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申请/专利权人：南京航空航天大学

摘要：本发明公开了一种夹心式旋转型双驱动压电作动器及其工作方法，作动器包含第一扭振作动模块、第二扭振作动模块、纵向双头螺柱和弯振压电元件组；第一扭振作动模块、第二扭振作动模块均包含驱动圆环、驱动梁、固定片、扭振压电元件组、横向双头螺柱和L形梁，横向双头螺柱穿过固定片、扭振压电元件组后两端分别和驱动梁的一端、L形梁的一端螺纹连接，驱动梁的另一端和驱动圆环的侧壁固连；纵向双头螺柱穿过弯振压电元件组分别和第一扭振作动模块、第二扭振作动模块L形梁的另一端螺纹相连。本发明依靠摩擦作用直接驱动转子旋转，不需要复杂的传动和减速机构，结构简单紧凑，易于实现小型化，且能强磁场及真空环境下工作。

主权项：1.一种夹心式旋转型双驱动压电作动器，其特征在于，包含第一扭振作动模块、第二扭振作动模块、纵向双头螺柱和弯振压电元件组；所述第一扭振作动模块、第二扭振作动模块均包含驱动圆环、驱动梁、固定片、扭振压电元件组、横向双头螺柱和L形梁；所述驱动圆环呈圆环状；所述驱动梁一端和所述驱动圆环的侧壁固连，另一端和所述固定片的一个端面固连，且驱动梁的轴线经过驱动圆环的中心；所述扭振压电元件组包含2p个扭振压电元件，p为大于等于1的整数；所述扭振压电元件呈圆环状，采用四分区压电元件，沿圆周方向极化；所述驱动梁远离驱动圆环一端的端面中心设有和所述横向双头螺柱相匹配的螺纹孔；所述固定片上设有供所述横向双头螺柱穿过和所述驱动梁上螺纹孔相连的通孔；所述L形梁包含第一短梁、第二短梁，其中，所述第一短梁一端和所述第二短梁的一端垂直固连、另一端的端面中心设有和所述纵向双头螺柱相匹配的螺纹孔，所述第二短梁的另一端设有和所述横向双头螺柱相匹配的螺纹孔；所述横向双头螺柱一端和所述第二短梁上的螺纹孔螺纹相连，另一端依次穿过扭振压电元件组中2p个扭振压电元件的中心圆孔、固定片上的通孔后和所述驱动梁上的螺纹孔螺纹相连，使得扭振压电元件组中2p个扭振压电元件固定在L形梁和驱动梁之间，且驱动梁第一短梁的轴线垂直于驱动圆环的端面；所述弯振压电元件组包含2q个弯振压电元件，q为大于等于1的整数；所述弯振压电元件呈圆环状，采用二分区压电元件，均沿厚度方向极化，且两个分区的极化方向相反；所述纵向双头螺柱一端和所述第一扭振作动模块驱动梁第一短梁上的螺纹孔螺纹相连，另一端依次穿过弯振压电元件组中2q个弯振压电元件的中心圆孔后和第二扭振作动模块驱动梁第一短梁上的螺纹孔螺纹相连，使得弯振压电元件组中2q个弯振压电元件固定在第一扭振作动模块、第二扭振作动模块之间；所述第一扭振作动模块、第二扭振作动模块的扭振压电元件组中各个扭振压电元件的极化方向均相同；所述弯振压电元件组中相邻弯振压电元件的极化方向相反；所述第一扭振作动模块驱动圆环远离第二扭振作动模块驱动圆环的端面上、第二扭振作动模块驱动圆环远离第一扭振作动模块驱动圆环的端面上都周向均匀设有m个驱动齿，m为大于等于3的自然数；所述第一扭振作动模块、第二扭振作动模块的固定片上还设有若干用于固定夹心式旋转型双驱动压电作动器的安装孔；所述驱动梁包含连接部和放大部，所述连接部为圆柱体，放大部为圆台，放大部面积较大的端面的直径等于连接部端面的直径，且放大部面积较大的端面和所述连接部的一端固连、放大部面积较小的端面和驱动圆环的侧壁固连；所述第一扭振作动模块中，到驱动梁最近的驱动齿的中心和驱动圆环中心的连线、驱动梁的轴线之间的夹角为3π4m。

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