定区域形成具有特定轨迹的质点运动，进而通过定子、转子之间的摩擦耦合将质点的微观运动转换成转子的宏观运动，具有低速大转矩、无需变速机构、无电磁干扰、响应速度快和断电自锁等优点，作为一种压电驱动器有着十分广泛的应用。出于激励原理的简单性和理论分析方法的简便性，目前压电超声电机大多采用金属弹性体粘贴压电陶瓷薄片的方式进行激励，由于受压电陶瓷的d₃₁模式机电耦合效率和陶瓷材料抗拉强度低，以及胶层的强度和疲劳寿命等的限制，这样的激励方式使得超声电机的机械输出能力受到严重制约。对于采用多个换能器驱动的压电超声电机，由于每个换能器在加工、粘贴以及装配等过程中很难保证完全一致，使其振动特性存在差异，进而引起定子表面质点振动轨迹的畸变，降低超声电机的机械输出能力和可控性。此外，在机器人领域中，实现复杂的机器人动作给驱动元件提出了更高的要求，具备两种不同旋转方向的运动输出的压电超声电机可以在很多场合简化机器人的结构，提高机器人的性能。

发明内容

本发明为了解决现有采用多个换能器驱动的压电超声电机所存在的加工复杂、装配难度大、超声电机的机械输出能力和可控性降低的问题，而提出了一种纵弯夹心换能器式圆盘定子及使用该定子的超声电机。

本发明的纵弯夹心换能器式圆盘定子，由上端圆盘、下端圆盘和纵弯夹心换能器组成；纵弯夹心换能器固定在上端圆盘和下端圆盘之间，纵弯夹心换能器由前端盖、后端盖、两对弯振压电陶瓷片、两对纵振压电陶瓷片、法兰、预紧轴、薄铜片电极和绝缘套组成；前端盖和后端盖是截面为矩形并逐渐变细的四棱柱体，前端盖的小端面和上端圆盘的下端面固定连接，后端盖的小端面和下端圆盘的上端面固定连接；法兰两侧分别安装有一对弯振压电陶瓷片和一对纵振压电陶瓷片，弯振压电陶瓷片装设在纵振压电陶瓷片外侧，各压电陶瓷片沿厚度方向极化，每片弯振压电陶瓷片对称分成左半片弯振压电陶瓷片和右半片弯振压电陶瓷片，左半片弯振压电陶瓷片与右半片弯振压电陶瓷片的极化方向相反；相邻两片左半片弯振压电陶瓷片的极化方向相反，相邻两片右半片弯振压电陶瓷片的极化方向相反，相邻两片纵振压电陶瓷片的极化方向相反；相邻弯振压电陶瓷片之间、相邻纵振压电陶瓷片之间、两个相邻的弯振压电陶瓷片和纵振压电陶瓷片之间、上侧纵振压电陶瓷片与法兰之间以及弯振压电陶瓷片与后端盖大端之间分别装设有薄铜片电极；所述法兰的中心加工有方形孔；预紧轴中间轴段横截面为方形，预紧轴与法兰连接采用间隙配合；所述预紧轴两端分别加工有第一螺柱和第二螺柱，第一螺柱与第二螺柱的螺纹方向相反；预紧轴装设在纵弯夹心换能器的内部中心；两对弯振压电陶瓷片、两对纵振压电陶瓷片、法兰和薄铜片电极通过预紧轴和预紧轴两端的第一螺柱和第二螺柱与前端盖的大端和后端盖的大端紧固连接为一体，在第一螺柱、第二螺柱与弯振压电陶瓷片、纵振压电陶瓷片、薄铜片电极之间固定有绝缘套。

使用纵弯夹心换能器式圆盘定子的超声电机，它由定子组件、两个相同的转子轴总成和中间外罩组成；转子轴总成由转子组件、上端基座、第一螺钉组、第二螺钉组、轴承、预紧垫圈、第三螺钉组、端盖组成；定子组件和转子组件通过安装在上端基座上的轴承与上端基座转动连接；定子组件通过上端面法兰和第一螺钉组固定在上端基座上，中间外罩的上端通过第二螺钉组固定上端面法兰上；轴承通过预紧垫圈、端盖和第三螺钉组实现预紧；所述转子组件由输出轴、转子、联接键、耐磨衬圈、橡胶垫、碟形弹簧、锁紧螺母、角接触球轴承、挡盖和第四螺钉组成；输出轴通过联接键与转子相连接；转子与定子组件相接触的端面固定有耐磨衬圈；转子组件通过安装在上端面轴承座上的角接触球轴承实现定位；转子通过橡胶垫、碟形弹簧、锁紧螺母与安装在输出轴端面上的挡盖和第四螺钉共同作用来实现与角接触球轴承的预紧；上端基座通过安装在输出轴上的轴承实现定位；两个转子轴总成的组成结构和安装方式均相同。

