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公开(公告)号：CN105375811A
公开(公告)日：2016-03-02
申请号：CN201510845610.6
申请日：2015-11-26
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 一种基于丝杠自锁的大推拉力步进式压电作动器及方法，该作动器包括菱形约束机构，安装于其内的压电堆，菱形约束机构的两端分别连接有左右丝杆，左右丝杠上分别带有左右承载螺母；左右承载螺母分别置于外壳的左右限位槽中并存留一定间隙，左承载螺母同左驱动齿轮通过齿轮相互啮合，右承载螺母同右驱动齿轮通过齿轮相互啮合，左右驱动齿轮分别连接于左右驱动电机的输出轴上；作动器的输出杆连接于左丝杆的左端以实现输出双向推拉力功能；本发明还公开了该作动器的作动方法；作动器钳位机构采用梯型丝杆自锁使得输出力大幅度提升且可靠性高不会打滑，同时压电堆安装于菱形约束机构中从而能完成双向位移及力输出的功能。
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公开(公告)号：CN105352883A
公开(公告)日：2016-02-24
申请号：CN201510657307.3
申请日：2015-10-13
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01N19/02
CPC classification number: G01N19/02
Abstract: 一种针对不同咬合齿的等效静摩擦系数的测量装置及方法，该装置包括框架，三个施力方向的推力杆，与推力杆相配合的弹簧和导向杆，用于测量三个方向受力大小的力传感器，与外框架固连的两根支架以及其下方用于提高横向刚度的卡具，与上侧推力杆相连接的球形铰链，左咬合齿，右咬合齿和中间布满细齿的移动部件；测量时，旋转左右两侧的推力杆，通过与其相连的弹簧保持夹持力恒定，通过数字显示仪得到左右力传感器的大小N后，再旋转上方的推力杆，使中间的移动部件向前移动，当接触齿从完全咬合到发生滑脱时，记录上方传感器所测得的力的峰值F，则所测得的最大等效静摩擦系数为μ＝F/N；本发明可探究不同接触齿形状下钳位机构所能提供的等效静摩擦系数。
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公开(公告)号：CN104868780A
公开(公告)日：2015-08-26
申请号：CN201510299762.0
申请日：2015-06-03
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 采用楔形锁止机构的双压电堆驱动步进作动器及作动方法，该作动器包括两个钳位机构和钳位机构两侧固定于底板上的具有导向作用的刚性固定板，刚性固定板和钳位机构通过弹簧连接，通过弹簧的预压来提供作动器所需的锁止力；两个楔形块方向同向放置，通过内部安装了压电堆的作动环固连。在装置上部为移动部件，左右两侧的移动部件表面布有细齿，与钳位机构表面的细齿在锁止时相互咬合从而达到提高最大静摩擦力的目的；左右两侧的移动部件通过另一个内置压电堆的作动环而固连，通过下部压电堆的伸缩完成一端锁止一端解锁的目的，上部压电堆完成驱动步进的运动；本发明只采用两个压电堆便完成了驱动步进，可以提供较大的锁止力和最大静摩擦力。
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公开(公告)号：CN104734560A
公开(公告)日：2015-06-24
申请号：CN201510117630.1
申请日：2015-03-17
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 具有输出力测量功能的直线大位移压电作动器及方法，该作动器包括两个支撑框架，分别固定在其两端的左、右钳位机构；右钳位机构中间有两个开口相对的“U”型结构，通过多个对称的薄壁型柔性铰链同右钳位机构相连，且两“U”型结构开口相对部分留有间隙，空腔内设有右钳位压电堆；左钳位机构结构同右钳位机构；传感-驱动机构设在左、右钳位机构间，其菱形驱动结构内过盈配合设有驱动压电堆，其菱形传感结构侧壁贴有4片电阻式应变计构成惠斯通全桥，其左、右“回”形结构过盈配合穿过左、右钳位机构中两“U”形结构开口相对部分的空隙，其右端连接有输出杆；本发明还提供了驱动负载及力测量方法；具有结构紧凑、精度较高，装配简单的特点。
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公开(公告)号：CN104729776A
公开(公告)日：2015-06-24
申请号：CN201510131794.X
申请日：2015-03-24
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 压电作动器止推力测量装置及测量方法，该系统包括外部框架，设置在外部框架内的作动部件，设置在外部框架内并依次连接在作动部件下端的力敏感部件、位移控制部件、待测压电作动器、作动器连接部件和连接弹簧，连接弹簧的一端连接外部框架，调节螺栓从外部框架的下端穿入并连接连接弹簧，用来调节连接弹簧的位置与作动器连接部件连接并加以固定，第一位移传感器和第二位移传感器分别位于外部框架外且置于位移控制部件两侧并与控制器输入端连接，控制器输出端连接作动部件；本发明还公开了测量方法；通过本发明解决了目前压电作动器止推力无法测量的问题，填补了测量技术的空白，具有测量精密度高，稳定性好，使用方便的特点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117170084A
