[發明專利]一種組合式空間旋轉機構

在審

• 申請號: 201510524205.4
• 申請日: 2015-08-24
• 公開（公告）號: CN105065869A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 韓勤鍇;邱星輝;褚福磊
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F16M11/00
• 分類號: F16M11/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

技術領域

本發明屬于機械設計領域，特別涉及一種組合式空間旋轉機構。

技術背景

隨著工業技術和國民經濟的不斷發展，越來越多的工業產品被運用到各種復雜、惡劣的環境中，在運行過程中承受著由于外界壞境引起的多種非設計旋轉運動。例如，風力發電機一般安裝在偏遠的內陸或是近海區域，由于隨機風力的作用，風力發電機機艙在高空懸支狀態下產生明顯的俯仰、翻滾和偏航運動。車輛在不平整路面上行駛或者急速換向時，車身也會出現類似的不同方向的轉動。由于這些附加旋轉運動的影響，產品運行性能和精度會受到影響，偏離產品設計階段的預定目標。

目前大多數工業產品設計主要關注產品自身設計，未能顧及外界環境產生的各種旋轉運動對產品性能的影響。從保證產品精度、提高產品適應性的角度來講，需要對產品在多種旋轉運動狀態下的性能進行測試評估。因此，很有必要提出一種組合式空間旋轉機構來模擬產品在實際運用中可能產生的旋轉運動。

發明內容

本發明的目的是提供一種組合式空間旋轉機構，用來模擬外界環境帶來的旋轉運動，通過零部件組合的方式實現多種形式的旋轉運動，具有結構簡單、靈活性強等特點。

本發明采用的技術方案是：

一種組合式空間旋轉機構，其特征在于，包括平板底座、兩個L型支撐架、螺栓軸、螺母、旋轉方塊、四個緊固螺栓和四個緊固螺母；

所述平板底座上設有4對沉頭U型槽，且沉頭U型槽以平板底座中心為中心等間隔90°對稱分布在平板底座上；

所述兩個L型支撐架的豎直面上設有U型槽，水平面上設有兩個螺栓孔。水平面螺栓孔與底板凹型槽配合，通過4個緊固螺栓和緊固螺母固定在平板底座上(通過底板沉頭U型槽的設計，可以實現L型支撐架在平板底座上的位置根據實際需要進行調節的目的)；

所述旋轉方塊設有通孔，在與通孔垂直的面上設有一個盲孔和螺栓孔。螺栓軸從一個L型支撐架U型槽穿入，貫穿旋轉方塊通孔，然后從另一個L型支撐架U型槽穿出，螺栓軸通過螺母固定在L型支撐架上，螺栓軸固定高度可沿L型支撐架豎直面上U型槽調節。(這樣可以實現旋轉方塊繞螺栓軸的轉動，通過調整兩個L型支撐架間的距離可以控制旋轉塊是旋轉還是固定不動)。

一種組合式空間旋轉機構，其特征在于，裝置還包括T型旋轉軸、滾動軸承，所述T型旋轉軸包括一段光軸和連接板，光軸與滾動軸承內圈配合，軸承外圈與旋轉方塊上盲孔配合，實現T型旋轉軸繞旋轉方塊的轉動。

本發明的工作原理：

利用本裝置當只需要實現一維轉動時，調節兩支撐板距離，將旋轉塊由旋轉方塊輸出單一旋轉運動。

當需要實現空間內一維旋轉運動時，可安裝T型旋轉軸，調節兩支撐板距離將旋轉塊固定，通過旋轉軸的運動實現定軸轉動。轉軸方向可通過旋轉塊的安裝角度確定；

當需要實現空間內二維組合旋轉運動時，增大兩支撐板間的距離，使旋轉塊能繞螺栓軸轉動，通過T型旋轉軸運動實現定軸轉動。

本發明的有益效果是：

1、本發明的組合式空間旋轉機構充分考慮現實中可能的轉動形式，能夠很好模擬空間一維轉動、空間二維組合轉動；

2、本發明的組合式空間旋轉機構采用簡單部件組合的形式，將空間一維轉動和空間組合二維轉動在同一機構中實現，具有結構簡單、靈活性強等優點。

附圖說明

圖1為本發明一種組合式空間旋轉機構實施例1的立體結構示意圖。

圖2為本發明一種組合式空間旋轉機構的平板底座結構示意圖。

圖3為本發明一種組合式空間旋轉機構的L型支撐架結構示意圖。

圖4為本發明一種組合式空間旋轉機構的旋轉方塊結構示意圖。

圖5為本發明一種組合式空間旋轉機構的T型旋轉軸結構示意圖。

圖6為本發明一種組合式空間旋轉機構實施例1的旋轉方塊、滾動軸承、T型旋轉軸的連接示意圖。

圖7為本發明一種組合式空間旋轉機構實施例2的立體結構示意圖。

圖中標號說明：