本发明提供的纵弯夹心换能器式圆盘定子，压电陶瓷元件采用夹心结构，采用压电陶瓷高机电耦合效率的d₃₃模式工作，解决粘贴压电陶瓷片式压电超声电机机电耦合效率低、机械输出能力差的问题。本发明通过调整前/后端盖两个端面的面积比值、前/后端盖矩形截面两边比值、前/后端盖长度、圆盘内径尺寸以及圆盘外径尺寸实现换能器纵振固有频率、换能器弯振固有频率和圆盘弯振固有频率之间的简并。利用压电陶瓷片的纵向振动在夹心换能器中激励出纵向振动和弯曲振动，通过控制输入激励信号，实现在上端圆盘上激励出两个幅值相等、在时间和空间上均相差π/2的弯振模态响应，两个弯振模态响应叠加在上端圆盘上形成行波；同时实现在下端圆盘上激励出两个幅值相等、在时间和空间上均相差π/2的弯振模态响应，两个弯振模态响应叠加在下端圆盘上也形成行波；上端圆盘上的行波和下端圆盘上的行波方向相反。换能器前端盖和上端圆盘相连，换能器后端盖和下端圆盘相连，充分利用了换能器产生的振动能量，提高了定子效率。通过前端盖与上端圆盘以及后端盖与下端圆盘的一体化构型，简化了结构，提高了圆盘弹性体表面质点振动轨迹的可控性，消除采用其它方式联接换能器和圆盘对定子振动波形所带来的不利影响。前端盖和后端盖采用变截面设计起到振动能量的聚敛作用，可提高驱动齿表面质点的振幅和振速，使得电机性能得到提高。采用单个换能器在圆盘定子中激励出行波，避免采用多个换能器时存在的振动不一致问题，提高超声电机的机械输出能力和可控性。薄壁环可以实现弹性支撑和振动隔离，将定子组件与基座的联接对圆盘的弯曲振动模态的影响程度降到最低。

本发明提供的使用纵弯夹心换能器式圆盘定子超声电机通过在上端圆盘和下端圆盘上激励出方向相反的行波，定子驱动齿表面质点产生椭圆运动轨迹，通过驱动齿和转子之间的摩擦耦合实现转子组件的宏观运动输出，由于上端圆盘和下端圆盘上的行波方向相反，可以实现两个不同转动方向的动力输出；转子表面粘接了耐磨衬圈，耐磨衬圈和定子齿采用锥面接触，增加了接触区域，可提高电机输出力矩，延长使用寿命，有效的消除噪声；通过定子齿锥面和轴承实现了转子组件的定位；通过安装在输出轴上的轴承实现了基座的的定位，降低径向载荷对电机输出特性的影响。

