一種單壓電堆大位移作動器，包括外部位移放大機構、套入外部位移放大機構內并和其固定的內部位移放大機構，以及置于內部位移放大機構的壓電堆，外部位移放大機構和內部位移放大機構相互垂直放置；本發明專利技術通過外部位移放大機構和內部位移放大機構相耦合，通電后壓電堆端部沿x方向產生位移，該位移經過內部位移放大機構放大后在Y方向輸出，Y方向的位移又被傳遞到外部位移放大機構上加以放大，并在Z方向輸出，這樣在XYZ三個方向上都可輸出位移，而且Z方向的位移相比X方向被放大了兩次，因此在Z方向上具有較大的位移輸出；同時本發明專利技術結構簡單，體積小重量輕。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種壓電作動器，具體涉及一種單壓電堆大位移作動器。
技術介紹
作動器作為主動控制系統的重要環節，在工業生產及日常生活中有極其廣泛的應 用。隨著主動控制技術的發展，對作動器的要求越來越高。傳統的單壓電堆作動器往往由 于單壓電堆輸出位移有限，因而只能輸出較小位移。
技術實現思路
為解決上述現有技術中存在的問題，本專利技術的目的在于提供一種單壓電堆大位移 作動器，同時具有結構簡單，體積小，重量輕的特點。為達到上述目的，本專利技術所采用的技術方案是—種單壓電堆大位移作動器,包括外部位移放大機構1、套入外部位移放大機構I 內并和其固定的內部位移放大機構2，以及置于內部位移放大機構2內的壓電堆，所述外部 位移放大機構I和內部位移放大機構2相互垂直放置。所述外部位移放大機構I和內部位移放大機構2為菱形框架結構。外部位移放大機構I的長軸兩端分別與內部位移放大機構2的短軸兩端通過第一 剛性連接件3和第二剛性連接件4固定連接，且內部位移放大機構2的長軸與外部位移放 大機構I的長軸相垂直，壓電堆5的兩端分別與內部位移放大機構2的長軸內側兩端相固 定，并始終處于受壓狀態。和現有技術相比，本專利技術具有如下優點本專利技術通過外部位移放大機構和內部位移放大機構相耦合，通電后壓電堆端部沿 X方向產生位移，該位移經過內部位移放大機構放大后可在Y方向輸出，Y方向的位移又被 傳遞到外部位移放大機構上加以放大，并可在Z方向輸出。這樣不但在XYZ三個方向上都 可輸出位移，而且Z方向的位移相比X方向被放大了兩次，因此在Z方向上具有較大的位移 輸出。附圖說明附圖為本專利技術結構示意圖。具體實施方式下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步詳細說明。如附圖所示，本專利技術實施例一種單壓電堆大位移作動器，包括菱形框架結構的外 部位移放大機構I和內部位移放大機構2，內部位移放大機構2套入外部位移放大機構I 內，外部位移放大機構I的短軸和水平面垂直，內部位移放大機構2和水平面平行，外部位 移放大機構I的長軸兩端分別與內部位移放大機構2的短軸兩端通過第一剛性連接件3和第二剛性連接件4固定，且內部位移放大機構2的長軸與外部位移放大機構I的長軸相垂 直，壓電堆5的兩端分別與內部位移放大機構2的長軸內側兩端相固定，并始終處于受壓狀 態。本實施例一種單壓電堆大位移作動器的工作原理是壓電堆5通電后長度增加， 即內部位移放大機構2長軸長度增加，同時作動器在沿X方向輸出位移。而該內部位移放 大機構2長軸長度的增加將導致內部位移放大機構2的短軸長度減小，且其減小量相比內 部位移放大機構2長軸長度的增加量按倍數被放大，即相當于內部位移放大機構2在Y方 向上產生位移，該位移借助第一剛性連接件3和第二剛性連接件4，將內部位移放大機構2 沿Y方向的位移傳遞到外部位移放大機構I的長軸上，并導致外部位移放大機構I的長軸 長度減小，同時外部位移放大機構I長軸長度的減小將導致外部位移放大機構I的短軸長 度增加，同時其增加量按倍數被放大，即相當于作動器在Z方向上輸出位移。其結果是該三 軸作動器不但可在三個方向上輸出位移，而且Y方向的位移相比X方向被放大了一次，Z方 向的位移相比X方向被放大了兩次。權利要求1.一種單壓電堆大位移作動器,其特征在于包括外部位移放大機構(I)、套入外部位移放大機構(I)內并和其固定的內部位移放大機構(2)，以及置于內部位移放大機構(2)內的壓電堆，所述外部位移放大機構(I)和內部位移放大機構(2 )相互垂直放置。2.根據權利要求1所述的一種單壓電堆大位移作動器，其特征在于所述外部位移放大機構(I)和內部位移放大機構(2 )為菱形框架結構。3.根據權利要求2所述的一種單壓電堆大位移作動器，其特征在于外部位移放大機構(I)的長軸兩端分別與內部位移放大機構(2)的短軸兩端通過第一剛性連接件(3)和第二剛性連接件(4)固定連接，且內部位移放大機構(2)的長軸與外部位移放大機構(I)的長軸相垂直，壓電堆(5)的兩端分別與內部位移放大機構(2)的長軸內側兩端相固定，并始終處于受壓狀態。全文摘要一種單壓電堆大位移作動器，包括外部位移放大機構、套入外部位移放大機構內并和其固定的內部位移放大機構，以及置于內部位移放大機構的壓電堆，外部位移放大機構和內部位移放大機構相互垂直放置；本專利技術通過外部位移放大機構和內部位移放大機構相耦合，通電后壓電堆端部沿x方向產生位移，該位移經過內部位移放大機構放大后在Y方向輸出，Y方向的位移又被傳遞到外部位移放大機構上加以放大，并在Z方向輸出，這樣在XYZ三個方向上都可輸出位移，而且Z方向的位移相比X方向被放大了兩次，因此在Z方向上具有較大的位移輸出；同時本專利技術結構簡單，體積小重量輕。文檔編號H02N2/02GK103001531SQ201210472819公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月20日 優先權日2012年11月20日專利技術者敬子建, 徐明龍, 陳杰, 何少澤 申請人:西安交通大學本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種單壓電堆大位移作動器，其特征在于：包括外部位移放大機構（1）、套入外部位移放大機構（1）內并和其固定的內部位移放大機構（2），以及置于內部位移放大機構（2）內的壓電堆，所述外部位移放大機構（1）和內部位移放大機構（2）相互垂直放置。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：敬子建，徐明龍，陳杰，何少澤，
申請(專利權)人：西安交通大學，
類型：發明
國別省市：
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