Устройство для получения вращательного движения

(19 (Я 1 СОЮЗ СОВЕТСКИХСТИЧЕСКИХ РЕСПУВЛИК 1(46) ЗОЛОЭЗ Бна йю 3940(72 Абраиов ВА; Порываев Бн.(54) УСТРОЙИБО Дйй ПОЛУЧТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ЕЙИЙ ВРАЩДСОЦИАЛИГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО. СССР (ГОСПАТЕНТ СССРОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ . СВИДВТЗЛЬСТВУИзобретение относится к области приборостроения и может быть использовано вкачестве исполнительного электромеханического привода,Известно устройство для получениявращательного движения, содержащее волновую передачу с деформируемым элементом и электромеханический привод,, образованный пьезоэлектрическими преобразователями в виде стержней, один конецкоторых оперт в неподвижное основание, а другой - в деформируемый элемент.Недостатками данного устройства являются большой габарит в рациональномнаправлении и незначительный выходноймомент, обусловленный фрикционным Контактом в волновой передаче,Эти недостатки устранены в устройстведля получения вращательного движения, содержащем волновую передачу с деформируемым элементом и электромеханическийпривод, образованный составными пьезоэлектрическими преобразователями, закрепленными последовательно по торцам, ирасположенными симметрично оси передачи в распор между неподвижным основанием и деформируемым элементом.. Пьезоэлектрические преобразователи вэтом устройстве выполнены в виде концентрично расположенных втулок, торцы которых последовательно жестко соединены, Это позволило применить волновые зубчатые и резьбовые передачи и повысить несущую (нагрузочную) способность устройства, Однако недостатком этого устройства является сложность конструкции обусловленная широкой номенклатурой типоразмеровпьезоэлементов (втулок или колец различных диаметров), что усложняет их производство и контроль.Целью изобретения является упрощение конструкции устройства и повышение технологичности его изготовления.Поставленная цель достигается тем, что в устройстводля получения вращательного движения, содержит волновую передачу с деформируемым элементом и электромеханический привод, образованный составными пьезоэлектрическими преобразователями, закрепленными последовательно по торцам, и расположеннымисимметрично оси передачи в распор междунеподвижным основанием и деформируемым элементом, пьезоэлектрйческие преобразователи выполнены в виде системыпараллельно установленных одиночного и, симметричных относительно него, парныхстержней, торцы которых соединены пластинами, причем в пластине, обращенной кнеподвижному основанию, имеется отверстие, в котором размещен одиночный стержень.На фиг, 1 изображено устройство в разрезе; на фиг, 2 - вид В, на фиг, 3 - разрез5 А-А фиг. 1; на фиг, 4 - разрез Б-Б фиг. 1.Устройство состоит из корпуса 1, на котором в радиальных направлениях равномерно по окружности установленыпьезоэлектрические преобразователи, вы 10 полненные в виде системы иэ параллельноустановленных одиночного пьезокерамиче- .ского стержня 2, и симметрично расположенных относительно него, парныхпьезокерамических стержней 3, торцы кото 15 рых последовательно жестко соединеныпри помощи пластин 4, 5.Одиночные пьезокерамические стержни установлены в отверстиях 6, выполненных в. пластинах 5, соединяющих торцы20 парных пьезокерамических стержней, обращенных к опорной пластине 7.Пьезопреобразователи взаимодействуют с гибким элементом 8 через планки 9 исоединены жестко с неподвижныМ основанием (корпусом) посредством пластин 7.Жесткое звено 10 находится.в зацеплении сгибким элементом 8 и установлено в подшипниковой опоре 11;.Пьезоэлектрические преобразователи30 выполнены в виде системы пьезокерамических стержней, состоящих из склеенного на- .бора плоских пьезоэлементов (шайб) 12,между которыми установлены токопроводящие прокладки (на чертеже не показаны).35 Устройство работает следующим образом. С помощью коммутатора на электродыпьезокерамического преобразователя подаются напряжения, благодаря которым линейные размеры преобразователей40 изменяются,В зависимости от знака разности потенциалов, приложенных к пьезопреобразователям, последние испытываютдеформацию сжатия или растяжения. При 45 чем, одновременно подаваемые напряжения на.пьезопреобразователи, работающиена растяжение и сжатие, должны быть обратной полярности.Так, если одиночный пьезоэлектрический50 стержень будет испытывать дефОрмацию растяжения, парные пьезокерамические стержни, расположенные в плоскости, проходящейчерез ось передачи - сжатие, а парные пьезокерамические стержнй, расположенные в55 плоскости, перпендикулярной оси передачи -.растяжения.;При этом свободный конец спланкой 9 получит перемещение в направлении центральной оси волновой передачи,равное сумме абсолютных.лйнейныхдеформаций трех названных стержней,795366 5При последовательном переключении управляющего напряжения с одной на другую пару диаметрально противоположных пьезопреобразователей (шаговый режим) или согласованном изменении напряжения 5 на всех парах пьезопреобразователей синхронный режим) образуется волновая де-. формация гибкого элемента 8, приводящая к вращению жесткого элемента 10Выполнение преобразователей в виде 10 системы пьезокерамических стержней, расположенных указанным образом, позволяет использовать однотипные элементы, что упрощает конструкцию устройства и снижает затраты, связанные с подготовкой производства и изготовлением данного устройства, Количество типоразмеров пьезоэлементов и контактных колец пьезопреобразователей сокращено до минимально возможного. Используются более технологичные в изготовлении и прочные, по сравнению со втулками большого диаметра, плоские пьезоэлементы,(56) Авторское свидетельство СССРМ 441975, кл, В 06 В 1/06, 1972.Авторское свидетельство СССРВ 605644, кл, В 06 В 1/06, 1976.Формула изобретенияотличающееся тем, что, с целью упрощеУСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВРА- ния конструкции и повышения технологич- ЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ, содержащее ности, пьезоэлектрические волновую передачу с деформируемым эле-, 0 преобразователи выполнены в виде систементом и электромеханический привод, мы параллельно установленных одиночно- образованный составными пьезоэлектри- го, и симметричных относительно него, ческими преобразователями, закрепленны- парных стержней, торцы которых соединеми последовательно по торцам, и ны пластинами, причем в пластине, обрарасположенными симметрично оси пере.- щенной к неподвижному основанию, дачи в распор между неподвижным осно- имеется отверстие, в котором размещен ванием и деформируемым элементом, одиночный стержень.