本发明提供的定子和超声电机具有结构简单、设计灵活、机电耦合效率高、可实现大力矩输出、性能稳定、易于控制、可系列化生产的优点。

附图说明

图1为本发明提出的使用纵弯夹心换能器式圆盘定子的超声电机的纵剖视图；图2为图1的A-A剖视图；图3为本发明提出的纵弯夹心换能器式圆盘定子的主视图；图4为本发明提出的使用纵弯夹心换能器式圆盘定子的超声电机的外观主视图；图5是图1中的纵弯夹心换能器中的压电陶瓷片极化方向示意图；图6～图9是图3所示的纵弯夹心换能器式圆盘定子在换能器采用幅值相等、频率为换能器自身谐振频率、相位差为+90°的交流电压信号激励情况下一个完整振动周期内的振型变化示意图(即：V₁＝Acos(2πt/T)，V₂＝Asin(2πt/T)，V₀＝0，V₁为纵振压电陶瓷片的电压激励信号，V₂为弯振压电陶瓷片的电压激励信号，A为激励电压信号幅值，T为激励电压信号周期，t为时间)，该图为定子周向展开图，为定子九阶弯振模态的振型变化示意图；图6为t＝nT(n＝0，1，2...)时刻的定子振型示意图；图7为t＝(n+1/4)T(n＝0，1，2...)时刻的定子振型示意图；图8为t＝(n+1/2)T(n＝0，1，2...)时刻的定子振型示意图；图9为t＝(n+3/4)T(n＝0，1，2...)时刻的定子振型示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式纵弯夹心换能器式圆盘定子，由上端圆盘1-1-1、下端圆盘1-7-1和纵弯夹心换能器1-9组成；纵弯夹心换能器1-9固定在上端圆盘1-1-1和下端圆盘1-7-1之间，纵弯夹心换能器1-9由前端盖1-1-4、后端盖1-7-4、两对弯振压电陶瓷片1-2、两对纵振压电陶瓷片1-3、法兰1-4、预紧轴1-5、薄铜片电极1-6和绝缘套1-8组成；前端盖1-1-4和后端盖1-7-4是截面为矩形并逐渐变细的四棱柱体，前端盖1-1-4的小端面和上端圆盘1-1-1的下端面固定连接，后端盖1-7-4的小端面和下端圆盘1-7-1的上端面固定连接；法兰1-4两侧分别安装有一对弯振压电陶瓷片1-2和一对纵振压电陶瓷片1-3，弯振压电陶瓷片1-2装设在纵振压电陶瓷片1-3外侧，各压电陶瓷片沿厚度方向极化，每片弯振压电陶瓷片1-2对称分成左半片弯振压电陶瓷片1-2-1和右半片弯振压电陶瓷片1-2-2，左半片弯振压电陶瓷片1-2-1与右半片弯振压电陶瓷片1-2-2的极化方向相反；相邻两片左半片弯振压电陶瓷片1-2-1的极化方向相反，相邻两片右半片弯振压电陶瓷片1-2-2的极化方向相反，相邻两片纵振压电陶瓷片1-3的极化方向相反；相邻弯振压电陶瓷片1-2之间、相邻纵振压电陶瓷片1-3之间、两个相邻的弯振压电陶瓷片1-2和纵振压电陶瓷片1-3之间、上侧纵振压电陶瓷片1-3与法兰1-4之间以及弯振压电陶瓷片1-2与后端盖1-7-4大端之间分别装设有薄铜片电极1-6；所述法兰1-4的中心加工有方形孔；预紧轴1-5中间轴段横截面为方形，预紧轴1-5与法兰1-4连接采用间隙配合；所述预紧轴1-5两端分别加工有第一螺柱1-5-1和第二螺柱1-5-2，第一螺柱1-5-1与第二螺柱1-5-2的螺纹方向相反；预紧轴1-5装设在纵弯夹心换能器1-9的内部中心；两对弯振压电陶瓷片1-2、两对纵振压电陶瓷片1-3、法兰1-4和薄铜片电极1-6通过预紧轴1-5和预紧轴1-5两端的第一螺柱1-5-1和第二螺柱1-5-2与前端盖1-1-4的大端和后端盖1-7-4的大端紧固连接为一体，在第一螺柱1-5-1、第二螺柱1-5-2与弯振压电陶瓷片1-2、纵振压电陶瓷片1-3、薄铜片电极1-6之间固定有绝缘套1-8。

