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1、(10)申请公布号 CN 102882420 A (43)申请公布日 2013.01.16 C N 1 0 2 8 8 2 4 2 0 A *CN102882420A* (21)申请号 201210400864.3 (22)申请日 2012.10.19 H02N 2/00(2006.01) (71)申请人哈尔滨工业大学 地址 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大 直街92号 (72)发明人刘英想 杨小辉 陈维山 刘军考 石胜君 (74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事 务所 23109 代理人牟永林 (54) 发明名称 贴片式压电金属复合梁及激励该复合梁实现 纵弯复合振动的方法 (57。
2、) 摘要 贴片式压电金属复合梁及激励该复合梁实现 纵弯复合振动的方法，涉及压电超声驱动技术领 域。它解决了现有实现压电金属复合梁纵弯复合 振动必须采用纵振陶瓷和弯振陶瓷分别激励而引 起的结构复杂、加工装配精度要求高、振子质量大 等问题。本发明将贴片式压电金属复合梁采用两 相在时间上具有大于0度且小于180度的相位差 的交流电压信号进行激励，金属梁与驱动电源的 公共端连接，金属梁的两个侧面上固定的两片弯 振压电陶瓷片的外表面分别与两相驱动信号连 接，进而通过两片压电陶瓷片具有一定相位差的 伸缩振动实现贴片式压电金属复合梁纵向振动和 弯曲振动的激励。本发明可以应用到超声电机制 作领域。 (51)I。
3、nt.Cl. 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页 1/1页 2 1.贴片式压电金属复合梁，包括金属梁(1)和两片压电陶瓷片(2)，其特征在于：所述 两片压电陶瓷片(2)相对设置，并且分别与金属梁(1)的两个平行的侧面固定连接；两片压 电陶瓷片(2)均沿厚度方向极化。 2.激励权利要求1所述的贴片式压电金属复合梁实现纵弯复合振动的方法，其特征在 于：其激励方法为：将金属梁(1)与驱动电源的公共端连接，金属梁(1)的两个侧面上固定 的两片弯振压电陶瓷片(2)的外表面分别与两相驱动信号连接。
4、，所述两相驱动信号均是交 流电压信号，并且所述两相驱动信号在时间上具有大于0度且小于180度的相位差。 权 利 要 求 书CN 102882420 A 1/2页 3 贴片式压电金属复合梁及激励该复合梁实现纵弯复合振动 的方法 技术领域 0001 本发明涉及到一种贴片式压电金属复合梁及激励该复合梁实现纵弯复合振动的 方法，属于压电超声驱动技术领域。 背景技术 0002 压电超声驱动技术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的技术。压电超声驱动。
5、 器具有低速大转矩、无需变速机构、无电磁干扰、响应速度快和断电自锁等优点。 0003 基于纵向振动和弯曲振动复合实现驱动的超声电机具有效率高、出力大的突出优 点，例如公开日为2007年8月22日、公开号为CN101022256、发明名称为“带调频变幅杆的 夹心换能器式纵弯直线超声电机”的专利申请，它提出了一种带调频变幅杆的夹心换能器 式纵弯直线超声电机，解决了现有的传统直线超声电机存在电机效率低下、机械输出能力 低的问题，具有效率高、出力大、可系列化生产的优点；但是，该电机采用纵振陶瓷和弯振陶 瓷两部分陶瓷实现了纵向振动和弯振振动的单独激励，结构复杂，对加工和装配精度要求 较高。此外，两部分陶。
6、瓷的共同存在既增大了电机振子的质量。 发明内容 0004 本发明的目的是为了解决现有实现压电金属复合梁纵弯复合振动必须采用纵振 陶瓷和弯振陶瓷分别激励而引起的结构复杂、加工装配精度要求高、振子质量大等问题，本 发明提供了一种贴片式压电金属复合梁及激励驱动该复合梁实现纵弯复合振动的方法。 0005 贴片式压电金属复合梁，包括金属梁和两片压电陶瓷片，所述两片压电陶瓷片相 对设置，并且分别与金属梁的两个平行的侧面固定连接；两片压电陶瓷片均沿厚度方向极 化。 0006 激励贴片式压电金属复合梁实现纵弯复合振动的方法，其激励方法为：将金属梁 与驱动电源的公共端连接，金属梁的两个侧面上固定的两片弯振压电陶。
7、瓷片的外表面分别 与两相驱动信号连接，所述两相驱动信号均是交流电压信号，并且所述两相驱动信号在时 间上具有大于0度且小于180度的相位差。 0007 本发明的优点是：本发明的一种激励贴片式压电金属复合梁纵弯复合振动的新方 法，与传统激励方法的最大不同在于仅采用两片压电陶瓷片的结构形式，施加时间上具有 大于0度且小于180度的相位差的交流激励电压信号，激励出压电金属复合梁的纵弯复合 振动。两片压电陶瓷片同时承担了复合梁纵向振动激励和弯曲振动激励的任务，使得结构 得到了很大程度上的简化，加工装配也十分简单。 0008 本发明的一种激励贴片式压电金属复合梁纵弯复合振动的新方法充分的简化了 纵弯复合超。
8、声电机振子的结构以及加工装配工艺，广泛适用于制作各种基于压电金属复合 说 明 书CN 102882420 A 2/2页 4 梁纵弯复合振动工作的压电驱动器。 附图说明 0009 图1是本发明所述的贴片式压电金属复合梁的立体结构示意图； 0010 图2是图1所示的贴片式压电金属复合梁弯曲振动的振型示意图； 0011 图3是图1所示的贴片式压电金属复合梁纵向振动的振型示意图。 具体实施方式 0012 具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的贴片式压电 金属复合梁，包括金属梁1和两片压电陶瓷片2，所述两片压电陶瓷片2相对设置，并且分别 与金属梁1的两个平行的侧面固定连接；两片压电陶瓷片2均沿厚度方向极化。 0013 具体实施方式二：下面结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述的激励贴 片式压电金属复合梁实现纵弯复合振动的方法，其激励方法为：将金属梁1与驱动电源的 公共端连接，金属梁1的两个侧面上固定的两片弯振压电陶瓷片2的外表面分别与两相驱 动信号连接，所述两相驱动信号均是交流电压信号，并且所述两相驱动信号在时间上具有 大于0度且小于180度的相位差。 说 明 书CN 102882420 A 1/1页 5 图1 图2 图3 说 明 书 附 图CN 102882420 A 。