[发明专利]分体式虎克铰

说明书

技术领域

本发明属于机器人及精密机械领域，具体涉及一种虎克铰。

背景技术

虎克铰可用于传递两相交轴间的动力和运动，在传动过程中，两轴之间夹角可以变动。现有的虎克铰一般是通过一个十字轴及两个垂直的铰链座组成，加工特别困难，工艺性差；这种结构不能完全消除转动过程中的间隙，无法实现高精度传动，所以无法应用于一些高精度系统中；同时，这种结构往往含有较多的零部件，结构复杂，从而使结构尺寸比较大、质量重、成本高，无法应用于一些对结构尺寸或负载有限制的场合。

发明内容

为解决现有技术中所存在的工艺性差、传动精度低以及结构尺寸较大、质量重、成本高的问题，本发明提供了一种分体式虎克铰，它通过两个相对的锥面接触实现传动并消除间隙，可有效保证传动的平稳性，实现了无间隙，高精度，低成本，小型化，高负载二维转动传动。本发明的技术方案是这样实现的：它包括上叉形铰链座1和下叉形铰链座2，它还包括顶尖块3、一号上顶针4'、二号上顶针4"、一号下顶针5'和二号下顶针5"，顶尖块3的两对相对的外表面上分别开设有一号锥形顶尖孔6'、二号锥形顶尖孔6"、三号锥形顶尖孔7'和四号锥形顶尖孔7"，其中一号锥形顶尖孔6'与二号锥形顶尖孔6"的小径端相对，并且中心线重合，三号锥形项尖孔7'与四号锥形顶尖孔7"的小径端相对，并且中心线重合；一号上顶针4'和二号上顶针4"分别与上叉形铰链座l的叉形体的侧壁螺纹连接且一号上顶针4'和二号上顶针4"的锥形头部分别置于一号锥形顶尖孔6'和二号锥形项尖孔6"内，一号下顶针5'和二号下顶针5"分别与下叉形铰链座2的叉形体的侧壁螺纹连接且一号下顶针5'和二号下顶针5"的锥形头部分别置于三号锥形顶尖孔7'和四号锥形顶尖孔7"内。本发明所述的分体式虎克铰由两个相对安装的顶针与项尖块3所形成的传动副组成，使得上叉形铰链座1相对于下叉形铰链座2沿两个独立的轴旋转，实现二维转动；安装时由顶针向内夹紧顶尖块3，实现了定位和传动双重功能，并可通过两个相对的锥面接触消除转动副里的径向和轴向间隙，实现无间隙精密两自由度关节传动。

本发明具有结构简单紧凑，无间隙，外形小，成本低，负载能力强，传动精度高的优点，通过四个独立的成一定几何关系的接触锥面进行传动，在局部上用多件简单零部件实现了单个复杂零件的功能，零件加工方便，缩小了外形尺寸，同时由于改变了结构和装配顺序，使得系统的装配调整也非常方便，可用于高精度两自由度转动传动，比如可应用于机器人及精密机械精密传动。在实际应用时，将上铰链座或下铰链座与机构的一个部件相连接，将另一个铰链座与第二个部件相连接，两个部件在动力装置的驱动下即可发生两个自由度的相对旋转。

附图说明

图l是本发明的整体结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图l的B-B剖视图。

具体实施方式

具体实施方式一：（参见图1~3）本实施方式由上叉形铰链座1、下叉形铰链座2、顶尖块3、一号上顶针4'、二号上顶针4"、一号下顶针5'和二号下顶针5"组成，项尖块3的两对相对的外表面上分别开设有一号锥形顶尖孔6'、二号锥形顶尖孔6"、三号锥形顶尖孔7'和四号锥形顶尖孔7"，其中一号锥形顶尖孔6'与二号锥形顶尖孔6"的小径端相对，并且中心线重合，三号锥形顶尖孔7'与四号锥形顶尖孔7"的小径端相对，并且中心线重合；所述一号锥形顶尖孔6'和二号锥形项尖孔6"的中心线与三号锥形顶尖孔7'和四号锥形项尖孔7"的中心线相交且相互垂直；一号上顶针4'和二号上顶针4"分别与上叉形铰链座1的叉形体的侧壁螺纹连接且一号上顶针47和二号上顶针4"的锥形头部分别置于一号锥形顶尖孔6'和二号锥形顶尖孔6"内，一号下顶针5'和二号下顶针5"分别与下叉形铰链座2的叉形体的侧壁螺纹连接且一号下顶针5'和二号下顶针5"的锥形头部分别置于三号锥形顶尖孔7'和四号锥形顶尖孔7"内。