[发明专利]一种紧凑高刚度虎克铰

说明书

本发明一种紧凑型高刚度虎克铰，包括下U型架、上U型架、短轴、长轴及螺钉，所述长轴安装于所述下U型架的轴孔中，所述短轴安装于上U型架的轴孔中，所述长轴设有中心孔，所述短轴中间部位的轴穿过所述长轴的中心孔配合，并通过所述螺钉固连。本发明采用先分体后固连的设计思想，结构简单，操作简便，适用于航空航天等要求结构紧凑及高刚性的应用场合。

技术领域

本发明属于机械设备领域，具体涉及一种紧凑型高刚度虎克铰。

背景技术

虎克铰作为一种能够提供两个自由度的铰链机构，在各种形式的并联机器人中得到了大量的应用。一般应用场合下，需要虎克铰运动范围足够大，精度足够高。但是在某些特殊应用场合如航空航天领域，对虎克铰提出更高的要求，比如结构紧凑，重量轻，刚度高，耐冲击性能好等。为了使得虎克铰的结构紧凑，现有技术采用分体式设计，使得虎克铰体积减小，改善了加工和装配工艺。例如名为“分体式虎克铰”的发明专利(申请号：CN201410603983.8)中公开一种分体式虎克铰，该专利中的虎克铰十字轴部分被拆分为一个顶尖块和四个顶针，这样虽然便于加工和装配，减小了体积，提高了精度，但是分体式结构必然带来结构刚性差的缺点，不能适应刚度需求大的应用场合。为此，还需要研究既结构紧凑又刚度较高的虎克铰。

发明内容

本发明是的目的是为了克服现有技术存在的缺陷，提供一种紧凑高刚度虎克铰。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种紧凑高刚度虎克铰，包括下U型架、上U型架、短轴、长轴及螺钉，所述长轴安装于所述下U型架的轴孔中，所述短轴安装于上U型架的轴孔中，所述长轴设有中心孔，所述短轴中间部位的轴穿过所述长轴的中心孔配合，并通过所述螺钉固连。

所述长轴与所述短轴的两端分别安装有角接触轴承，所述角接触轴承内环通过所述长轴和所述短轴上的轴肩进行限位。

还包括紧定螺钉及螺纹压圈，所述角接触轴承的外环通过所述螺纹压圈进行轴向预紧。

所述紧定螺钉分别安装在所述上U型架和所述下U型架正对的所述螺纹压圈的位置。

本发明的有益效果是：采用先分体后固连的设计思想，一方面可以减小虎克铰的装配尺寸，减小体积和重量，另一方面可以提升虎克铰的刚度，使其既具有结构紧凑的特点，又具有刚度高、抗冲击能力好的优点。

附图说明

图1为本发明的一种紧凑型高刚度虎克铰的结构示意图；

图2为本申请沿图1所示A-A虚线的剖视图；

图3为本发明一种紧凑型高刚度虎克铰长轴及短轴的局部剖视图。

其中：1-下U型架；2-上U型架；3-紧定螺钉；4-螺纹压圈；5-角接触轴承；6-短轴；7-长轴；8-螺钉。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。

请参见附图1至附图2：包括下U型架1、上U型架2、短轴6、长轴7及螺钉8，下U形架1为虎克铰提供一个维度的旋转轴系，同时作为整个虎克铰的安装基座。上U形架2为虎克铰提供另外一个维度的旋转轴系，同时与并联机器人的其他运动部件进行连接。长轴7安装于下U型架1的轴孔中，短轴6安装于上U型架2的轴孔中，长轴7设有中心孔，短轴6中间部位的轴穿过长轴7的中心孔配合，并通过螺钉8固连，请参见附图3：短轴6的中间部位穿过长轴7的中心孔，并且采用某种方式进行固连，具体的连接方式可以依据应用场合进行确定，在不需要反复拆卸的应用场合下可以用焊接、胶接或者过盈配合，在需要反复拆装的场合下可以采用螺纹连接等方式。