[發明專利]一種動力萬向聯軸節

有效

• 申請號: 201110182080.3
• 申請日: 2011-07-01
• 公開（公告）號: CN102848401A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 江浩
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00;F16D3/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于機械傳動領域，特別針對各種關節式機器人關節結構的動力萬向聯軸節。

背景技術

各種大小型關節式機器人的手臂、腰部和腿部的關節是整個關節式機器人極為重要的關鍵性結構部件，該結構要求有良好的靈活性，可靠的結構強度和穩定性，特別是應具有在三維空間任意方向的轉動能力，同時還要求結構小巧、緊湊、重量輕。目前各種關節式機器人的關節結構都是使用十字節萬向轉動原理進行結構設計，目前這種萬向節結構只具有結構支撐和萬向轉動性能，其自身不帶動力，關節的轉動驅動必須另外再配置動力以及傳動裝置，使得整個機器人的手臂、腰腿的關節結構變得復雜繁瑣，影響了關節式機器人性能的改善和提高，制約了關節式機器人的使用和發展。

為此，本發明提供一種動力萬向聯軸節機構，這種動力萬向節除具有普通萬向節結構的性能外，自身攜帶動力源，能夠由萬向節本身驅動結構實現萬向轉動，大大提高關節式機器人手臂和腰腿關節機構的性能，結構巧妙、緊湊、重量輕，電機安裝方便，動力傳遞可靠，萬向轉動靈活，制造低成本、加工工藝性好，且容易實現機器人所要求的自動控制。

發明內容

本發明的目的是設計一種動力萬向聯軸節機構，整個機構由固定支架、轉動支架、十字軸、傳動齒輪、驅動電機、以及支持軸承和連接螺釘組成。通過安裝在固定支架上的電機，驅動傳動齒輪帶動轉動支架圍繞十字軸相對轉動，實現機構的萬向聯接驅動。具體的技術解決方案是：

動力萬向聯軸節由2件固定支架7，2件轉動支架9，1件十字軸4，傳動齒輪2、10各2件，2件減速電機8，4件支持軸承6，標準連接螺釘1、3、5組成。

2件固定支架7通過其上的開口槽分別安裝在十字軸4的相互直角交叉的兩對軸頸處，方向相對，用連接螺釘3、5將固定支架和十字軸上的連接盤連接固定；2件減速電機8分別安裝在2件固定支架7上的電機安裝止口處，用螺釘固定；2件傳動齒輪10分別安裝在2件減速電機8的輸出軸上；2件傳動齒輪2分別安裝在2件轉動支架9的一側，用連接螺釘1固定，并與2件減速電機8的輸出軸上安裝的2件傳動齒輪10嚙合；2件支持軸承6安裝在2件傳動齒輪2上，并分別與十字軸4的兩個短懸臂端連接；同時，2件轉動支架9的另一側通過2件支持軸承6與十字軸4的兩個長懸臂端分別連接，2件轉動支架9通過軸承6可以各自繞十字軸4自由轉動。

本發明的優點是實現了萬向聯軸節的自主動力驅動，應用于關節式機器人的手臂或腰腿的關節連接，能夠做到仿人形外形效果好、驅動所需的萬向轉動靈活、整個萬向節機構可靠、機器人的控制容易實現，結構簡潔、緊湊、重量輕，電機安裝方便，動力傳遞可靠，制造和加工工藝性好，便于推廣使用。

附圖說明

圖1動力萬向聯軸節的主視圖。

圖2動力萬向聯軸節的俯視圖。

圖3動力萬向聯軸節的側視圖。

圖4動力萬向聯軸節從主視圖上做的A-A剖視圖

具體實施方式：

本發明將結合附圖1、附圖2、附圖3、附圖4做進一步描述。

2件U形固定支架7的兩端設有開口槽，可安裝在十字軸4的相互直角交叉的兩對軸頸處，安裝方向為U形相對，并且相互垂直，同時，通過十字軸上設計的連接盤，用連接螺釘3、5將十字軸和U形固定支架連接固定；2件減速驅動電機8分別安裝在2件固定支架7上的電機安裝止口處，用螺釘固定，安裝后的兩個電機其軸線為相互垂直；2件傳動齒輪10分別安裝在2件減速驅動電機8的輸出軸上；4件軸承6分別安裝在十字軸4的4個前端軸頸處；十字軸4的兩個短懸臂端通過安裝在其上的軸承6分別與2件傳動齒輪2連接，2件傳動齒輪2分別與2件轉動支架9的一側連接，并用連接螺釘1將2件傳動齒輪2與2件轉動支架9連接固定，十字軸4的兩個長懸臂端通過安裝在其上的軸承6與2件轉動支架9的另一側連接，2件轉動支架9通過軸承6可以各自繞十字軸4自由轉動；2件傳動齒輪2與2件減速驅動電機8的輸出軸上安裝的2件傳動齒輪10嚙合。