本發(fā)明屬于磁致伸縮致動器領(lǐng)域，特別涉及一種具有位移放大功能并以永磁鐵產(chǎn)生動態(tài)閉合交變磁場的方式來驅(qū)動超磁致伸縮棒高頻振動的大行程超磁致伸縮致動器。

背景技術(shù)：

超磁致伸縮材料是一種新型的功能材料，它是一種室溫下具有極強(qiáng)磁致伸縮效應(yīng)的一類金屬化合物，其典型代表是Tb_0.27Dy_0.73Fe_1.95和T_0.7Dy_0.73Fe₂，商品名稱為Terfenol-D。作為一種新型高效磁能-機(jī)械能轉(zhuǎn)換材料，與普通的磁致伸縮材料（如鈷、鎳）和壓電材料（如PZT）等其他材料相比，其具有大應(yīng)變、高效功率密度、精度高、響應(yīng)速度快及可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

鐵磁材料在磁場中磁化時，會沿著磁化方向發(fā)生微量的伸長或縮短，這一現(xiàn)象被稱為磁致伸縮現(xiàn)象，也稱為焦耳效應(yīng)。磁致伸縮效應(yīng)是超磁致伸縮材料具有的重要物理效應(yīng)之一，依據(jù)此效應(yīng)，可以利用超磁致伸縮材料的形變實(shí)現(xiàn)微米級的精密位移控制。因此，可以使用超磁致伸縮材料制作驅(qū)動裝置，即超磁致伸縮致動器。2007年在International Journal of Advanced Manufacturing Technology第33卷第3-4期，發(fā)表的Control of a dual stage magnetostrictive actuator and linear motor feed drive system中，麥克馬斯特大學(xué)研制了一種用于控制切削過程的雙級進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)。

目前多數(shù)的超磁致伸縮致動器是利用通有交變電流的線圈所產(chǎn)生的交變磁場來驅(qū)動超磁致伸縮棒產(chǎn)生振動，但是此種驅(qū)動方式會產(chǎn)生大量熱量并且所產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度小，內(nèi)部磁場分布不均勻。少數(shù)采用永磁體產(chǎn)生交變磁場的方式來驅(qū)動超磁致伸縮棒，但是磁路不閉合，磁場利用率不高、磁場不均勻且位移較小，因此需要研制一種新的具有位移放大功能并使永磁體產(chǎn)生的磁場形成閉合的磁路的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的

針對永磁驅(qū)動式磁致伸縮致動器永磁體產(chǎn)生的磁路不閉合、磁場不均勻、輸出位移小等問題。本發(fā)明設(shè)計一種以超磁致伸縮棒為核心元件、利用高速轉(zhuǎn)動的永磁鐵產(chǎn)生磁路閉合的動態(tài)交變磁場、使超磁致伸縮棒產(chǎn)生高頻振動并通過位移放大機(jī)構(gòu)放大位移的動態(tài)永磁場驅(qū)動式超磁致伸縮致動器。

技術(shù)方案

一種具有位移放大功能的動態(tài)永磁場驅(qū)動式磁致伸縮致動器，致動器整體為軸對稱式結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括外殼，外殼由相同的兩部分構(gòu)成，兩部分延中心對稱安裝在一起并通過雙頭螺柱和螺母連接緊固；超磁致伸縮棒安裝在棒體基座上，棒體基座安裝在外殼內(nèi)部的凹槽中，位移放大機(jī)構(gòu)安裝在外殼內(nèi)部的方形凹槽中且位移放大機(jī)構(gòu)的左端與超磁致伸縮棒接觸；波導(dǎo)桿安裝在外殼上部的通孔中，波導(dǎo)桿底部與外殼之間裝有彈簧且波導(dǎo)桿底部與位移放大機(jī)構(gòu)的上端接觸；外殼的兩側(cè)分別安裝有左轉(zhuǎn)子和右轉(zhuǎn)子，內(nèi)部陶瓷軸承分別安裝在左轉(zhuǎn)子和右轉(zhuǎn)子的底端內(nèi)部，右轉(zhuǎn)子上的細(xì)軸穿過外殼上的通孔與左轉(zhuǎn)子通過鍵連接；左轉(zhuǎn)子和右轉(zhuǎn)子的外側(cè)與外殼之間安裝有外部陶瓷軸承，左轉(zhuǎn)子和右轉(zhuǎn)子底部的圓柱形孔中分別安裝有6個條形磁鐵，底部的半圓柱形凹槽中安裝有圓柱滾子，圓柱滾子與外殼接觸；左轉(zhuǎn)子和右轉(zhuǎn)子內(nèi)部分別安裝有3個U形導(dǎo)磁塊。

