[發(fā)明專利]一種對稱螺旋交叉簧片柔性軸承

無效

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• 申請日: 2013-04-15
• 公開（公告）號: CN103216526A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發(fā)明（設計）人: 畢樹生;劉浪;劉暢;張述卿
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: F16C27/00
• 分類號: F16C27/00
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實專利事務所 11121
• 代理人: 李有浩

技術領域

本發(fā)明涉及一種柔性軸承，更特別地說，是指一種具有對稱螺旋交叉簧片的柔性軸承。

背景技術

柔性軸承現(xiàn)在應用越來越廣泛，其工作原理是利用柔性單元在外力作用下變形從而產(chǎn)生相對轉動。柔性軸承因其無摩擦、無間隙、自定心、無需潤滑、無需維護、可真空應用等優(yōu)點，使得其深受從事精密定位、微動平臺等精密領域的科研人員所青睞，并已在低溫分光計、光源同步加速器、氣象衛(wèi)星光學器件調整、天文望遠鏡上自適應場調整機構、航天器上微波天線的對準機構等場合應用。

由于缺口型柔性鉸鏈轉角范圍太小，不適于設計大行程的柔性軸承，因此當前國內(nèi)外多采用交叉簧片柔性鉸鏈來構造柔性軸承，如德國C-FLEX、美國RiverHawk和Goodrich等公司及瑞士CSEM研究機構等。但基于交叉簧片的柔性軸承難以一體化加工，因此不得已需要進行裝配，而正是該型柔性軸承加工裝配方法的缺少限制了柔性軸承的實際應用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種對稱螺旋交叉簧片柔性軸承，該軸承利用六個單簧片環(huán)形體在空間上依次螺旋交叉組合，通過圓柱銷釘緊定構成。該軸承具有大行程、大徑旋剛度比（徑向剛度/旋轉剛度）和大軸旋剛度比（軸向剛度/旋轉剛度），其結構非常緊湊。本發(fā)明軸承采用線切割加工工藝，先制作出預成型體，然后用圓柱銷釘鎖緊，再加工切口、安裝孔和輸出孔。

本發(fā)明的一種對稱螺旋交叉簧片柔性軸承，該軸承包括有上中間單簧片環(huán)形體（1）、下中間單簧片環(huán)形體（2）、上端部單簧片環(huán)形體（3）、下端部單簧片環(huán)形體（4）、上過渡單簧片環(huán)形體（5）、下過渡單簧片環(huán)形體（6）、以及多個個墊片和多個圓柱銷釘；其中，單簧片環(huán)形體與墊片為疊層裝配；

所述墊片是指AA墊片（7A）、AB墊片（7B）、AC墊片（7C）、AD墊片（7D）、AE墊片（7E）、BA墊片（8A）、BB墊片（8B）、BC墊片（8C）、BD墊片（8D）和BE墊片（8E）；

所述圓柱銷釘是指AA圓柱銷釘（11A）、AB圓柱銷釘（11B）、AC圓柱銷釘（11C）、BA圓柱銷釘（12A）、BB圓柱銷釘（12B）和BC圓柱銷釘（12C）；

上中間單簧片環(huán)形體（1）上設有A簧片（11）、上中間運動環(huán)（12）和上中間固定環(huán)（13），上中間運動環(huán)（12）與上中間固定環(huán)（13）以水平線AB對稱設置，A簧片（11）設置在上中間運動環(huán)（12）與上中間固定環(huán)（13）之間，且A簧片（11）與所述水平線AB的夾角α₁等于90度；

下中間單簧片環(huán)形體（2）上設有B簧片（21）、下中間運動環(huán)（22）和下中間固定環(huán)（23），下中間運動環(huán)（22）與下中間固定環(huán)（23）以水平線CD對稱設置，B簧片（21）設置在下中間運動環(huán)（22）與下中間固定環(huán)（23）之間，且B簧片（21）與所述水平線CD的夾角α₂等于90度；

上端部單簧片環(huán)形體（3）上設有C簧片（31）、上端部運動環(huán)（32）和上端部固定環(huán)（33），上端部運動環(huán)（32）與上端部固定環(huán)（33）以水平線EF對稱設置，C簧片（31）設置在上端部運動環(huán)（32）與上端部固定環(huán)（33）之間，且C簧片（31）與所述水平線EF的夾角α₃等于30度；

下端部單簧片環(huán)形體（4）上設有D簧片（41）、下端部運動環(huán)（42）和下端部固定環(huán)（43），下端部運動環(huán)（42）與下端部固定環(huán)（43）以水平線GH對稱設置，D簧片（41）設置在下端部運動環(huán)（42）與下端部固定環(huán)（43）之間，且D簧片（41）與所述水平線GH的夾角α₄等于30度；

上過渡單簧片環(huán)形體（5）上設有E簧片（51）、上過渡運動環(huán)（52）和上過渡固定環(huán)（53），上過渡運動環(huán)（52）與上過渡固定環(huán)（53）以水平線IJ對稱設置，E簧片（51）設置在上過渡運動環(huán)（52）與上過渡固定環(huán)（53）之間，且E簧片（51）與所述水平線IJ的夾角α₅等于30度；

下過渡單簧片環(huán)形體（6）上設有F簧片（61）、下過渡運動環(huán)（62）和下過渡固定環(huán)（63），下過渡運動環(huán)（62）與下過渡固定環(huán)（63）以水平線KL對稱設置，F(xiàn)簧片（61）設置在下過渡運動環(huán)（62）與下過渡固定環(huán)（63）之間，且F簧片（61）與所述水平線KL的夾角α₆等于30度；

在上中間單簧片環(huán)形體（1）的下板面與下中間單簧片環(huán)形體（2）的上板面之間放置AC墊片（7C）和BC墊片（8C），且上中間單簧片環(huán)形體（1）的簧片（11）與下中間單簧片環(huán)形體（2）中的簧片（21）保持平行；