公开(公告)日：2023-12-05
申请号：CN202311233018.1
申请日：2023-09-22
Applicant: 西安交通大学
IPC: G02B26/00
Abstract: 一种大径向位移、高带宽的压电光纤拉伸器，包括拉伸圆环，位于拉伸圆环内部具有位移放大功能的菱形环，过盈配合安装在菱形环内的压电堆；拉伸圆环包括固定安装孔、安装孔周围的刚性部件、柔性铰链、带有光纤缠绕槽的圆环形结构；菱形环短轴方向靠近拉伸圆环圆心的一端与刚性部件连接；菱形环短轴方向远离拉伸圆环圆心的一端与圆环形结构连接；刚性部件和圆环形结构还通过柔性铰链连接；光纤可多圈缠绕在光纤缠绕槽中；当需要拉伸光纤时，对压电堆施加正电压，压电堆伸长，菱形环推动圆环形结构产生变形，拉伸光纤，改变光纤的腔长。本发明具有大径向位移、高工作带宽等特点。
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公开(公告)号：CN114244183B
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202111605668.5
申请日：2021-12-25
Applicant: 西安交通大学
IPC: H02N2/04
Abstract: 本发明公开了一种可双向驱动的X型结构共振式压电作动器及其作动方法，该作动器包括驱动轨道以及关于运动方向轴线对称的X型结构，及一组压电驱动元件。作动器以单相的正弦电压进行激励，激起驱动足的一阶共振模态，拨动驱动轨道以实现大行程直线驱动。作动器正向、负向驱动足具有不同的刚度特性，可以通过改变单相信号的频率选择激起某一方向驱动足的模态，以实现驱动方向的控制。相比于其他压电材料驱动的共振式作动器，本发明具有结构简单、驱动信号简单，易于微型化的特点。
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公开(公告)号：CN116191928A
公开(公告)日：2023-05-30
申请号：CN202211627824.2
申请日：2022-12-16
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 一种面摩擦压电惯性式旋转电机及其作动方法，以压电陶瓷为作动原件，采用惯性式步进旋转运动机理，具有高精度单步角位移输出、无限大行程。旋转电机内部集成光栅调理电路板，电机转动时导轨光栅条纹会扫过光栅调理电路板形成方波，通过计数器得到方波数量就能得到扫过的光栅条数，光栅条数除以360即得到转动的角度，可通过闭环角位移反馈控制实现高精度旋转定位。当停止对压电陶瓷输入控制信号时，负载转盘会通过压电驱动单元与旋转导轨之间的摩擦力锁止，保持到当前位置，形成断电自锁。本发明相比现有技术无需轴承，尺寸及空间不受限制，根据需要自由设计；该发明结构简单，为分体式设计，可维修性强，便于批量化生产。
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公开(公告)号：CN112713800B
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202011520133.3
申请日：2020-12-21
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 一种多压电堆协调驱动的惯性式直线作动器及驱动方法，该作动器包括底座，设置在底座上的移动块，移动块包括多面体以及设置在多面体顶部的输出杆；多面体的每个侧面上部和下部分别设置上限位肩和下限位肩，多面体的至少两个侧面设置有结构相同的菱形环，菱形环内部过盈配合安装有与输出杆垂直的压电堆，菱形环底部为固定端，顶部为驱动头；驱动头在菱形环临近移动块的多面体的一侧有突出部分以与多面体的侧面贴合，菱形环的驱动头侧面与多面体侧面贴紧程度通过将菱形环固定在底座上螺栓进行调整；作动器驱动负载的方法，以同周期、同幅值但具有一定延迟相位的两个锯齿波驱动电压分别驱动压电堆，可使作动器以惯性式驱动负载运动。
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公开(公告)号：CN113381638A
公开(公告)日：2021-09-10
申请号：CN202110599553.3
申请日：2021-05-31
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 具有抗冲击过载功能的直线作动装置及作动方法，该装置包括外壳，嵌套在外壳直线轴承安装槽内的直线轴承套筒，嵌套在直线轴承套筒内的光轴，安装在碟簧安装槽内的碟簧，穿过碟簧内孔和作动导向孔与光轴连接的碟簧预紧杆，依次布置在碟簧预紧杆下部的推力球轴承、钢珠安装槽和钢珠，上端与钢珠接触且布置在外壳内腔的三个依次串联且具有抗冲击过载功能和自传感功能的驱动元件，布置在三个驱动元件下端且安装在外壳下端的底座，安装在底座内的预紧顶丝；对驱动元件施加电压可实现作动装置直线作动，同时，驱动元件的传感单元产生传感信号用以闭环控制，本发明作动装置驱动传感一体化设计，具有抗冲击过载功能，可实现高精度直线作动。
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