左轉(zhuǎn)子由左轉(zhuǎn)子頂蓋、左轉(zhuǎn)子上夾層、左轉(zhuǎn)子下夾層、左轉(zhuǎn)子底蓋組成；左轉(zhuǎn)子頂蓋的頂端有2個沉頭螺紋孔，底端徑向開有半圓柱型凹槽；左轉(zhuǎn)子上夾層頂端有2個沉頭螺紋孔和2個螺紋孔，在徑向開有半圓柱型凹槽并且凹槽兩端開有圓柱形通孔；在左轉(zhuǎn)子上夾層的底端沿徑向同樣開有半圓柱型凹槽，左轉(zhuǎn)子上夾層的頂端與底端的半圓柱型凹槽的異面直線夾角為60°；左轉(zhuǎn)子頂蓋上的半圓柱型凹槽和左轉(zhuǎn)子上夾層頂端的半圓柱型凹槽及圓柱形通孔中安裝有第一塊U形導(dǎo)磁塊；穿過左轉(zhuǎn)子頂蓋上的2個沉頭螺紋孔和左轉(zhuǎn)子上夾層頂端的2個螺紋孔的螺釘將左轉(zhuǎn)子頂蓋、左轉(zhuǎn)子上夾層及第一塊U形導(dǎo)磁塊連接緊固；左轉(zhuǎn)子下夾層頂端有2個沉頭螺紋孔和2個螺紋孔，在徑向開有半圓柱型凹槽并且凹槽兩端開有圓柱形通孔，在左轉(zhuǎn)子下夾層的頂端開有一對圓柱形通孔，通孔的連心線與徑向開有的半圓柱型凹槽成60°角；左轉(zhuǎn)子下夾層的底端沿徑向同樣開有半圓柱型凹槽，并且左轉(zhuǎn)子下夾層頂端與底端的半圓柱型凹槽的異面直線夾角為60°；左轉(zhuǎn)子上夾層底端的半圓柱型凹槽與左轉(zhuǎn)子下夾層頂端的半圓柱型凹槽和凹槽兩端開有的圓柱形通孔中安裝有第二塊U形導(dǎo)磁塊，穿過左轉(zhuǎn)子上夾層頂端的2個沉頭螺紋孔和左轉(zhuǎn)子下夾層頂端的2個螺紋孔的螺釘將左轉(zhuǎn)子上夾層、左轉(zhuǎn)子下夾層及第二塊U形導(dǎo)磁塊連接緊固；左轉(zhuǎn)子底蓋的頂端徑向開有半圓柱型凹槽，凹槽兩端開有圓柱形通孔，左轉(zhuǎn)子底蓋頂端開有2個螺紋孔和兩對連心線夾角為60度的圓柱形通孔，左轉(zhuǎn)子底蓋底端中心處設(shè)有圓柱形溝槽，圓柱形溝槽底端開有圓柱形軸槽，軸槽上開有鍵槽，圓柱形溝槽用于安裝內(nèi)部陶瓷軸承，左轉(zhuǎn)子底蓋底端徑向開有6個半圓柱形凹槽，用于安裝圓柱滾子；左轉(zhuǎn)子下夾層底端的半圓柱型凹槽與左轉(zhuǎn)子底蓋頂端的半圓柱型凹槽和凹槽兩端的圓柱形通孔中安裝有第三塊U形導(dǎo)磁塊，穿過左轉(zhuǎn)子下夾層上端的2個沉頭螺紋孔和左轉(zhuǎn)子底蓋上端的2個螺紋孔的螺釘將左轉(zhuǎn)子下夾層、左轉(zhuǎn)子底蓋及第三塊U形導(dǎo)磁塊連接緊固；條形磁鐵安裝在左轉(zhuǎn)子底端的6個圓柱形孔中且采用過盈配合。

