分體式虎克鉸的製作方法

2023-09-20 22:46:30

專利名稱：分體式虎克鉸的製作方法
技術領域：
本發明屬於機器人及精密機械領域，具體涉及一種虎克鉸。
背景技術：
虎克鉸可用於傳遞兩相交軸間的動力和運動，在傳動過程中，兩軸之間夾角可以變動。現有的虎克鉸一般是通過一個十字軸及兩個垂直的鉸鏈座組成，加工特別困難，工藝性差；這種結構不能完全消除轉動過程中的間隙，無法實現高精度傳動，所以無法應用於一些高精度系統中；同時，這種結構往往含有較多的零部件，結構複雜，從而使結構尺寸比較大、質量重、成本高，無法應用於一些對結構尺寸或負載有限制的場合。

發明內容
為解決現有技術中所存在的工藝性差、傳動精度低以及結構尺寸較大、質量重、成本高的問題，本發明提供了一種分體式虎克鉸，它通過兩個相對的錐面接觸實現傳動並消除間隙，可有效保證傳動的平穩性，實現了無間隙，高精度，低成本，小型化，高負載二維轉動傳動。本發明的技術方案是這樣實現的它包括上叉形鉸鏈座1和下叉形鉸鏈座2，它還包括頂尖塊3、一號上頂針4′、二號上頂針4″、一號下頂針5′和二號下頂針5″，頂尖塊3的兩對相對的外表面上分別開設有一號錐形頂尖孔6′、二號錐形頂尖孔6″、三號錐形頂尖孔7′和四號錐形頂尖孔7″，其中一號錐形頂尖孔6′與二號錐形頂尖孔6″的小徑端相對且中心線重合，三號錐形頂尖孔7′與四號錐形頂尖孔7″的小徑端相對且中心線重合；一號上頂針4′和二號上頂針4″分別與上叉形鉸鏈座1的叉形體的側壁螺紋連接且一號上頂針4′和二號上頂針4″的錐形頭部分別置於一號錐形頂尖孔6′和二號錐形頂尖孔6″內，一號下頂針5′和二號下頂針5″分別與下叉形鉸鏈座2的叉形體的側壁螺紋連接且一號下頂針5′和二號下頂針5″的錐形頭部分別置於三號錐形頂尖孔7′和四號錐形頂尖孔7″內。本發明所述的分體式虎克鉸由兩個相對安裝的頂針與頂尖塊3所形成的傳動副組成，使得上叉形鉸鏈座1相對於下叉形鉸鏈座2沿兩個獨立的軸進行旋轉，實現二維相對轉動；安裝時由頂針向內夾緊頂尖塊3，實現了定位和傳動雙重功能，並可通過兩個相對的錐面接觸消除轉動副裡的徑向和軸向間隙，實現無間隙精密兩自由度關節傳動。
本發明具有結構簡單緊湊，無間隙，外形小，成本低，負載能力強，傳動精度高的優點，通過四個獨立的成一定幾何關係的接觸錐面進行傳動，在局部上用多件簡單零部件實現了單個複雜零件的功能，零件加工方便，縮小了外形尺寸，同時由於改變了結構和裝配順序，使得系統的裝配調整也非常方便，可用於高精度兩自由度轉動傳動，比如可應用於機器人及精密機械精密傳動。在實際應用時，將上鉸鏈座或下鉸鏈座與機構的一個部件相連接，將另一個鉸鏈座與第二個部件相連接，兩個部件在動力裝置的驅動下即可發生兩個自由度的相對旋轉。


