一种介电弹性体电动机

本发明涉及电动机，具体涉及一种介电弹性体电动机。

背景技术：

1、电动机是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈(也就是定子绕组)产生旋转磁场并作用于转子(如鼠笼式闭合铝框)形成磁电动力旋转扭矩。电动机作为动力源的核心部件，推动了工业自动化和机械化进程，从电力的广泛应用、内燃机的创制到新通讯手段的发明，电动机以其高效、可靠的性能，在工业生产、交通运输、通讯设备等多个领域占据了举足轻重的地位。然而，传统电动机普遍采用刚性结构，存在质量和体积较大、控制系统复杂、灵活性不足等局限性，难以满足现代科技和工业对质量轻、灵活度高、易于控制等特定需求。

2、近年来，随着材料科学与纳米技术的飞速发展，介电弹性体驱动器作为一种新型的驱动技术逐渐崭露头角。介电弹性体是一种智能材料，20世纪90年代初，基于电活性聚合物材料的人工肌肉驱动器得到快速发展。与传统的压电材料相比，这种聚合物材料具有更大的应变能力，且重量轻、驱动效率高、抗震性能好，是最具有发展潜力的仿生材料之一。介电弹性体驱动器则是利用介电效应和弹性体的特性，当外加电场施加到材料上时，在电场作用下能够产生显著的形变，导致材料在宏观上表现出平面扩张和厚度方向的压缩，当撤掉电场后，材料在弹性能的作用下恢复原状，从而实现电能与机械能之间的可逆转换。与传统电动机相比，介电弹性体驱动器具有柔韧性好、灵活度高、环境适应能力强等显著优点。中国专利公告号：cn204649105u，公开了一种介电弹性体推销器，利用弹簧、介电弹性体、左滑块和右滑块构成的致动单元作为介电弹性体推销器的驱动件，具有电—机械转换效率高，抗振性能好，抗疲劳，响应时间快，状态可恢复，可反复使用、可靠性高的特点，解决现有的推销器不能反复使用、响应时间慢的问题。

3、针对传统电机存在的问题，考虑将介电弹性体驱动器融入电动机中，为电动机的小型化、轻型化、高效化提供了新的思路。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种介电弹性体电动机，利用介电弹性体电响应的特点，采用介电弹性体驱动代替电磁驱动，实现电-机械转换，还可以精准控制电动机转轴的旋转精度，响应速度快，且整体结构体积小质量轻。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

2、一种介电弹性体电动机，包括介电弹性体驱动器和转动轴；所述转动轴侧壁上设有介电弹性体驱动器；所述介电弹性体驱动器通电后发生变形，用于驱动转动轴转动。

3、进一步的，所述介电弹性体驱动器包括至少一个介电弹性体驱动单元；所述介电弹性体驱动单元沿转动轴轴向分布。

4、进一步的，所述介电弹性体驱动单元包括介电弹性体驱动层组件和介电弹性体外框架；所述转动轴侧壁上设有至少一个凸出的夹槽；所述介电弹性体驱动层组件一端插入夹槽内，另一端固定在介电弹性体外框架上。

5、进一步的，所述介电弹性体驱动层组件包括上电极层、介电弹性体薄膜层和下电极层；所述介电弹性体薄膜层经过不均匀预拉伸后，一端插入夹槽内，另一端固定在介电弹性体外框架上；所述介电弹性体薄膜层上表面涂有至少一个上电极层，下表面对应上电极层处涂有下电极层。

6、进一步的，所述上电极层和下电极层分别连接于外接电路的正极和负极。

7、进一步的，还包括支撑框架；所述支撑框架上设有至少一个凹槽；所述凹槽用于放置介电弹性体外框架。

8、进一步的，所述介电弹性体薄膜层采用硅橡胶、丙烯酸聚合物、聚氨酯或丁腈橡胶。

9、进一步的，所述转动轴为中空设计。

10、本发明的有益效果是：

11、一种介电弹性体电动机，包括介电弹性体驱动器和转动轴；所述转动轴侧壁上设有介电弹性体驱动器；所述介电弹性体驱动器通电后发生变形，用于驱动转动轴转动。本发明的一种介电弹性体电动机利用介电弹性体电响应的特点，采用介电弹性体驱动代替电磁驱动，实现电-机械转换，还可以精准控制电动机转轴的旋转精度，响应速度快，且整体结构体积小质量轻。

1.一种介电弹性体电动机，其特征在于：包括介电弹性体驱动器(1)和转动轴(2)；所述转动轴(2)侧壁上设有介电弹性体驱动器(1)；所述介电弹性体驱动器(1)通电后发生变形，用于驱动转动轴(2)转动。

2.根据权利要求1所述的一种介电弹性体电动机，其特征在于：所述介电弹性体驱动器(1)包括至少一个介电弹性体驱动单元(3)；所述介电弹性体驱动单元(3)沿转动轴(2)轴向分布。

3.根据权利要求2所述的一种介电弹性体电动机，其特征在于：所述介电弹性体驱动单元(3)包括介电弹性体驱动层组件(4)和介电弹性体外框架(5)；所述转动轴(2)侧壁上设有至少一个凸出的夹槽(6)；所述介电弹性体驱动层组件(4)一端插入夹槽(6)内，另一端固定在介电弹性体外框架(5)上。

4.根据权利要求3所述的一种介电弹性体电动机，其特征在于：所述介电弹性体驱动层组件(4)包括上电极层(7)、介电弹性体薄膜层(8)和下电极层(9)；所述介电弹性体薄膜层(8)经过不均匀预拉伸后，一端插入夹槽(6)内，另一端固定在介电弹性体外框架(5)上；所述介电弹性体薄膜层(8)上表面涂有至少一个上电极层(7)，下表面对应上电极层(7)处涂有下电极层(9)。

5.根据权利要求4所述的一种介电弹性体电动机，其特征在于：所述上电极层(7)和下电极层(9)分别连接于外接电路的正极和负极。

6.根据权利要求1～5任一所述的一种介电弹性体电动机，其特征在于：还包括支撑框架(10)；所述支撑框架(10)上设有至少一个凹槽(11)；所述凹槽(11)用于放置介电弹性体外框架(5)。

7.根据权利要求4所述的一种介电弹性体电动机，其特征在于：所述介电弹性体薄膜层(8)采用硅橡胶、丙烯酸聚合物、聚氨酯或丁腈橡胶。

8.根据权利要求1所述的一种介电弹性体电动机，其特征在于：所述转动轴(2)为中空设计。