右轉(zhuǎn)子由右轉(zhuǎn)子頂蓋、右轉(zhuǎn)子上夾層、右轉(zhuǎn)子下夾層、右轉(zhuǎn)子底蓋組成；右轉(zhuǎn)子頂蓋的頂端有2個沉頭螺紋孔，頂端中心處設(shè)有階梯軸，軸端開有鍵槽，底端徑向開有半圓柱型凹槽；右轉(zhuǎn)子上夾層頂端有2個沉頭螺紋孔和2個螺紋孔，在徑向開有半圓柱型凹槽并且凹槽兩端開有圓柱形通孔；在右轉(zhuǎn)子上夾層底端沿徑向同樣開有半圓柱型凹槽，右轉(zhuǎn)子上夾層頂端與底端的半圓柱型凹槽的異面直線夾角為60°；在右轉(zhuǎn)子頂蓋底端的半圓柱型凹槽和右轉(zhuǎn)子上夾層頂端的半圓柱型凹槽和凹槽兩端開有的圓柱形通孔中安裝有第一塊U形導(dǎo)磁塊；穿過右轉(zhuǎn)子頂蓋上的2個沉頭螺紋孔和右轉(zhuǎn)子上夾層頂端的2個螺紋孔的螺釘將右轉(zhuǎn)子頂蓋、右轉(zhuǎn)子上夾層及U形導(dǎo)磁塊連接緊固；右轉(zhuǎn)子下夾層頂端有2個沉頭螺紋孔和2個螺紋孔，在徑向開有半圓柱型凹槽并且凹槽兩端開有圓柱形通孔，在右轉(zhuǎn)子下夾層的頂端打有一對圓柱形通孔，通孔的連心線與徑向開有的半圓柱型凹槽呈60度角，右轉(zhuǎn)子下夾層的底端沿徑向同樣開有半圓柱型凹槽并且右轉(zhuǎn)子下夾層頂端與底端的半圓柱型凹槽的異面直線夾角為60°；在右轉(zhuǎn)子上夾層底端的半圓柱型凹槽與右轉(zhuǎn)子下夾層頂端的半圓柱型凹槽和凹槽兩端開有的圓柱形通孔中安裝有第二塊U形導(dǎo)磁塊，穿過右轉(zhuǎn)子上夾層頂端的2個沉頭螺紋孔和右轉(zhuǎn)子下夾層頂端的2個螺紋孔的螺釘將右轉(zhuǎn)子上夾層、右轉(zhuǎn)子下夾層及U形導(dǎo)磁塊連接緊固；右轉(zhuǎn)子底蓋的頂端徑向開有半圓柱型凹槽，凹槽兩端開有圓柱形通孔，右轉(zhuǎn)子底蓋頂端有2個螺紋孔和兩對連心線夾角為60度的圓柱形通孔，右轉(zhuǎn)子底蓋底端中心處設(shè)有用于安裝內(nèi)部陶瓷軸承的圓柱形溝槽，圓柱形溝槽底端有圓柱形細(xì)軸，細(xì)軸底端開有鍵槽，右轉(zhuǎn)子底蓋底端徑向開有6個用于安裝圓柱滾子的半圓柱形凹槽；在右轉(zhuǎn)子下夾層底端的半圓柱型凹槽與右轉(zhuǎn)子底蓋上端的半圓柱型凹槽和凹槽兩端開有的圓柱形通孔中安裝有第三塊U形導(dǎo)磁塊，穿過右轉(zhuǎn)子下夾層上端的2個沉頭螺紋孔和右轉(zhuǎn)子底蓋上端的2個螺紋孔的螺釘將右轉(zhuǎn)子下夾層、右轉(zhuǎn)子底蓋及U形導(dǎo)磁塊連接緊固；條形磁鐵安裝在右轉(zhuǎn)子底端的6個圓柱形孔中且采用過盈配合。

U形導(dǎo)磁塊整體呈U形圓管狀，采用電工純鐵制成。

條形磁鐵為圓柱形。

外殼是由對稱的兩部分組成，外殼的左右兩端各開有圓柱形凹槽，凹槽的中心處有圓柱形凸臺，在左右兩端圓柱形凸臺中心處開有貫穿外殼的圓形通孔；在貫穿外殼的圓形通孔的上下側(cè)各打有圓形通孔，在上側(cè)圓形通孔的左側(cè)設(shè)有圓柱形凹槽，在上側(cè)圓形通孔右側(cè)設(shè)有方形凹槽，在方形凹槽的上端開有縱向貫通的圓形通孔；外殼正面上周向分布著4個用于安裝雙頭螺柱的通孔。

