且结构中的四个悬臂板串联连接

作者:admin 来源:未知 点击数: 发布时间:2018年12月02日

  本发现涉及一种可伸缩式悬臂板布局压电俘能器安装,通过收集四周情况的振动机械能进行发电,属于节能手艺及再生环保新能源范畴。

  天然界中有良多种能量,如热能、光能、风能、磁能、机械能等,俘能器就是把这些能量进行采集并转化成电能的设备。从情况中俘获能量并给传感器或挪动电子设备等小型,小功率设备供给持续的能量则是目前的研究热点,1:分歧类型的俘能器需要分歧的能源,振动源无处不在,因此振动俘能器的使用范畴十分普遍,而振动俘能器按照能量转换机理的分歧又有电磁式、压电式、静电式、磁致伸缩式等分歧类型,2:此中压电式俘能器通过压电效应把机械能转化为电能,它不需要外部电源,而且具有布局简单紧凑、无电磁干扰、不发烧、易于加工制造和实现细小化、集成化等长处。而且通过该道理采集到的能量为洁净能源,对情况无污染。采用悬臂板布局设想的压电俘能器改良标的目的不断是具有更低的固有频次及更宽的频宽,所以设想出更无效的布局能够提高俘能效率。在天然情况中的振动源并不会连结必然的频次,而只要在布局与情况发生共振(频次不异或附近)时,压电布局才能高效率的俘获能量。因而本发现设想了可伸缩式布局的压电俘能器,能够通过调理压电布局的长度来调理布局的固有频次,从而使布局能以较高的效率俘获能量。

  本发现的目标是:供给了一种新型的可伸缩式悬臂板布局压电俘能器,在降低俘能器的固有频次的同时,又通过可伸缩式压电悬臂基板,使布局固有频次能够随之改变,因而与四周情况婚配的振动频次范畴变广。本发现旨在此目标上设想了实现可伸缩式压电悬臂板的机械布局,及俘能器的全体布局。

  实现本发现的手艺方案是,一种可伸缩式悬臂板布局压电俘能器安装,包罗调理台(质量块)、调理轴、支架、压电布局四部门,调理台包罗调理台基座(1)、调理台上盖(2)、调理台下盖(3),调理轴包罗两个阶梯轴(4)、两个齿轮(5)、两个轴套(6)、四个轴承(7),支座包罗四个勾当支架(8)、四个固定支架(9),压电布局包罗四个压电悬臂基板、四个压电片;

  调理台部门的调理台基座(1)手艺方案为:调理台基座的三维图如图3所示,调理台为一个长方体型块,在调理台基座的核心处设想有圆形孔,圆形孔为贯穿孔,上下概况圆形孔处还设想了用于放置轴承的沉孔以及放置齿轮的沉孔;在四个耽误的长方条的两头部位预留了螺纹孔,用于与调理台上盖,调理台下盖毗连;调理台基座(1)上面和下面均对应设有一个阶梯轴(4),每个阶梯轴(4)配有一个齿轮(5)、一个轴套(6)、两个轴承(7),阶梯轴(4)手艺方案为:调理台基座(1)上面的阶梯轴(4)从下至上沿轴向顺次分为第一段-第五段,第一段与第五段为轴颈,别离与一个轴承(7)共同,第一段与第五段轴径不异;第二段轴为轴肩,感化为固定轴承的轴向活动;第三段轴为轴环,感化为分隔轴承与齿轮;第四段轴为轴头,与一个齿轮(5)同轴共同,并在轴外径上设想了正方体型键与齿轮(5)的核心孔内侧壁设置的正方体型凹槽共同;第六段轴为旋钮,感化是动力输入,通过扭转旋钮节制调理轴动弹。阶梯轴相邻各段的轴径分歧,且第二段轴肩的轴径要小于轴承内径;在阶梯轴上第四段对应的齿轮(5)和第五段对应的轴承(7)之间还设有轴套(6);第一段对应的轴承(7)位于调理台基座(1)的轴承的沉孔中,第四段对应的齿轮(5)位于调理台基座(1)的齿轮的沉孔中,此中齿轮(5)轴向还有一部门凸出调理台基座(1)的上概况;

  同理调理台基座(1)下面的阶梯轴(4)从上至下沿轴向顺次分为第一段-第五段,其他同调理台基座(1)上面的阶梯轴(4);

  每个勾当支架包罗彼此垂直的长杆和短杆,形成L型,杆截面为正方形;每个固定支架为直杆,截面为正方形,并在杆的核心设想了方形孔,方形孔的大小与勾当支架的杆截面大小不异,每个固定支架套在一个勾当支架的长杆的自在端;

  悬臂基板包罗两部门,一部门平板的侧面设有与齿轮啮合的齿条,另一部门平板侧面没有齿条,上概况用于粘接压电片,两部门厚度不异,齿条模数与压力角与齿轮(5)不异;每个悬臂基板用于粘接压电片的自在端与勾当支架的短杆的自在端固定毗连,使得勾当支架、固定支架、悬臂基板总体形成直角U型布局;悬臂基板与直角U型布局同平面,且齿条位于直角U型布局的外侧面;

