Волновой электродвигатель

(23) Приоритет Н 02 К 41/06 Геоударстеенный комитет СССР но делам изооретений и открытий(54) ВОЛНОВОЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ 1Изобретение относится к области элек-аромеханикии может быть использованопри создании быстродействующих испол. нительных устройств автоматики и приборостроения,5Известен волновой электродвигатель,содержащий расположенные в корпусепьезоэлектрические преобразователи, выполненные в виде стержней Щ,Недостатками его являются большиерадиальные габариты, низкий диапазонрегулирования и невозможность получения линейного выхода,Наиболее близким по технической сущности к предложенному является волновой электродвигатель, содержащий распсложенные в корпусе пьезоэлектрическиепреобразователи, выполненные в видестержней, к торцовым частяк которыхприкреплены гибкие пластинки, взаимодействующие с выходным зубчатым элементом волновой передачи Г 23,Недостатками этого электродвигателяявляются сложность конструкции из-за наличия дополнительного гибкого элемента в двигателе, и невозможность получения чисто поступательного движения.а выходе.Целью изобретения является упрощ. ние 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 вывел иены ответные зубья одинакового шага, причем один из элементов волновой передачи, например, жесткие рейки, сдвинуты вдоль продольной оси двигателяодни относительно тугих не более, чем на т + 1/3 шага, где тт = 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 преобразова3 73485 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, продопьный разрез;1 на фиг, 2 - сечение А-А на фиг, 1 на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1, на фиг. 4 - узелна фиг. 1.10 гдеУ, - скорость движения втулки 18,У - скорость движения корпуса 1 отгносительно остановленной втулки19,Предложенный двигатель позволяетприменять как частотное, так и амплитудное управление при микроподачах, а также осуществлять ускоренное перемещениеобъекта, Если ,нвигатель прикреплен кнеподвижному основанию за корпус 1,с втулок 18 и 19 можно получать двавыхода. Предложенный электродвигатель имеетцилиндрический корпус 1, к боковым поверхностям которого прикреплены вкладыши 2, 3, 4, 5, 6, 7, на каждом из которых установлены одинаковые пьезоэлектрические стержневые преобразователи8 и 9 с наконечниками 10 и 11. К каждым парам наконечников прикреплены(приварены) гибкие зубчатые рейки 1217, взаимодействующие с жесткими зубчатыми рейками, выполненными на двухподвижных соосных втулках 18 и 19.Жесткие зубчатые рейки должны бытьвыполнены параллельно выходным осямвтулок, Шаги гибких и жестких зубчатых25реек могут быть выполнены одинаковыми,однако шаг зубчатых реек второй системыпьезообразователей (фиг. 3) может отличаться от шага зубчатых реек первойсистемы (фиг. 2), Изображенная на фиг,130конструкция волнового электродвигателяс поступательным выходом не. являетсяединственной. Например, гибкие и жесткиезубчатые рейки можно установить на одной плоскости, увеличить число пар пьезо 35преобразователей с гибкими и жесткими зубчатыми рейками ди устранения поперечных колебаний корпуса путем симметричного диаметрального расположения "ихотносительно продольной оси двигателяи т. д. В любом случае для обеспечениянормальной работы двигателя необходимообеспечить относительный сдвиг гибкихили жестких зубчатых реек вдоль оси на45 " 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 и5019 с жесткими зубчатыми рейками установлены шпонки 20 и 21 (шпонка можетбыть шариковой), Крепление пьезоэлектрических преобразователей к корпусу(вкладышу) своей средней частью позволяет устранить осевые люфты в двигателе.Работает волновой электродвигательследующим образом. 7 4При 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 прикреплен к втулке 18, то на ее выходе получается скорость:Оььц -"и Формула изобретения 1. Волновой электродвигатель, содержащий корпус, укрепленные на нем пьезоы. 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 щ и й с я тем, что, с целью упрощения его конструкции, выходной элемент выполнен в виде установленных в 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 на й + 1/3 шага,где П,=О, 1, 22, Электродвигатель по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я 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 втораясистема пьезоэлектрических преобразователей с гибкими зубчатыми пластинкамисвязанными со своими жесткими зубчатыми рейками, имеющими отдельный выход 2. Заявка М 2188080/24-07, 1975,Источники информации, по которой принято рещение о выдаче принятые во внимание при акспертизе авторского свидетельства. г 50 ЦНИИПИ Заказ 2101/5 Тираж 783 Подписное Филиал ППП "Патент",г. Ужгород,ул, Проектная 734857 1. Авторское свидетельство СССР % 441975, кл. В 06 1/06, 1974,