[發(fā)明專利]徑向陣列式彈性扭轉(zhuǎn)支承

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210269200.8
• 申請(qǐng)日: 2012-07-31
• 公開（公告）號(hào): CN103573807A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉春節(jié);胡少剛;黃志榮;陳志偉;唐國(guó)興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州工學(xué)院
• 主分類號(hào): F16C27/00
• 分類號(hào): F16C27/00
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 金輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種彈性扭轉(zhuǎn)支承，特別是涉及一種徑向陣列式彈性扭轉(zhuǎn)支承。

背景技術(shù)

彈性扭轉(zhuǎn)支承是指在外部力矩的作用下，利用材料的彈性變形產(chǎn)生相對(duì)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的一種運(yùn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)形式，這與傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副（比如各類回轉(zhuǎn)軸承）的結(jié)構(gòu)有很大不同。彈性體是彈性機(jī)構(gòu)中一種典型的彈性元素。較之傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副，彈性扭轉(zhuǎn)支承具有許多優(yōu)點(diǎn)：（1）主要彈性元素可以一體化設(shè)計(jì)加工，結(jié)構(gòu)得以簡(jiǎn)化、體積和重量降低，不需裝配；（2）無間隙和摩擦，可實(shí)現(xiàn)高精度運(yùn)動(dòng)。其中，徑向陣列式彈性扭轉(zhuǎn)支承是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、形狀較為規(guī)則的彈性支承，具有和幾何中心軸重合的回轉(zhuǎn)中心，依靠在圓周徑向均布的彈性薄片的有限變形進(jìn)行工作。在扭轉(zhuǎn)載荷下，繞其回轉(zhuǎn)中心在有限角度范圍內(nèi)產(chǎn)生回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，是柔性鉸鏈（或稱柔性支承、彈性支承）的一種結(jié)構(gòu)形式。與傳統(tǒng)的支承比，彈性支承具有無空回、無摩擦、無間隙、無噪聲、無磨損、空間尺寸小、運(yùn)動(dòng)靈敏度高、容易控制、運(yùn)行穩(wěn)定等許多優(yōu)點(diǎn)，在宇航、機(jī)器人、光學(xué)、生物工程等諸多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，是精密機(jī)械、精密測(cè)量?jī)x表、微納米器件中的重要元件。然而，矩形截面構(gòu)成的彈性支承，由于在材料力學(xué)和彈性力學(xué)中都難以找到相關(guān)的設(shè)計(jì)理論，對(duì)于其設(shè)計(jì)效率和應(yīng)用實(shí)踐都形成了障礙。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種具有很高的軸向剛度和很高的徑向剛度，并且在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)軸心漂移很小的性能優(yōu)良的的小變形徑向陣列式彈性扭轉(zhuǎn)支承。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：一種徑向陣列式彈性扭轉(zhuǎn)支承，具有固定安裝座、轉(zhuǎn)動(dòng)連接座以及固定設(shè)置在固定安裝座和轉(zhuǎn)動(dòng)連接座之間的簧片；所述固定安裝座上具有安裝沉孔，固定安裝座外側(cè)的中央具有與固定安裝座同軸線的安裝限位凸臺(tái)；所述轉(zhuǎn)動(dòng)連接座外側(cè)的中央具有與轉(zhuǎn)動(dòng)連接座同軸線的連接限位凸臺(tái)；所述簧片具有至少2片，且以固定安裝座和轉(zhuǎn)動(dòng)連接座的中軸線為中心線徑向環(huán)形陣列設(shè)置。

上述技術(shù)方案所述簧片具有四片，且各簧片均為矩形截面等直梁。

上述技術(shù)方案所述轉(zhuǎn)動(dòng)連接座呈“十”字形。

上述技術(shù)方案所述安裝限位凸臺(tái)和連接限位凸臺(tái)均為圓柱形，且安裝限位凸臺(tái)的中軸線和連接限位凸臺(tái)的中軸線重合。

上述技術(shù)方案所述安裝沉孔具有四個(gè)，且均勻分布在固定安裝座上。

上述技術(shù)方案所述固定安裝座、轉(zhuǎn)動(dòng)連接座和簧片是通過精密數(shù)控慢走絲切割機(jī)床一體化加工而成。

采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明具有以下積極的效果：

本發(fā)明的簧片采用矩形截面等直梁以中軸線為中心線徑向陣列形式布置，在回轉(zhuǎn)方向上柔度均勻分布，具有很高的軸向剛度和很高的徑向剛度，并且在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)軸心漂移很小，是一種性能優(yōu)良的小變形回轉(zhuǎn)彈性支承，兩個(gè)該轉(zhuǎn)動(dòng)支承同時(shí)使用，可以為尺寸和質(zhì)量較大的構(gòu)件提供支承并允許構(gòu)件有小行程回轉(zhuǎn)角位移，適用于具有較大構(gòu)件的小行程精密測(cè)量和控制機(jī)構(gòu)。

附圖說明

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中1.固定安裝座，2.轉(zhuǎn)動(dòng)連接座，3.簧片，4.安裝限位凸臺(tái)，5.連接限位凸臺(tái)。

具體實(shí)施方式

（實(shí)施例1）

見圖1，本發(fā)明具有固定安裝座1、轉(zhuǎn)動(dòng)連接座2以及固定設(shè)置在固定安裝座1和轉(zhuǎn)動(dòng)連接座2之間的四片簧片3；固定安裝座1上具有四個(gè)均勻分布在固定安裝座1上的安裝沉孔11，固定安裝座1外側(cè)的中央具有與固定安裝座1同軸線的圓柱形安裝限位凸臺(tái)4；轉(zhuǎn)動(dòng)連接座2呈“十”字形，轉(zhuǎn)動(dòng)連接座2外側(cè)的中央具有與轉(zhuǎn)動(dòng)連接座2同軸線的圓柱形連接限位凸臺(tái)5；安裝限位凸臺(tái)4的中軸線和連接限位凸臺(tái)5的中軸線重合?；善?固定安裝座1和轉(zhuǎn)動(dòng)連接座2的中軸線為中心線徑向環(huán)形陣列設(shè)置，且各簧片3均為矩形截面等直梁。固定安裝座1、轉(zhuǎn)動(dòng)連接座2和簧片3是通過精密數(shù)控慢走絲切割機(jī)床一體化加工而成。

以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。