[發明專利]一種滑動式球形鉸鏈

無效

• 申請號: 200710163212.1
• 申請日: 2007-10-19
• 公開（公告）號: CN101149075A
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發明（設計）人: 唐曉強;汪勁松;李鐵民;王立平;林春深;朱鐵君;楊學智
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F16C11/06
• 分類號: F16C11/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種高精度高剛度的滑動式球形鉸鏈設計，屬機械制造、機器人技術領域。

背景技術

在機械制造裝備以及機器人結構中，特別是并聯機器，經常需要使用球形鉸鏈。球形鉸鏈的精度和剛度對整機性能的影響比較大，因此是一個關鍵零部件。球形鉸鏈的球頭件和球窩件的設計和制造是影響球形鉸鏈最終性能的關鍵環節。目前公知的滑動式球形鉸鏈球頭組件中球頭和球桿為一體化結構進行制造，這樣球頭的精度難以保證或者成本過高；而一部分球形鉸鏈的球窩件采用擠壓成型，則剛度較差，而且球形鉸鏈的許用半錐角較小。使用球度有要求的標準球作為球頭件，則可以降低球形鉸鏈的制造成本，提高其精度和剛度。

發明內容

本發明的目的是設計一種滑動式球形鉸鏈，具有較大的許用半錐角，可以用于機械制造裝備以及機器人中，提高整機的工作性能。

一種滑動式的球形鉸鏈，包括球頭組件、球窩組件、緊固螺釘和彈簧墊圈，其特征在于：所述球形鉸鏈中的所述球頭組件由球桿件和球頭件組成；所述球窩組件由上球窩蓋、下球窩蓋組成；所述球桿件和所述球頭件分開進行制造，再連接成球頭組件；所述球頭件為有球形度要求的標準球；所述球桿件上有一段表面上有跳動度要求，用于定位；所述球頭件與所述球桿件連接后，所述球桿件上所述有跳動度要求的表面與所述球頭件有同心度要求；所述上球窩蓋的球窩表面名義半徑與所述球頭件的球頭表面名義半徑相等；所述上球窩蓋上有安裝孔，用于與所述下球窩蓋連接；所述下球窩蓋的球窩表面名義半徑與所述球頭件的球頭表面名義半徑相等，其圓柱形外表面為一基準面，其底部圓形表面與所述圓柱形外表面有垂直度要求，其圓柱形外表面與球窩表面有同心度要求；所述下球窩蓋上有安裝孔，用于與所述上球窩蓋連接。

本發明所述球頭組件安裝在所述球窩組件的所述上球窩蓋和下球窩蓋之間，所述球頭組件中的球頭件與所述上球窩蓋和下球窩蓋的球窩表面接觸；所述上球窩蓋和下球窩蓋之間通過螺釘和彈簧墊圈連接，固定所述球頭組件，螺釘的預緊力根據球形鉸鏈裝配后的剛度和轉動摩擦力確定；所述球頭組件的球桿件與其他零部件連接；所述球窩組件的下球窩蓋與其他的零部件連接。

本發明所述球形鉸鏈的所述上球窩蓋和下球窩蓋的球窩表面上有涂層，以減小摩擦。

本發明所述其中所述球窩組件的所述上球窩蓋和下球窩蓋固定用的螺釘和彈簧墊圈的數量大于3組。

本發明所述球形鉸鏈可以實現大至45度的許用半錐角。

本發明與現有技術相比，具有以下優點及有益效果：提高了球形鉸鏈的剛度和精度，降低了制造成本。

附圖說明

圖1為本發明的球形鉸鏈的結構圖。

圖2為本發明的球頭件示意圖。

圖3為本發明的球桿件示意圖。

圖4為本發明的球頭組件示意圖。

圖5為本發明的上球窩蓋示意圖。

圖6為本發明的下球窩蓋示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖，詳細介紹本發明的滑動式球形鉸鏈的設計。

圖1為本發明的球形鉸鏈的結構裝配圖。其中1為球頭組件、2為球窩組件、3為緊固螺釘、4為彈簧墊圈。球頭組件1安裝在球窩組件2中，并使用緊固螺絲釘3和彈簧墊圈4進行緊固。

圖2為本發明的球頭件示意圖。球頭件5球表面的名義半徑為R。

圖3為本發明的球桿件示意圖。球桿件6有一段表面上有跳動度要求。

圖4為本發明的球頭組件示意圖。球頭組件2由球頭件5和球桿件6組成，球桿件6上有跳動度要求的表面與所述球頭件5有同心度要求。

圖5為本發明的上球窩蓋示意圖。上球窩蓋7的球窩表面的名義半徑R與球頭件5的球頭表面名義半徑R相等；其上有安裝孔，用于與所述下球窩蓋8連接。

圖6為本發明的下球窩蓋示意圖。下球窩蓋8的球窩表面的名義半徑R與球頭件5的球頭表面名義半徑R相等；其圓柱形外表面為一基準面；其底部圓形表面與其圓柱形外表面有垂直度要求；其圓柱形外表面與球窩表面有同心度要求；其上有安裝孔，用于與所述上球窩蓋7連接。