棒體基座為階梯圓柱形，中心處帶有階梯通孔，階梯通孔下端孔的直徑小于上端孔的直徑；超磁致伸縮棒的下端安裝在棒體基座的上端孔中，二者為過渡配合，且超磁致伸縮棒的下端面與棒體基座上端孔的底面接觸；棒體基座安裝在外殼上的凹槽處，且棒體基座與凹槽間為過盈配合。

位移放大機(jī)構(gòu)整體為對稱結(jié)構(gòu)，采用彈簧剛制作，在其內(nèi)外側(cè)沿周向開有弧形凹槽；超磁致伸縮棒的上端面與位移放大機(jī)構(gòu)的左端面接觸；超磁致伸縮棒產(chǎn)生的橫向位移通過位移放大機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為縱向位移且被放大。

波導(dǎo)桿上端為長圓柱體，下端為長方體；長方體的上端面與彈簧的下端接觸，彈簧的上端與外殼上的方形凹槽的上端接觸；放大后的超磁致伸縮棒縱向位移通過波導(dǎo)桿傳遞到外界。

優(yōu)點(diǎn)及效果

本發(fā)明是一種具有位移放大功能的動態(tài)永磁場驅(qū)動式磁致伸縮致動器，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

本發(fā)明采用運(yùn)動的永磁體來產(chǎn)生驅(qū)動超磁致伸縮棒的交變激勵磁場，避免了使用電磁線圈勵磁的方式所產(chǎn)生大量熱量的弊端；本發(fā)明設(shè)計的新的磁路結(jié)構(gòu)能使永磁體產(chǎn)生環(huán)形閉合磁場，使磁場更加均勻且磁場利用率更高；所設(shè)計的位移放大機(jī)構(gòu)不僅將超磁致伸縮棒的橫向位移轉(zhuǎn)換為縱向位移而且起到了位移放大的作用，結(jié)構(gòu)體積較小便于安裝放置。

附圖說明

圖1是致動器示意圖。

圖2（a）是致動器一個方向內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，圖2（b）是致動器另一個方向內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是外殼示意圖，其中圖3（a）是外殼整體示意圖，圖3（b）是外殼內(nèi)部示意圖。