参见图1、图2、图3和图5，是纵弯夹心换能器式圆盘定子的结构示意图。

本实施方式所述的纵弯夹心换能器式圆盘定子采用沿厚度方向极化的弯振压电陶瓷片实现换能器的弯曲振动，采用沿厚度方向极化的纵振压电陶瓷片实现换能器的纵向振动。通过调整前/后端盖两个端面的面积比值、前/后端盖矩形截面两边比值、前/后端盖长度、圆盘内径尺寸以及圆盘外径尺寸实现换能器弯振固有频率、换能器纵振固有频率和圆盘弯振固有频率之间的简并。前端盖和后端盖采用变截面设计起到振动能量的聚敛作用，可提高驱动齿表面质点的振幅和振速，使得电机性能得到提高。采用单个换能器在圆盘定子中激励出行波，避免采用多个换能器时存在的振动不一致问题，提高超声电机的机械输出能力和可控性。薄壁环可以实现弹性支撑和振动隔离，将定子组件与外部构件的联接对圆盘的弯曲振动模态的影响程度降到最低。换能器采用与自身谐振频率相同频率的交流电压来激励，弯振压电陶瓷片和纵振压电陶瓷片分别进行激励，如图6～图9所示，弯振压电陶瓷片和纵振压电陶瓷片采用幅值相等、频率为换能器自身谐振频率、相位差为+90°的交流电压信号激励时，利用压电陶瓷片的纵向振动在夹心换能器中激励出弯曲振动和纵向振动；进而实现在上端圆盘上激励出两个幅值相等、在时间和空间上均相差π/2的弯振模态响应，两个弯振模态响应叠加在上端圆盘上形成行波；同时实现在下端圆盘上激励出两个幅值相等、在时间和空间上均相差π/2的弯振模态响应，两个弯振模态响应叠加在下端圆盘上也形成行波；上端圆盘上的行波和下端圆盘上的行波方向相反；在激励出行波后，定子驱动齿表面质点产生椭圆运动轨迹，进而通过定子驱动齿和转子之间的摩擦耦合实现转子的宏观运动输出；如果调整两路激励信号的相位差为-90°，可以改变行波的方向，最终实现电机转子反向运动。本发明提供的使用弯振夹心换能器式圆盘定子超声电机由于上下两个圆盘上产生的行波方向相反，上端转子组件和下端转子组件的输出轴以相反的转动方向的进行动力输出；转子表面粘接了耐磨衬圈，耐磨衬圈和定子齿采用锥面接触，增加了接触区域，可提高电机输出力矩，延长使用寿命，有效的消除噪声。

具体实施方式二：结合图2、图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于所述前端盖1-1-4和上端圆盘1-1-1、后端盖1-7-4和下端圆盘1-7-1分别采用一整块金属材料加工成端盖-圆盘一体件。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。这种加工方式能够起到减少能量损失的目的，有利于提高驱动齿表面质点振动轨迹的可控性。

具体实施方式三：结合图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于所述上端圆盘1-1-1的上端面和下端圆盘1-7-1的下端面分别加工有连续梳状驱动齿，在上端圆盘1-1-1上端面的连续梳状驱动齿上加工有上端锥面1-1-5，在上端圆盘1-1-1的外侧分别加工有上端面薄壁环1-1-2和上端面法兰1-1-3，上端圆盘1-1-1的内侧分别加工有上端面内薄壁环1-1-6和上端面轴承座1-1-7；在下端圆盘1-7-1下端面的连续梳状驱动齿上加工有下端锥面1-7-5，在下端圆盘1-7-1的外侧分别加工有下端面薄壁环1-7-2和下端面法兰1-7-3，下端圆盘1-7-1的内侧分别加工有下端面内薄壁环1-7-6和下端面轴承座1-7-7。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。本实施方式增加的连续梳状驱动齿有利于放大定子表面质点振动轨迹幅值，上端锥面1-1-5和下端锥面1-7-5，有利于增加定子和转子之间的接触区域，提高输出力矩。所有的薄壁环共同实现弹性支撑和振动隔离，将定子组件与外部构件的联接对上端圆盘1-1-1和下端圆盘1-7-1的弯曲振动模态的影响程度降到最低。

具体实施方式四：结合图1、图2和图4说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于所述弯振压电陶瓷片1-2、纵振压电陶瓷片1-3和法兰1-4的横截面均为矩形或圆形。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。本实施方式中的弯振压电陶瓷片1-2、纵振压电陶瓷片1-3和法兰1-4的形状能够简化加工工艺。

具体实施方式五：结合图1、图4说明本实施方式，本实施方式使用纵弯夹心换能器式圆盘定子的超声电机，它由定子组件、两个相同的转子轴总成和中间外罩4组成；转子轴总成由转子组件2、上端基座5、第一螺钉组8、第二螺钉组9、轴承10、预紧垫圈11、第三螺钉组12、端盖13组成；定子组件和转子组件2通过安装在上端基座5上的轴承10与上端基座5转动连接；定子组件通过上端面法兰1-1-3和第一螺钉组8固定在上端基座5上，中间外罩4的上端通过第二螺钉组9固定上端面法兰1-1-3上；轴承10通过预紧垫圈11、端盖13和第三螺钉组12实现预紧；所述转子组件2由输出轴2-1、转子2-2、联接键2-3、耐磨衬圈2-4、橡胶垫2-5、碟形弹簧2-6、锁紧螺母2-7、角接触球轴承2-8、挡盖2-9和第四螺钉2-10组成；输出轴2-1通过联接键2-3与转子2-2相连接；转子2-2与定子组件相接触的端面固定有耐磨衬圈2-4；转子组件2通过安装在上端面轴承座1-1-7上的角接触球轴承2-8实现定位；转子2-2通过橡胶垫2-5、碟形弹簧2-6、锁紧螺母2-7与安装在输出轴2-1端面上的挡盖2-9和第四螺钉2-10共同作用来实现与角接触球轴承2-8的预紧；上端基座5通过安装在输出轴2-1上的轴承10实现定位；两个转子轴总成的组成结构和安装方式均相同。