  调理台基座(1)上面的齿轮(5)配有两个悬臂基板,别离称为第一悬臂基板(10)和第三悬臂基板(12);第一悬臂基板(10)和第三悬臂基板(12)平行且在一个平面内,别离位于齿轮的两侧,第一悬臂基板(10)和第三悬臂基板(12)与齿轮(5)共同活动时,标的目的相反;同理在调理台基座(1)下面的齿轮配有两个悬臂基板,别离称为第二悬臂基板(11)和第四悬臂基板(13);第二悬臂基板(11)和第四悬臂基板(13)平行且在一个平面内,别离位于齿轮的两侧,第二悬臂基板(11)和第四悬臂基板(13)与齿轮共同活动时,标的目的相反;进一步优选自上而下看,四个悬臂基板别离地点的直角U型布局顺次首位陈列形成正标的目的陈列;

  调理台上盖(2)位于调理台基座(1)的上面,且与调理台基座(1)的上概况构成空腔布局,将第一悬臂基板(10)和第三悬臂基板(12)围在空腔内;调理台下盖(3)位于调理台基座(1)的下面,且与调理台基座(1)的下概况构成空腔布局,将第二悬臂基板(11)和第四悬臂基板(13)围在空腔内。

  进一步优选四个压电片设想完全不异,别离粘接在悬臂基板上而且紧贴悬臂基板概况。

  调理轴部门的齿轮(5)优选手艺方案为:采用直齿轮国标,模数为1.5,齿数为20,压力角为20度,并设想了方形键槽。

  调理轴部门的轴套(6)优选手艺方案为:轴套的无视图、俯视图如图6所示,从下至上,第一段轴环感化为限制轴承轴向活动,轴面与轴承内圈相抵;第二段轴环感化为限制齿轮轴向活动,轴面与齿轮相抵;轴套设想有核心贯穿孔。

  调理轴部门的轴承(7)优选手艺方案为:采用角接触球轴承GB/T 292-1994。

  对于悬臂悬臂板长度组合的问题上,分歧悬臂基板长度能够使全体布局固有频次有所变化,但同时会是布局全体尺寸变化,所以在现实环境中,要按照分派的空间大小以及情况激励固有频次来调整悬臂基板长度。

  与现有手艺比拟,本发现的无益结果是:1、本发现中的压电布局采用环形陈列体例,在布局两头部位放置了调理台充任质量快,在无效降低布局固有频次的根本上能够按照情况振动频次的大小来调理整个俘能器的固有频次,使得俘能效率得以提高。2、本发现发电安装中的四个压电悬臂梁设想为可伸缩形式,而且设想了齿条部门与调理台中的齿轮啮合,且将悬臂基板分为两组与调理台啮合,通过这种设想能够实现通过扭转调理台的两个旋钮,获得多种布局的悬臂基板长度组合,从而使布局可以或许俘获能量的频次带宽变宽,可以或许援用到更多的情况中。3、现有的发现专利中,以悬臂梁为振子的压电发电安装有良多,悬臂梁具有频次低的特点,但以悬臂板为压电发电安装还比力少,但悬臂板压电发电安装比拟悬臂梁为振子的压电发电安装,因为其压电层铺设面积大的长处,且布局中的四个悬臂板串联毗连,发电效率会大大提高。4、本发现采用环形拍列体例,并且能够调理布局的全体尺寸,本发现的布局愈加紧凑,愈加合用于空间较小的微机电系统中。

  1调理台基座、2调理台上盖、3调理台下盖、4调理轴、5齿轮、6轴套、7轴承、8勾当支架、9固定支架、10第一悬臂基板、11第二悬臂基、12第三悬臂基板、13第四悬臂基板、14第一压电片、15第二压电片、16第三压电片、17第四压电片。

  下面连系具体实施体例对本发现作进一步细致地描述,但本发现并不限于以下实施例。

  一种可伸缩式悬臂板布局压电俘能器安装,包罗调理台(质量块),调理轴,支架,压电布局四部门,调理台包罗调理台基座1,调理台上盖2,调理台下盖3,调理轴部门包罗两个阶梯轴4,两个齿轮5,两个轴套6,四个轴承7,支座部门包罗四个勾当支架8,四个固定支架9,压电布局包罗四个压电基板,四个压电片,将压电悬臂基板环形阵列在布局四周,并将其固定在勾当支座上,第一悬臂基板10与第三悬臂基板12在统一平面内,固定端固定于勾当支架侧面,自在端与调理台上盖2粘接,第二悬臂基板11与第四悬臂基板13在统一平面内,固定端别离固定勾当支架侧面,自在端与调理台下盖3粘接,四个固定支座环抱在调理台四周,别离于四个悬臂基板处在统一平面,四个勾当支架与固定支架进行轴孔共同,是勾当支架能够在固定支架的轴线标的目的自在勾当。布局通过固定支座领受情况的振动激励,通过勾当支架传送给悬臂基板,随之发生振动变形,从而使粘贴在悬臂板上的压电片发生变形获取能量,在布局的两头部位为调理台,起到降低布局固有频次并改变悬臂基板长度的感化。布局通过改变四个悬臂基板的长度组合来调理布局固有频次,获得更宽的共振频次带。