圖4是左轉(zhuǎn)子示意圖，其中圖4（a）是左轉(zhuǎn)子頂端示意圖，圖4（b）是左轉(zhuǎn)子底端示意圖。

圖5是左轉(zhuǎn)子頂蓋示意圖，其中圖5（a）是左轉(zhuǎn)子頂蓋頂端示意圖，圖5（b）是左轉(zhuǎn)子頂蓋底端示意圖。

圖6是左轉(zhuǎn)子上夾層示意圖，其中圖6（a）是左轉(zhuǎn)子上夾層頂端示意圖，圖6（b）是左轉(zhuǎn)子上夾層底端示意圖。

圖7是左轉(zhuǎn)子下夾層示意圖，其中圖7（a）是左轉(zhuǎn)子下夾層頂端示意圖，圖7（b）是左轉(zhuǎn)子下夾層底端示意圖。

圖8是左轉(zhuǎn)子底蓋示意圖，其中圖7（a）是左轉(zhuǎn)子底蓋頂端示意圖，圖8（b）是左轉(zhuǎn)子底蓋底端示意圖。

圖9是右轉(zhuǎn)子示意圖，其中圖9（a）是右轉(zhuǎn)子頂端示意圖，圖9（b）是右轉(zhuǎn)子底端示意圖。

圖10是右轉(zhuǎn)子頂蓋示意圖，其中圖10（a）是右轉(zhuǎn)子頂蓋頂端示意圖，圖10（b）是右轉(zhuǎn)子頂蓋底端示意圖。

圖11是右轉(zhuǎn)子上夾層示意圖，其中圖11（a）是右轉(zhuǎn)子上夾層頂端示意圖，圖11（b）是右轉(zhuǎn)子上夾層底端示意圖。

圖12是右轉(zhuǎn)子下夾層示意圖，其中圖12（a）是右轉(zhuǎn)子下夾層頂端示意圖，圖12（b）是右轉(zhuǎn)子下夾層底端示意圖。

圖13是右轉(zhuǎn)子底蓋示意圖，其中圖13（a）是右轉(zhuǎn)子底蓋頂端示意圖，圖13（b）是右轉(zhuǎn)子底蓋底端示意圖。

圖14是位移放大機(jī)構(gòu)示意圖。

圖15是波導(dǎo)桿示意圖。

圖16是棒體基座示意圖。

圖17是U形導(dǎo)磁塊示意圖。

圖18是一條磁路的磁鐵布置示意圖。

圖19是左右轉(zhuǎn)子中條形磁鐵及U形導(dǎo)磁塊布置示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1.外殼，2.雙頭螺柱，3.螺母，4.外部陶瓷軸承，5.左轉(zhuǎn)子，6.棒體基座，7.超磁致伸縮棒，8.螺釘，9.位移放大機(jī)構(gòu)，10.內(nèi)部陶瓷軸承，11.條形磁鐵，12.圓柱滾子，13.右轉(zhuǎn)子，14.彈簧，15.波導(dǎo)桿，16.U形導(dǎo)磁塊，C. 左轉(zhuǎn)子頂蓋，D. 左轉(zhuǎn)子上夾層，E. 左轉(zhuǎn)子下夾層，F(xiàn). 左轉(zhuǎn)子底蓋，L. 右轉(zhuǎn)子頂蓋，M. 右轉(zhuǎn)子上夾層，N. 右轉(zhuǎn)子下夾層，O. 右轉(zhuǎn)子底蓋。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明：

本發(fā)明是一種以超磁致伸縮棒為核心元件，利用高速轉(zhuǎn)動的永磁鐵產(chǎn)生磁路閉合的動態(tài)交變磁場使超磁致伸縮棒產(chǎn)生高頻振動并通過位移放大機(jī)構(gòu)放大位移的動態(tài)永磁場驅(qū)動式磁致伸縮致動器。該具有位移放大功能的動態(tài)永磁場驅(qū)動式磁致伸縮致動器的工作原理是：依據(jù)超磁致伸縮材料的磁致伸縮效應(yīng)原理，當(dāng)超磁致伸縮棒的磁化狀態(tài)發(fā)生變化時就會引起棒的軸向尺寸發(fā)生變化；運(yùn)動的條形磁鐵會產(chǎn)生動態(tài)的交變磁場，在此磁場作用下超磁致伸縮棒的磁化狀態(tài)發(fā)生變化，進(jìn)而超磁致伸縮棒產(chǎn)生連續(xù)的高頻振動；然后，超磁致伸縮棒的振動通過與其連接的位移放大機(jī)構(gòu)將橫向位移轉(zhuǎn)化為縱向位移并將位移放大，進(jìn)而通過與其連接的波導(dǎo)桿將振動傳遞到外界。

圖1是致動器示意圖，圖2是致動器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，圖中左轉(zhuǎn)子5和右轉(zhuǎn)子13內(nèi)部各裝有6個條形磁鐵11，圖18是一條磁路的磁鐵布置示意圖，圖中左右兩部分分別安裝在左轉(zhuǎn)子5和右轉(zhuǎn)子13底端的沿徑向?qū)ΨQ的一對圓柱形孔中。圖19是左右轉(zhuǎn)子中條形磁鐵及U形導(dǎo)磁塊布置示意圖，圖中左轉(zhuǎn)子5中所裝的條形磁鐵11與安裝在右轉(zhuǎn)子13中橫向相對的條形磁鐵11磁極相反，同一轉(zhuǎn)子上的相鄰磁鐵間的磁極相反；左轉(zhuǎn)子5和右轉(zhuǎn)子13每旋轉(zhuǎn)60°，磁場的方向就會翻轉(zhuǎn)一次。左轉(zhuǎn)子5和右轉(zhuǎn)子13底端安裝的6個陶瓷制成的圓柱滾子12與左轉(zhuǎn)子5和右轉(zhuǎn)子13底端內(nèi)部安裝的內(nèi)部陶瓷軸承10、及左轉(zhuǎn)子5與右轉(zhuǎn)子13外部與外殼1之間安裝的外部陶瓷軸承4將整個磁路與外界分隔，并且形成環(huán)形閉合回路，減少了外界因素的干擾；如圖17所示，左轉(zhuǎn)子5和右轉(zhuǎn)子13內(nèi)部安裝的U形導(dǎo)磁塊16是由電工純鐵制成，U形導(dǎo)磁塊16的兩端連接著同一磁路的兩塊條形磁鐵11，在U形導(dǎo)磁塊16的作用下所產(chǎn)生的環(huán)形磁路中磁場更加均勻。工作時連接在右轉(zhuǎn)子13頂端軸上的電機(jī)將帶動左轉(zhuǎn)子5和右轉(zhuǎn)子13高速旋轉(zhuǎn)。隨著左轉(zhuǎn)子5和右轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)，條形磁鐵11的端面與外殼1上開有貫穿外殼的圓形通孔的上下側(cè)打有的圓柱形通孔間的接觸面積不斷發(fā)生變化，這導(dǎo)致了磁路不斷發(fā)生變化，從而使磁場的大小連續(xù)發(fā)生改變，進(jìn)而產(chǎn)生動態(tài)交變磁場。在交變磁場作用下超磁致伸縮棒7軸向產(chǎn)生振動，如圖2、圖14和圖15所示，超磁致伸縮棒7的振動通過與之相連的位移放大機(jī)構(gòu)9將橫向位移轉(zhuǎn)換為縱向位移并將位移放大，放大后的位移通過與之相連的波導(dǎo)桿15傳遞到外界。在圖2和圖16中所示，棒體基座6與超磁致伸縮棒7間為過渡配合，避免了超磁致伸縮棒7在安裝時發(fā)生破損；棒體基座6與外殼1間為過盈配合，實(shí)現(xiàn)了對超磁致伸縮棒7的底端夾緊。各零件具體結(jié)構(gòu)見圖3-圖17。

