一種用於精密直線傳動的鉸鏈結構的製作方法

2023-06-08 10:33:11 1

專利名稱：一種用於精密直線傳動的鉸鏈結構的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於精密直線傳動控制領域的鉸鏈結構的改進。
技術背景現有鉸接技術方案為了滿足動力機轉動輸入和平臺直線運動輸出的需 要，傳動裝置採取剛性聯接，裝置本身不具備彈性變形能力，如果滑軌副和 絲杆副的相對空間位置存在誤差，則必然導致平臺在平移時產生各種不同類 型的附加側向力和附加力矩，並且由於絲杆副的相對位置和自身的配合精度 會隨時間、位置、速度發生變化，致使平臺最終輸出的運動誤差無法得到有 效控制，直接影響到平臺的綜合運動精度。發明內容本實用新型的目的在於設計一種精度高、穩定性好，能在小範圍內彈性 變形，便於實現直線運動的鉸鏈結構。本鉸鏈結構在一個矩形立方體較長兩對相對面的中間分別制半徑為Rl 和R2的圓弧狀凹槽，每個圓弧對頂點之間的距離為鉸鏈結構的柔性厚度(tl 和t2)。附圖l給出了鉸鏈正視圖可見的效果，Rl為兩側面上所開的圓弧凹 槽的半徑，Rl圓心軸與柔性厚度tl垂直；附圖2給出了鉸鏈側視圖可見的 效果，R2為前後面上所開的圓弧凹槽的半徑，R2圓心軸與柔性厚度t2垂直。傳動機構的基本組成分為動力機、工作機和傳動裝置三部分；動力機是 直流電機輸入，工作機是使安裝在水平方向滑軌副上的平臺執行直線運動； 通過傳動裝置絲杆副的絲杆螺母在絲杆上往復運動把動力傳遞給平臺，實現 將動力機所輸出轉動形式的運動轉變為工作機所需直線形式的運動。如圖3所示，本鉸鏈在傳動機構中的接方式為鉸鏈(l)懸掛安裝於絲 杆螺母(4)上，即懸掛安裝；動力機所要驅動的平臺(2)通過本彈性鉸鏈和絲 杆副(5)固定，即柔性聯接，依賴鉸鏈(l)自身的彈性變形能力，使從絲杆螺 母(4)輸出的附加側向力、附加力矩等各種負面的附加力轉變為鉸鏈的彈性 形變，從而使平臺(2)獲得較為有效的平行於滑軌副(3)的動力。這樣從傳動 機構設計本身降低了機構的誤差，使精度得到有效的保證。本使用新型的優越性主要表現在以下方面1) 傳動性能好懸掛安裝的新型鉸鏈使平臺運動方向儘可能的與絲杆 主軸保持平行；2) 運行安全可靠新型鉸鏈結構儘可能地減少了動力傳遞過程中的各 種負面影響，保證了動力機的連續運轉，使得動力輸入對零部件的動載 和衝擊有了緩衝保護作用，減少了絲杆變形、螺栓剪斷等事故；3) 製造和使用方便由於新型鉸鏈尺寸小，重量輕，製造和使用都比 較力'便；4) 基礎簡單、安裝方便由於採用懸掛安裝，新型鉸鏈兩端螺栓聯接， 聯接處受力小而且很簡單5) 其他易於實現通用化、系列化和標準化。既適用於舊設備改造提 高傳動效率，也可以在實現系列化後在新設備中推廣應用。


附圖1為本實用新型所設計的鉸鏈結構的正視圖 附圖2為本實用新型所設計的鉸鏈結構的側視圖 附圖3為所設計的鉸鏈結構的機構傳動示意圖圖中主要結構為1-二維柔性鉸鏈，2-平臺，3-滑軌副，4-絲杆螺母， 5-絲杆副。
具體實施方式
本實用新型所設計的鉸鏈結構可以採用不鏽鋼，銅合金等金屬材料製作， 可以根據實際需求定製，或者與某些零件製成一體。參見附圖1和附圖2， 其柔性厚度tl和t2可以根據絲杆螺母的轉矩，以及平臺移動的阻力通過試 驗來確定，進而確定加工所需要的數據R1和R2。
權利要求1.一種用於精密直線傳動的鉸鏈結構，其特徵為在一個矩形立方體較長兩對相對面的中間分別制半徑為R1和R2的圓弧狀凹槽，每個圓弧對頂點之間的距離為鉸鏈結構的柔性厚度(t1和t2)，R1圓心軸與柔性厚度t1垂直，R2圓心軸與柔性厚度t2垂直；在精密直線傳動機構中，本鉸鏈一端與絲杆螺母剛性聯接，另一端與平臺剛性聯接
2. 根據權利要求1所述的鉸鏈結構，其特徵為，所述的鉸鏈結構是由一 個獨立單元構成的二維鉸鏈。
專利摘要本實用新型的目的在於設計一種精度高、穩定性好，能在小範圍內彈性變形，便於實現直線運動的鉸鏈結構。本鉸鏈在一個矩形立方體較長兩對相對面的中間分別制半徑為R1和R2的圓弧狀凹槽，每個圓弧對頂點之間的距離為t1和t2，R1圓心軸與柔性厚度t1垂直，R2圓心軸與柔性厚度t2垂直。在傳動機構中鉸鏈(1)懸掛安裝於絲杆螺母(4)上；平臺(2)通過本彈性鉸鏈和絲杆副(5)固定，依賴鉸鏈(1)自身彈性變形能力，使從絲杆螺母(4)輸出的各種負面附加力轉變為鉸鏈的彈性形變，從而使平臺(2)獲得較為有效的平行於滑軌副(3)的動力。這樣從傳動機構設計本身降低了機構的誤差，使精度得到有效的保證。
文檔編號F16H37/00GK201025294SQ20062017525
公開日2008年2月20日 申請日期2006年12月25日 優先權日2006年12月25日
發明者張寧一, 徐一華, 強 林 申請人:北京天準科技有限責任公司