專利名稱：分體式虎克鉸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)器人及精密機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種虎克鉸。
背景技術(shù)：
虎克鉸可用于傳遞兩相交軸間的動力和運(yùn)動，在傳動過程中，兩軸之間夾角可以變動?，F(xiàn)有的虎克鉸一般是通過一個(gè)十字軸及兩個(gè)垂直的鉸鏈座組成，加工特別困難，工藝性差；這種結(jié)構(gòu)不能完全消除轉(zhuǎn)動過程中的間隙，無法實(shí)現(xiàn)高精度傳動，所以無法應(yīng)用于一些高精度系統(tǒng)中；同時(shí)，這種結(jié)構(gòu)往往含有較多的零部件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，從而使結(jié)構(gòu)尺寸比較大、質(zhì)量重、成本高，無法應(yīng)用于一些對結(jié)構(gòu)尺寸或負(fù)載有限制的場合。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的工藝性差、傳動精度低以及結(jié)構(gòu)尺寸較大、質(zhì)量重、成本高的問題，本發(fā)明提供了一種分體式虎克鉸，它通過兩個(gè)相對的錐面接觸實(shí)現(xiàn)傳動并消除間隙，可有效保證傳動的平穩(wěn)性，實(shí)現(xiàn)了無間隙，高精度，低成本，小型化，高負(fù)載二維轉(zhuǎn)動傳動。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)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(shè)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(cè)壁螺紋連接且一號上頂針4′和二號上頂針4″的錐形頭部分別置于一號錐形頂尖孔6′和二號錐形頂尖孔6″內(nèi)，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(cè)壁螺紋連接且一號下頂針5′和二號下頂針5″的錐形頭部分別置于三號錐形頂尖孔7′和四號錐形頂尖孔7″內(nèi)。本發(fā)明所述的分體式虎克鉸由兩個(gè)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相對于下叉形鉸鏈座2沿兩個(gè)獨(dú)立的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)二維相對轉(zhuǎn)動；安裝時(shí)由頂針向內(nèi)夾緊頂尖塊3，實(shí)現(xiàn)了定位和傳動雙重功能，并可通過兩個(gè)相對的錐面接觸消除轉(zhuǎn)動副里的徑向和軸向間隙，實(shí)現(xiàn)無間隙精密兩自由度關(guān)節(jié)傳動。
本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊，無間隙，外形小，成本低，負(fù)載能力強(qiáng)，傳動精度高的優(yōu)點(diǎn)，通過四個(gè)獨(dú)立的成一定幾何關(guān)系的接觸錐面進(jìn)行傳動，在局部上用多件簡單零部件實(shí)現(xiàn)了單個(gè)復(fù)雜零件的功能，零件加工方便，縮小了外形尺寸，同時(shí)由于改變了結(jié)構(gòu)和裝配順序，使得系統(tǒng)的裝配調(diào)整也非常方便，可用于高精度兩自由度轉(zhuǎn)動傳動，比如可應(yīng)用于機(jī)器人及精密機(jī)械精密傳動。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，將上鉸鏈座或下鉸鏈座與機(jī)構(gòu)的一個(gè)部件相連接，將另一個(gè)鉸鏈座與第二個(gè)部件相連接，兩個(gè)部件在動力裝置的驅(qū)動下即可發(fā)生兩個(gè)自由度的相對旋轉(zhuǎn)。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)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(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一(參見圖1-圖3)本實(shí)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(shè)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(cè)壁螺紋連接且一號上頂針4′和二號上頂針4″的錐形頭部分別置于一號錐形頂尖孔6′和二號錐形頂尖孔6″內(nèi)，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(cè)壁螺紋連接且一號下頂針5′和二號下頂針5″的錐形頭部分別置于三號錐形頂尖孔7′和四號錐形頂尖孔7″內(nèi)。
具體實(shí)施方式
二(參見圖1-圖3)本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于它還包括頂針的緊固裝置，該裝置由四個(gè)鎖緊螺母8組成，四個(gè)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(cè)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(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。在裝配調(diào)試的過程中，通過四個(gè)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(diào)節(jié)頂針與頂針塊的預(yù)緊力，預(yù)緊力調(diào)節(jié)完成后，用鎖緊螺母8鎖緊頂針與頂針塊的相對位置，以進(jìn)一步保證工作的可靠性，實(shí)現(xiàn)無間隙精密兩自由度關(guān)節(jié)傳動。
具體實(shí)施方式
三(參見圖2-圖3)本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于頂針的緊固裝置由四個(gè)鎖緊螺釘9組成，四個(gè)鎖緊螺釘9分別與上、下叉形鉸鏈座的叉形體的兩側(cè)壁上開設(shè)的徑向螺紋通孔螺紋連接，四個(gè)鎖緊螺釘9的內(nèi)端分別與四個(gè)頂針相接觸。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。本實(shí)施方式通過鎖緊螺釘9緊定頂針，以適應(yīng)結(jié)構(gòu)尺寸受限制的場合。
本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可根據(jù)實(shí)際負(fù)載的大小調(diào)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(shù)，使其符合不同的使用要求。
權(quán)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)，其特征在于它還包括頂尖塊(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(shè)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(cè)壁螺紋連接且一號上頂針(4′)和二號上頂針(4″)的錐形頭部分別置于一號錐形頂尖孔(6′)和二號錐形頂尖孔(6″)內(nèi)，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(cè)壁螺紋連接且一號下頂針(5′)和二號下頂針(5″)的錐形頭部分別置于三號錐形頂尖孔(7′)和四號錐形頂尖孔(7″)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式虎克鉸，其特征在于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(jù)權(quán)利要求1或2所述的分體式虎克鉸，其特征在于它還包括頂針的緊固裝置，該裝置由四個(gè)鎖緊螺母(8)組成，四個(gè)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(cè)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(jù)權(quán)利要求3所述的分體式虎克鉸，其特征在于所述頂針的緊固裝置由四個(gè)鎖緊螺釘(9)組成，四個(gè)鎖緊螺釘(9)分別與上、下叉形鉸鏈座的叉形體的兩側(cè)壁上開設(shè)的徑向螺紋通孔螺紋連接，四個(gè)鎖緊螺釘(9)的內(nèi)端分別與四個(gè)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(xiàn)有技術(shù)中所存在的工藝性差、傳動精度低以及結(jié)構(gòu)尺寸較大、質(zhì)量重、成本高的問題。本發(fā)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(gè)頂針，頂尖塊(3)的兩對相對的外表面上分別開設(shè)有錐形頂尖孔且每兩個(gè)錐形頂尖孔的小徑端相對且中心線重合；四個(gè)頂針分別與上、下叉形鉸鏈座的叉形體的側(cè)壁螺紋連接且其錐形頭部分別置于頂尖塊(3)的錐形頂尖孔內(nèi)。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊，無間隙，外形小，成本低，負(fù)載能力強(qiáng)，傳動精度高的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明由四個(gè)頂針與頂尖塊(3)所形成兩個(gè)傳動副組成，使得上叉形鉸鏈座(1)相對于下叉形鉸鏈座(2)沿兩個(gè)獨(dú)立的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)二維相對轉(zhuǎn)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(yōu)先權(quán)日2006年6月23日
發(fā)明者劉彥武, 孫立寧, 曲東升, 李長峰, 閔繼江, 楊志龍, 于傳文 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)