本裝置整體機(jī)構(gòu)為軸對稱式結(jié)構(gòu)，如圖1、圖2和圖3中所示：超磁致伸縮棒7安裝在棒體基座6上，棒體基座6安裝在外殼內(nèi)部的凹槽A中，位移放大機(jī)構(gòu)9安裝在外殼1內(nèi)部的方形凹槽B中且位移放大機(jī)構(gòu)9的左端與超磁致伸縮棒7接觸。波導(dǎo)桿15安裝在外殼上部的通孔中，波導(dǎo)桿15底部與外殼1之間裝有彈簧14且波導(dǎo)桿15底部與位移放大機(jī)構(gòu)9的上端接觸。外殼1的兩側(cè)分別安裝有左轉(zhuǎn)子5和右轉(zhuǎn)子13內(nèi)部陶瓷軸承10分別安裝在左轉(zhuǎn)子5和右轉(zhuǎn)子13的底端內(nèi)部，右轉(zhuǎn)子13上的細(xì)軸穿過外殼1上的通孔與左轉(zhuǎn)子5通過鍵連接。左轉(zhuǎn)子5和右轉(zhuǎn)子13的外側(cè)與外殼1之間安裝有外部陶瓷軸承4，左轉(zhuǎn)子5和右轉(zhuǎn)子13底部的圓柱形孔中分別安裝有6個條形磁鐵11，底部的半圓柱形凹槽中安裝有圓柱形滾子12，圓柱滾子12與外殼1接觸；左轉(zhuǎn)子3和右轉(zhuǎn)子15內(nèi)部分別安裝有3個U形導(dǎo)磁塊16。外殼1由相同的兩部分構(gòu)成，兩部分延中心對稱安裝在一起并通過雙頭螺柱2和螺母3連接緊固。