具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式五不同点在于耐磨衬圈2-4采用高分子摩擦材料，并可以通过粘贴的方式固定在转子2-2与定子组件相接触的端面上。其它组成和连接方式与具体实施方式五相同。

具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式五不同点在于所述转子2-2的下端面与纵弯夹心换能器式圆盘定子的上端圆盘梳状驱动齿的上端锥面1-1-5的锥度相同。其它组成和连接方式与具体实施方式五相同。通过锥面配合实现转子组件的定位并且增加了接触区域。

具体实施方式八：结合图1、图4说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式五不同点在于输出轴2-1上端加工有键槽2-1-1。其它组成和连接方式与具体实施方式五相同。键槽2-1-1用于实现动力输出。

具体实施方式九：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式五不同点在于所述上端基座5上端面的外侧加工有螺纹孔5-1。其它组成和连接方式与具体实施方式五相同。螺纹孔5-1用于实现电机在机械***中的安装。

Claims (9)

1.纵弯夹心换能器式圆盘定子，由上端圆盘(1-1-1)、下端圆盘(1-7-1)和纵弯夹心换能器(1-9)组成；纵弯夹心换能器(1-9)固定在上端圆盘(1-1-1)和下端圆盘(1-7-1)之间，其特征在于纵弯夹心换能器(1-9)由前端盖(1-1-4)、后端盖(1-7-4)、两对弯振压电陶瓷片(1-2)、两对纵振压电陶瓷片(1-3)、法兰(1-4)、预紧轴(1-5)、薄铜片电极(1-6)和绝缘套(1-8)组成；前端盖(1-1-4)和后端盖(1-7-4)是截面为矩形并逐渐变细的四棱柱体，前端盖(1-1-4)的小端面和上端圆盘(1-1-1)的下端面固定连接，后端盖(1-7-4)的小端面和下端圆盘(1-7-1)的上端面固定连接；法兰(1-4)两侧分别安装有一对弯振压电陶瓷片(1-2)和一对纵振压电陶瓷片(1-3)，弯振压电陶瓷片(1-2)装设在纵振压电陶瓷片(1-3)外侧，各压电陶瓷片沿厚度方向极化，每片弯振压电陶瓷片(1-2)对称分成左半片弯振压电陶瓷片(1-2-1)和右半片弯振压电陶瓷片(1-2-2)，左半片弯振压电陶瓷片(1-2-1)与右半片弯振压电陶瓷片(1-2-2)的极化方向相反；相邻两片左半片弯振压电陶瓷片(1-2-1)的极化方向相反，相邻两片右半片弯振压电陶瓷片(1-2-2)的极化方向相反，相邻两片纵振压电陶瓷片(1-3)的极化方向相反；相邻弯振压电陶瓷片(1-2)之间、相邻纵振压电陶瓷片(1-3)之间、两个相邻的弯振压电陶瓷片(1-2)和纵振压电陶瓷片(1-3)之间、上侧纵振压电陶瓷片(1-3)与法兰(1-4)之间以及弯振压电陶瓷片(1-2)与后端盖(1-7-4)大端之间分别装设有薄铜片电极(1-6)；所述法兰(1-4)的中心加工有方形孔；预紧轴(1-5)中间轴段横截面为方形，预紧轴(1-5)与法兰(1-4)连接采用间隙配合；所述预紧轴(1-5)两端分别加工有第一螺柱(1-5-1)和第二螺柱(1-5-2)，第一螺柱(1-5-1)与第二螺柱(1-5-2)的螺纹方向相反；预紧轴(1-5)装设在纵弯夹心换能器(1-9)的内部中心；两对弯振压电陶瓷片(1-2)、两对纵振压电陶瓷片(1-3)、法兰(1-4)和薄铜片电极(1-6)通过预紧轴(1-5)和预紧轴(1-5)两端的第一螺柱(1-5-1)和第二螺柱(1-5-2)与前端盖(1-1-4)的大端和后端盖(1-7-4)的大端紧固连接为一体，在第一螺柱(1-5-1)、第二螺柱(1-5-2)与弯振压电陶瓷片(1-2)、纵振压电陶瓷片(1-3)、薄铜片电极(1-6)之间固定有绝缘套(1-8)。