  调理台部门的调理台基座1手艺方案为:调理台基座的三维图如图3所示,调理台为一个长方体型块,在上下两个面上各有沿两个侧面耽误的长方条,而且上下两个面的长方条彼此垂直,在调理台基座的核心处设想有圆形孔,圆形孔为贯穿孔,上下概况设想了用于放置轴承的沉孔以及放置齿轮的沉孔;在四个耽误的长方条的两头部位预留了螺纹孔,用于与调理台上盖,调理台下盖毗连。

  调理台部门的调理台上盖2、调理台下盖3手艺方案为:调理台上盖的三维图如图4所示,调理台上盖为一个长方体型块,在底面有两个沿着侧面耽误的长方条,两个长方体位置平行,长度不异,在两个长方条的底面有两个沿着侧面耽误的长方条,位置位于两个长方条的核心,高度为悬臂基板厚度。调理台下盖设想与调理台下盖设想不异。

  调理轴部门的阶梯轴4手艺方案为:阶梯轴无视图、俯视图如图5所示,从下至上,第一段与第五段为轴颈,感化是与两头的轴承7共同,两段轴径不异;第二段轴为轴肩,感化为固定轴承的轴向活动;第三段轴为轴环,感化为分隔轴承与齿轮;第四段轴为轴头,并在轴上设想了正方体型键;第六段轴为旋钮,感化是动力输入,通过扭转旋钮节制调理轴动弹。阶梯轴相邻各段的轴径分歧,且第二段轴肩的轴径要小于轴承内径。

  调理轴部门的齿轮5手艺方案为:采用直齿轮国标,模数为1.5,齿数为20,压力角为20度,并设想了方形键槽。

  调理轴部门的轴套6手艺方案为:轴套的无视图、俯视图如图6所示,从下至上,第一段轴环感化为限制轴承轴向活动,轴面与轴承内圈相抵;第二段轴环感化为限制齿轮轴向活动,轴面与齿轮相抵;轴套设想有核心贯穿孔。

  调理轴部门的轴承7手艺方案为:采用角接触球轴承GB/T 292-1994。

  支架部门的手艺方案为:勾当支架8与固定支架9的共同图如图7所示,勾当支架为L型杆,杆截面为正方形;固定支架为直杆,截面为正方形,并在杆的核心设想了方形孔,孔的大小为勾当支架的杆截面大小,杆的长度为勾当支架中长杆的长度,方形孔为贯穿孔。

  压电布局部门的手艺方案为:四个悬臂基板设想完全不异,其俯视图如图8所示,悬臂基板设想为两部门,一部门是用于与齿轮啮合的齿条部门,一部门为用于粘接压电片的方型板部门,两部门厚度不异,齿条为矩形直齿条,齿条模数与压力角与齿轮5不异。四个压电片设想完全不异,粘接在悬臂基板方型板部门而且紧贴侧面。

  如图9所示,该图展现了调理台部门的拆卸模式,调理台上盖与调理台下盖设想不异,在拆卸时调理台上盖与调理台下盖中的长方条别离与调理台基座上下面的长方条互相垂直,同时在调理台基座的长方条上预留的螺纹孔与调理台上盖与调理台下盖预留的圆孔对齐放置,此处拆卸有压紧螺丝。

  如图10所示,该图展现了调理轴部门与调理台基座的拆卸模式,阶梯轴的轴颈部门与轴承共同,轴承放置在调理台基座的核心沉孔位置与调理台上盖的核心沉孔位置,齿轮通过键鞘共同,拆卸在阶梯轴的轴头部位。调理台基座的上下面各拆卸一个调理轴,拆卸体例不异,标的目的相反。

  如图11所示,该图展现了支架部门与压电部门的拆卸模式,压电悬臂梁的齿条部门与调理轴的齿轮啮合,矩形板部门与勾当支架粘接;勾当支架与固定支架为轴孔共同。

  该压电发电安装遭到外界机械振动激励发生共振,起首外界的振动惹起四个固定支架9及四个勾当支架10的振动,从而使悬臂基板发生形变会惹起四个压电层的变形,压电片发生形变时会因压电效应发生电能;当外界情况的振动激励频次改变时,能够通过旋钮扭转调理轴改变悬臂基板的长度来改变布局的固有频次,从而使全体布局与外界发生共振,提高俘能效率。

  综上所述:本发现可伸缩式的压电俘能器安装,通过环形陈列的体例及可伸缩的悬臂基板布局,使布局的共振频次降低且共振带宽变宽,又通过加载质量块(调理台)使布局的固有频次进一步降低,能够更容易受外界振动影响发生共振,布局在情况振动激励下发生共振,发电效率较着提高。

  本发现的环形阵列式的压电俘能器安装可用于微机电产物,如无线传感器内部供电、飞翔器及卫星元器件等,也可用于活动发电,如人行走时放置在鞋底上的压电安装,铺设在公路路面上的压电安装等。免费的挂机时时彩软件天津时时彩是官方开奖重庆时时彩 ;www.

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