如圖4-圖8中所示，左轉(zhuǎn)子5由左轉(zhuǎn)子頂蓋C、左轉(zhuǎn)子上夾層D、左轉(zhuǎn)子下夾層E、左轉(zhuǎn)子底蓋F四部分組成，左轉(zhuǎn)子頂蓋C的頂端有2個沉頭螺紋孔α，底端徑向開有半圓柱型凹槽，左轉(zhuǎn)子上夾層D頂端有2個沉頭螺紋孔α和2個螺紋孔β，在徑向開有半圓柱型凹槽并且凹槽兩端開有圓柱形通孔。在左轉(zhuǎn)子上夾層D底端沿徑向同樣開有半圓柱型凹槽，左轉(zhuǎn)子上夾層D頂端與底端的半圓柱型凹槽的異面直線夾角為60°。第一塊U形導(dǎo)磁塊16安裝在左轉(zhuǎn)子頂蓋C上的半圓柱型凹槽和左轉(zhuǎn)子上夾層D頂端的半圓柱型凹槽及圓柱形通孔中。螺釘8穿過左轉(zhuǎn)子頂蓋C上的2個沉頭螺紋孔α和左轉(zhuǎn)子上夾層D頂端的2個螺紋孔β，螺釘8將左轉(zhuǎn)子頂蓋C、左轉(zhuǎn)子上夾層D及U形導(dǎo)磁塊16連接緊固。左轉(zhuǎn)子下夾層E頂端有2個沉頭螺紋孔α和2個螺紋孔β，在徑向開有半圓柱型凹槽并且凹槽兩端開有圓柱形通孔，在左轉(zhuǎn)子下夾層的頂端有一對圓柱形通孔，通孔的連心線與徑向開有的半圓柱型凹槽成60°角。左轉(zhuǎn)子下夾層E的底端沿徑向同樣開有半圓柱型凹槽，并且左轉(zhuǎn)子下夾層E頂端與底端的半圓柱型凹槽的異面直線夾角為60°。第二塊U形導(dǎo)磁塊16安裝在左轉(zhuǎn)子上夾層D底端的半圓柱型凹槽與左轉(zhuǎn)子下夾層E頂端的半圓柱型凹槽和凹槽兩端開有的圓柱形通孔中，螺釘8穿過左轉(zhuǎn)子上夾層D頂端的2個沉頭螺紋孔α和左轉(zhuǎn)子下夾層E頂端的2個螺紋孔β將左轉(zhuǎn)子上夾層D、左轉(zhuǎn)子下夾層E及U形導(dǎo)磁塊16連接緊固。左轉(zhuǎn)子底蓋F的頂端徑向開有半圓柱型凹槽，凹槽兩端開有圓柱形通孔，頂端有2個螺紋孔β和兩對連心線夾角為60度的圓柱形通孔，左轉(zhuǎn)子底蓋F底端中心處設(shè)有圓柱形溝槽，圓柱形溝槽底端開有圓柱形軸槽，軸槽上開有鍵槽，圓柱形溝槽用于安裝內(nèi)部陶瓷軸承10，左轉(zhuǎn)子底蓋F底端徑向開有6個半圓柱形凹槽，用來安裝圓柱滾子12。第三塊U形導(dǎo)磁塊16安裝在左轉(zhuǎn)子下夾層E底端的半圓柱型凹槽與左轉(zhuǎn)子底蓋F頂端的半圓柱型凹槽和凹槽兩端的圓柱形通孔中，螺釘8通過左轉(zhuǎn)子下夾層E上端的2個沉頭螺紋孔α和左轉(zhuǎn)子底蓋F上端的2個螺紋孔β，螺釘8將左轉(zhuǎn)子下夾層E、左轉(zhuǎn)子底蓋F及U形導(dǎo)磁塊16連接緊固。條形磁鐵11則安裝在左轉(zhuǎn)子5底端的6個圓柱形孔中且采用過盈配合。