圖1是本發明的整體結構示意圖，圖2是圖1的A-A剖視圖，圖3是圖1的B-B剖視圖。
具體實施例方式
具體實施方式
一(參見圖1-圖3)本實施方式由上叉形鉸鏈座1、下叉形鉸鏈座2、頂尖塊3、一號上頂針4′、二號上頂針4″、一號下頂針5′和二號下頂針5″組成，頂尖塊3的兩對相對的外表面上分別開設有一號錐形頂尖孔6′、二號錐形頂尖孔6″、三號錐形頂尖孔7′和四號錐形頂尖孔7″，其中一號錐形頂尖孔6′與二號錐形頂尖孔6″的小徑端相對且中心線重合，三號錐形頂尖孔7′與四號錐形頂尖孔7″的小徑端相對且中心線重合；所述一號錐形頂尖孔6′和二號錐形頂尖孔6″的中心線與三號錐形頂尖孔7′和四號錐形頂尖孔7″的中心線相交且相互垂直；一號上頂針4′和二號上頂針4″分別與上叉形鉸鏈座1的叉形體的側壁螺紋連接且一號上頂針4′和二號上頂針4″的錐形頭部分別置於一號錐形頂尖孔6′和二號錐形頂尖孔6″內，一號下頂針5′和二號下頂針5″分別與下叉形鉸鏈座2的叉形體的側壁螺紋連接且一號下頂針5′和二號下頂針5″的錐形頭部分別置於三號錐形頂尖孔7′和四號錐形頂尖孔7″內。
具體實施方式
二(參見圖1-圖3)本實施方式與具體實施方式
一的不同點在於它還包括頂針的緊固裝置，該裝置由四個鎖緊螺母8組成，四個鎖緊螺母8分別與上叉形鉸鏈座1和下叉形鉸鏈座2外側的一號上頂針4′、二號上頂針4″、一號下頂針5′和二號下頂針5″螺紋連接。其它組成和連接關係與具體實施方式
一相同。在裝配調試的過程中，通過四個頂針和上叉形鉸鏈座1和下叉形鉸鏈座2之間的螺紋可調節頂針與頂針塊的預緊力，預緊力調節完成後，用鎖緊螺母8鎖緊頂針與頂針塊的相對位置，以進一步保證工作的可靠性，實現無間隙精密兩自由度關節傳動。
具體實施方式
三(參見圖2-圖3)本實施方式與具體實施方式
一的不同點在於頂針的緊固裝置由四個鎖緊螺釘9組成，四個鎖緊螺釘9分別與上、下叉形鉸鏈座的叉形體的兩側壁上開設的徑向螺紋通孔螺紋連接，四個鎖緊螺釘9的內端分別與四個頂針相接觸。其它組成和連接關係與具體實施方式
一相同。本實施方式通過鎖緊螺釘9緊定頂針，以適應結構尺寸受限制的場合。
本發明在實際應用時，可根據實際負載的大小調整頂針的直徑和錐角，以及頂針塊的外形尺寸、錐孔深度等參數，使其符合不同的使用要求。
權利要求
1.分體式虎克鉸，它包括上叉形鉸鏈座(1)和下叉形鉸鏈座(2)，其特徵在於它還包括頂尖塊(3)、一號上頂針(4′)、二號上頂針(4″)、一號下頂針(5′)和二號下頂針(5″)，頂尖塊(3)的兩對相對的外表面上分別開設有一號錐形頂尖孔(6′)、二號錐形頂尖孔(6″)、三號錐形頂尖孔(7′)和四號錐形頂尖孔(7″)，其中一號錐形頂尖孔(6′)與二號錐形頂尖孔(6″)的小徑端相對且中心線重合，三號錐形頂尖孔(7′)與四號錐形頂尖孔(7″)的小徑端相對且中心線重合；一號上頂針(4′)和二號上頂針(4″)分別與上叉形鉸鏈座(1)的叉形體的側壁螺紋連接且一號上頂針(4′)和二號上頂針(4″)的錐形頭部分別置於一號錐形頂尖孔(6′)和二號錐形頂尖孔(6″)內，一號下頂針(5′)和二號下頂針(5″)分別與下叉形鉸鏈座(2)的叉形體的側壁螺紋連接且一號下頂針(5′)和二號下頂針(5″)的錐形頭部分別置於三號錐形頂尖孔(7′)和四號錐形頂尖孔(7″)內。
2.根據權利要求1所述的分體式虎克鉸，其特徵在於所述一號錐形頂尖孔(6′)和二號錐形頂尖孔(6″)的中心線與三號錐形頂尖孔(7′)和四號錐形頂尖孔(7″)的中心線相交且相互垂直。
3.根據權利要求1或2所述的分體式虎克鉸，其特徵在於它還包括頂針的緊固裝置，該裝置由四個鎖緊螺母(8)組成，四個鎖緊螺母(8)分別與上叉形鉸鏈座(1)和下叉形鉸鏈座(2)外側的一號上頂針(4′)、二號上頂針(4″)、一號下頂針(5′)和二號下頂針(5″)螺紋連接。
4.根據權利要求3所述的分體式虎克鉸，其特徵在於所述頂針的緊固裝置由四個鎖緊螺釘(9)組成，四個鎖緊螺釘(9)分別與上、下叉形鉸鏈座的叉形體的兩側壁上開設的徑向螺紋通孔螺紋連接，四個鎖緊螺釘(9)的內端分別與四個頂針相接觸。
全文摘要
分體式虎克鉸，它涉及一種虎克鉸，為解決現有技術中所存在的工藝性差、傳動精度低以及結構尺寸較大、質量重、成本高的問題。本發明提供了一種分體式虎克鉸，它包括上叉形鉸鏈座(1)和下叉形鉸鏈座(2)，它還包括頂尖塊(3)和四個頂針，頂尖塊(3)的兩對相對的外表面上分別開設有錐形頂尖孔且每兩個錐形頂尖孔的小徑端相對且中心線重合；四個頂針分別與上、下叉形鉸鏈座的叉形體的側壁螺紋連接且其錐形頭部分別置於頂尖塊(3)的錐形頂尖孔內。本發明具有結構簡單緊湊，無間隙，外形小，成本低，負載能力強，傳動精度高的優點。本發明由四個頂針與頂尖塊(3)所形成兩個傳動副組成，使得上叉形鉸鏈座(1)相對於下叉形鉸鏈座(2)沿兩個獨立的軸進行旋轉，實現二維相對轉動。
文檔編號F16D3/26GK1869464SQ20061001020
公開日2006年11月29日 申請日期2006年6月23日 優先權日2006年6月23日
發明者劉彥武, 孫立寧, 曲東升, 李長峰, 閔繼江, 楊志龍, 於傳文 申請人:哈爾濱工業大學