2.根据权利要求1所述的纵弯夹心换能器式圆盘定子，其特征在于所述前端盖(1-1-4)和上端圆盘(1-1-1)、后端盖(1-7-4)和下端圆盘(1-7-1)分别采用一整块金属材料加工成端盖-圆盘一体件。

3.根据权利要求1所述的纵弯夹心换能器式圆盘定子，其特征在于所述上端圆盘(1-1-1)的上端面和下端圆盘(1-7-1)的下端面分别加工有连续梳状驱动齿，在上端圆盘(1-1-1)上端面的连续梳状驱动齿上加工有上端锥面(1-1-5)，在上端圆盘(1-1-1)的外侧分别加工有上端面薄壁环(1-1-2)和上端面法兰(1-1-3)，上端圆盘(1-1-1)的内侧分别加工有上端面内薄壁环(1-1-6)和上端面轴承座(1-1-7)；在下端圆盘(1-7-1)下端面的连续梳状驱动齿上加工有下端锥面(1-7-5)，在下端圆盘(1-7-1)的外侧分别加工有下端面薄壁环(1-7-2)和下端面法兰(1-7-3)，下端圆盘(1-7-1)的内侧分别加工有下端面内薄壁环(1-7-6)和下端面轴承座(1-7-7)。

4.根据权利要求1所述的纵弯夹心换能器式圆盘定子，其特征在于所述弯振压电陶瓷片(1-2)、纵振压电陶瓷片(1-3)和法兰(1-4)的横截面均为矩形或圆形。

5.使用纵弯夹心换能器式圆盘定子的超声电机，它由定子组件、两个相同的转子轴总成和中间外罩(4)组成；转子轴总成由转子组件(2)、上端基座(5)、第一螺钉组(8)、第二螺钉组(9)、轴承(10)、预紧垫圈(11)、第三螺钉组(12)、端盖(13)组成；定子组件和转子组件(2)通过安装在上端基座(5)上的轴承(10)与上端基座(5)转动连接；定子组件通过上端面法兰(1-1-3)和第一螺钉组(8)固定在上端基座(5)上，中间外罩(4)的上端通过第二螺钉组(9)固定上端面法兰(1-1-3)上；轴承(10)通过预紧垫圈(11)、端盖(13)和第三螺钉组(12)实现预紧；其特征在于所述转子组件(2)由输出轴(2-1)、转子(2-2)、联接键(2-3)、耐磨衬圈(2-4)、橡胶垫(2-5)、碟形弹簧(2-6)、锁紧螺母(2-7)、角接触球轴承(2-8)、挡盖(2-9)和第四螺钉(2-10)组成；输出轴(2-1)通过联接键(2-3)与转子(2-2)相连接；转子(2-2)与定子组件相接触的端面固定有耐磨衬圈(2-4)；转子组件(2)通过安装在上端面轴承座(1-1-7)上的角接触球轴承(2-8)实现定位；转子(2-2)通过橡胶垫(2-5)、碟形弹簧(2-6)、锁紧螺母(2-7)与安装在输出轴(2-1)端面上的挡盖(2-9)和第四螺钉(2-10)共同作用来实现与角接触球轴承(2-8)的预紧；上端基座(5)通过安装在输出轴(2-1)上的轴承(10)实现定位；两个转子轴总成的组成结构和安装方式均相同。

6.根据权利要求5所述的使用纵弯夹心换能器式圆盘定子的超声电机，其特征在于所述耐磨衬圈(2-4)采用高分子摩擦材料，并通过粘贴的方式固定在转子(2-2)与定子组件相接触的端面上。

7.根据权利要求5所述的使用纵弯夹心换能器式圆盘定子的超声电机，其特征在于所述转子(2-2)的下端面与纵弯夹心换能器式圆盘定子的上端圆盘梳状驱动齿的上端锥面(1-1-5)的锥度相同。

8.根据权利要求5所述的使用纵弯夹心换能器式圆盘定子的超声电机，其特征在于所述输出轴(2-1)上端加工有键槽(2-1-1)。

9.根据权利要求5所述的使用纵弯夹心换能器式圆盘定子的超声电机，其特征在于所述上端基座(5)上端面的外侧加工有螺纹孔(5-1)。

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