如圖9-圖13所示，右轉(zhuǎn)子13由右轉(zhuǎn)子頂蓋L、右轉(zhuǎn)子上夾層M、右轉(zhuǎn)子下夾層N、右轉(zhuǎn)子底蓋O四部分組成，右轉(zhuǎn)子頂蓋L的頂端有2個沉頭螺紋孔α，頂端中心處有階梯軸，軸端開有鍵槽，底端徑向開有半圓柱型凹槽；右轉(zhuǎn)子上夾層M頂端有2個沉頭螺紋孔α和2個螺紋孔β，在徑向開有半圓柱型凹槽并且凹槽兩端開有圓柱形通孔。在右轉(zhuǎn)子上夾層M底端沿徑向同樣開有半圓柱型凹槽右轉(zhuǎn)子上夾層M頂端與底端的半圓柱型凹槽的異面直線夾角為60°。第一塊U形導(dǎo)磁塊16安裝在右轉(zhuǎn)子頂蓋L上的半圓柱型凹槽和右轉(zhuǎn)子上夾層M頂端的半圓柱型凹槽和凹槽兩端開有的圓柱形通孔中。螺釘8穿過右轉(zhuǎn)子頂蓋L上的2個沉頭螺紋孔α和右轉(zhuǎn)子上夾層M頂端的2個螺紋孔β將右轉(zhuǎn)子頂蓋L、右轉(zhuǎn)子上夾層M及U形導(dǎo)磁塊16連接緊固。右轉(zhuǎn)子下夾層N頂端有2個沉頭螺紋孔α和2個螺紋孔β，在徑向開有半圓柱型凹槽并且凹槽兩端開有圓柱形通孔，在右轉(zhuǎn)子下夾層N的頂端打有一對圓柱形通孔,通孔的連心線與徑向開有的半圓柱型凹槽呈60度角，右轉(zhuǎn)子下夾層N的底端沿徑向同樣開有半圓柱型凹槽并且右轉(zhuǎn)子下夾層N頂端與底端的半圓柱型凹槽的異面直線夾角為60°。第二塊U形導(dǎo)磁塊16安裝在右轉(zhuǎn)子上夾層M底端的半圓柱型凹槽與右轉(zhuǎn)子下夾層N頂端的半圓柱型凹槽和凹槽兩端開有的圓柱形通孔中，螺釘8穿過右轉(zhuǎn)子上夾層M頂端的2個沉頭螺紋孔α和右轉(zhuǎn)子下夾層N頂端打的2個螺紋孔β將右轉(zhuǎn)子上夾層M、右轉(zhuǎn)子下夾層N及U形導(dǎo)磁塊16連接緊固。右轉(zhuǎn)子底蓋O的頂端徑向開有半圓柱型凹槽，凹槽兩端開有圓柱形通孔，頂端有2個螺紋孔β和兩對連心線夾角為60度的圓柱形通孔，右轉(zhuǎn)子底蓋O底端中心處設(shè)有圓柱形溝槽，圓柱形溝槽底端有圓柱形細(xì)軸，細(xì)軸底端開有鍵槽，圓柱形溝槽用于安裝內(nèi)部陶瓷軸承10，右轉(zhuǎn)子底蓋O底端徑向開有6個半圓柱形凹槽，用來安裝圓柱滾子12。第三塊U形導(dǎo)磁塊16安裝在右轉(zhuǎn)子下夾層N的底端沿徑向開有半圓柱型凹槽與右轉(zhuǎn)子底蓋O上端徑向開有的半圓柱型凹槽和凹槽兩端開有的圓柱形通孔中，螺釘8通過右轉(zhuǎn)子下夾層N上端的2個沉頭螺紋孔α和右轉(zhuǎn)子底蓋O上端的2個螺紋孔β將右轉(zhuǎn)子下夾層N、右轉(zhuǎn)子底蓋O及U形導(dǎo)磁塊16連接緊固。條形磁鐵11則安裝在右轉(zhuǎn)子底端的6個圓柱形孔中且采用過盈配合。

如圖所示17所示，U形導(dǎo)磁塊16整體呈U形圓管狀，采用電工純鐵制成。

條形磁鐵11為圓柱形，分別安裝在左轉(zhuǎn)子5和右轉(zhuǎn)子13的圓柱形孔中，并且條形磁鐵11與左轉(zhuǎn)子5和右轉(zhuǎn)子13間為均為過盈配合。

外殼1是由對稱的兩部分組成，外殼1的左右兩端各開有圓柱形凹槽，凹槽的中心處有圓柱形凸臺，在左右兩端圓柱形凸臺中心處開有貫穿外殼的圓形通孔。在貫穿外殼的圓形通孔的上下側(cè)各打有圓形通孔，在上側(cè)圓形通孔的左側(cè)設(shè)有圓柱形凹槽A，在上側(cè)圓形通孔右側(cè)設(shè)有方形凹槽B，在方形凹槽B的上端開有縱向貫通的圓形通孔。外殼1正面上周向分布著4個通孔用來安裝雙頭螺柱2。

如圖2和圖16所示，棒體基座6為階梯圓柱形，中心處帶有階梯通孔，階梯通孔下端孔的直徑小于上端孔的直徑；超磁致伸縮棒7的下端安裝在棒體基座6的上端孔中，二者為過渡配合，且超磁致伸縮棒7的下端面與棒體基座6上端孔的底面接觸；棒體基座6安裝在外殼1上的凹槽A處，且棒體基座6與凹槽A間為過盈配合。

如圖2和圖14所示，位移放大機(jī)構(gòu)9整體為對稱結(jié)構(gòu)，采用彈簧剛制作，在其內(nèi)外側(cè)沿周向開有弧形凹槽；超磁致伸縮棒7的上端面與位移放大機(jī)構(gòu)9的左端面接觸。超磁致伸縮棒7產(chǎn)生的橫向位移通過位移放大機(jī)構(gòu)9轉(zhuǎn)換為縱向位移且被放大。

如圖2和圖15所示，波導(dǎo)桿15上端為長圓柱體，下端為長方體。長方體的上端面與彈簧的下端接觸，彈簧14的上端與外殼1上的方形凹槽B的上端接觸。放大后的超磁致伸縮棒7縱向位移通過波導(dǎo)桿15傳遞到外界。