[發(fā)明專利]一種剛度可調(diào)的鏜桿及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111591903.8
• 申請日: 2021-12-23
• 公開（公告）號: CN114192822B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉強(qiáng);周強(qiáng);韓偉;高大湧
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號: B23B29/02
• 分類號: B23B29/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 岳泉清

1.一種剛度可調(diào)的鏜桿，其特征在于，包括鏜桿本體(11)，所述鏜桿本體(11)設(shè)置有內(nèi)腔，所述內(nèi)腔中設(shè)置有剛度可調(diào)單元，所述剛度可調(diào)單元包括剛度調(diào)整指令輸入部和剛度調(diào)整執(zhí)行部；

剛度調(diào)整指令輸入部通過垂直嚙合的兩個錐形齒輪將鏜桿外部輸入的剛度調(diào)整指令傳遞給剛度調(diào)整執(zhí)行部，所述剛度調(diào)整執(zhí)行部通過懸臂梁帶動質(zhì)量塊旋轉(zhuǎn)改變方形懸臂梁的角度以實現(xiàn)鏜桿剛度的調(diào)整；

剛度調(diào)整指令輸入部包括輸入軸(13)、輸入錐形齒輪(14)、輸入部支撐板(4)、一號套筒(3)和二號套筒(12)；

所述輸入部支撐板(4)包括圓板(4-1)，所述圓板(4-1)同軸嵌放在鏜桿本體(11)內(nèi)腔中，圓板(4-1)中間開有軸向通透的方形孔(4-2)，在方形孔(4-2)上下位置的圓板(4-1)上對稱開有兩個通孔(4-3)，所述輸入軸(13)貫穿兩個通孔(4-3)及中間的方形孔(4-2)，在方形孔(4-2)中、輸入軸(13)外部依次套設(shè)一號套筒(3)、輸入錐形齒輪(14)和二號套筒(12)；

所述輸入軸(13)一端面設(shè)置有內(nèi)六角孔，并在該位置的鏜桿本體(11)對應(yīng)開有通孔，外部通過六角扳手帶動輸入軸(13)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動輸入錐形齒輪(14)旋轉(zhuǎn)，向剛度調(diào)整執(zhí)行部傳遞剛度調(diào)整指令；

剛度調(diào)整執(zhí)行部包括圓形滑道(5)、圓形滑塊(7)、輸出錐形齒輪(8)、方形懸臂梁(9)和質(zhì)量塊(10)；

圓形滑道(5)由兩個半圓環(huán)板(5-1)扣合而成的圓環(huán)板，在圓環(huán)板的內(nèi)圓表面設(shè)置有圓形凹槽(5-2)作為滑道，圓形凹槽(5-2)的槽底沿周向均布四個通孔，相對兩個通孔為一對，其中一對通孔為圓環(huán)板固定通孔(5-3)，另一對通孔為剛度調(diào)整通孔(5-4)；

圓形滑塊(7)包括圓板(7-1)，所述圓板(7-1)圓周中間位置設(shè)置有圓環(huán)凸起(7-2)，所述圓板(7-1)中間設(shè)置有安裝孔(7-3)；

圓形滑道(5)的兩個半圓環(huán)板(5-1)扣合在圓形滑塊(7)的圓環(huán)凸起(7-2)上，使得圓環(huán)凸起(7-2)置于圓形凹槽(5-2)中，且有工作間隙；

圓環(huán)板同軸嵌放在鏜桿本體(11)內(nèi)腔中，在與四個通孔對應(yīng)位置的鏜桿本體(11)上設(shè)置有四個螺紋孔，與圓環(huán)板固定通孔(5-3)對應(yīng)的兩個螺紋孔安裝固定螺栓(16)，固定螺栓(16)旋入后與圓環(huán)凸起(7-2)保留工作間隙；與剛度調(diào)整通孔(5-4)對應(yīng)的兩個螺紋孔安裝剛度調(diào)整螺栓(6)，剛度調(diào)整螺栓(6)旋入后頂壓在圓環(huán)凸起(7-2)上；

圓形滑塊(7)的安裝孔(7-3)套設(shè)在輸出錐形齒輪(8)的軸上，方形懸臂梁(9)的一端同軸固定于輸出錐形齒輪(8)的軸孔中，方形懸臂梁(9)的另一端設(shè)置有圓形的質(zhì)量塊(10)；輸出錐形齒輪(8)與輸入錐形齒輪(14)垂直嚙合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種剛度可調(diào)的鏜桿，其特征在于，輸入部支撐板(4)與鏜桿本體(11)通過焊接固定。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種剛度可調(diào)的鏜桿，其特征在于，方形懸臂梁(9)和輸出錐形齒輪(8)的軸孔通過焊接固定。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種剛度可調(diào)的鏜桿，其特征在于，一號套筒(3)和二號套筒(12)的高度適應(yīng)性調(diào)整用于調(diào)節(jié)輸入錐形齒輪(14)在輸入軸(13)的位置，以實現(xiàn)輸入錐形齒輪(14)與輸出錐形齒輪(8)垂直嚙合。

5.鏜桿剛度調(diào)整方法，該方法基于權(quán)利要求1所述一種剛度可調(diào)的鏜桿實現(xiàn)，其特征在于，該方法包括：

步驟一、旋松兩個剛度調(diào)整螺栓(6)，使其與圓形滑塊(7)的圓環(huán)凸起(7-2)保留工作間隙；

步驟二、利用六角扳手伸進(jìn)輸入軸端部的內(nèi)六角孔中，使輸入軸(13)帶動輸入錐形齒輪(14)旋轉(zhuǎn)；

步驟三、輸入錐形齒輪(14)帶動與其嚙合的輸出錐形齒輪(8)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而實現(xiàn)方形懸臂梁(9)帶動圓形的質(zhì)量塊(10)旋轉(zhuǎn)角度α，以達(dá)到預(yù)期剛度；

步驟四、旋緊兩個剛度調(diào)整螺栓(6)，使其重新頂壓在圓環(huán)凸起(7-2)上，完成剛度調(diào)整。