[实用新型]一种三重复合虎克铰

说明书

本实用新型涉及一种三重复合虎克铰，包括阶梯轴连接件及设置于阶梯轴连接件的最内层铰链、中间层铰链和最外层铰链，最内层铰链由第三套筒和第一U形件组成，第三套筒位于阶梯轴连接件的中间轴段处，第一U形件连接在第三套筒上；中间层铰链由第二套筒、第一U形铰链支架和第二U形件组成，第二套筒套在阶梯轴连接件上并与第三套筒相邻，第二U形件通过第一U形铰链支架连接在第二套筒上；最外层铰链由第一套筒、第二U形铰链支架和第三U形件组成，第一套筒套在阶梯轴连接件上并与第二套筒相邻，第三U形件通过第二U形铰链支架连接在第一套筒上。本实用新型的优点是结构新颖简单，加工装配方便，成本低，负载能力强，旋转角度更大，可实现性强。

技术领域

本实用新型涉及一种虎克铰，具体涉及一种三重复合虎克铰，属于机器人技术领域。

背景技术

随着机械化水平的提高以及加工制造业的快速发展，虎克铰以其机械机构、适用范围以及灵活性上的特点受到越来越多机械行业者们的青睐，应用范围也越来越广泛。虎克铰通常作为一种能够提供两个自由度的连接机构，用于运动过程两轴力的传递，且具有一定的支撑作用，广泛应用于机器人系统的连接元件，可通过改变两端轴线之间的位姿关系，以实现变向传动或者补偿关节之间不可避免的轴线偏差，其结构大多采用十字轴或者类似十字的支撑轴。

经检索发现，专利号为201110054834.7的中国专利提供了一种可变构型虎克铰，具有变构型和变自由度的功能，其轴承转动副与带有长短轴的十字形连接件的两端转动相连，其结构设计复杂，加工比较困难，工艺性差，导致了精度的降低和成本的增加；同时采用轴承用于转动，不能消除传动中的径向间隙，或者是引起转动中心的不同心，导致虎克铰链精度的降低，所以不能看成理想的虎克铰。

此外，传统的虎克铰都只有两个旋转自由度，无法满足于一些对结构尺寸或负载有限制的场合，有时还需要补充一个旋转自由度才能满足部分转动关节所需的三个旋转自由度的要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，提供一种结构简单，设计合理，使用方便的三重复合虎克铰。

本实用新型解决其技术问题的技术方案如下：

一种三重复合虎克铰，包括阶梯轴连接件以及依次设置于阶梯轴连接件上的最内层铰链、中间层铰链和最外层铰链，所述最内层铰链由第三套筒和第一U形件组成，所述第三套筒位于阶梯轴连接件的中间轴段处，所述第一U形件连接在第三套筒上；所述中间层铰链由第二套筒、第一U形铰链支架和第二U形件组成，所述第二套筒套在阶梯轴连接件上并与第三套筒相邻，所述第二U形件通过第一U形铰链支架连接在第二套筒上；所述最外层铰链由第一套筒、第二U形铰链支架和第三U形件组成，所述第一套筒套在阶梯轴连接件上并与第二套筒相邻，所述第三U形件通过第二U形铰链支架连接在第一套筒上。

本实用新型中，最内层铰链、中间层铰链、最外层铰链等三层铰链的所有轴线相交于一点，构成一个灵活的转动整体。

本实用新型进一步完善的技术方案如下：

优选地，所述阶梯轴连接件由中间向两端呈阶梯状逐渐收缩，在所述阶梯轴连接件的中间轴段处套有第三套筒，在所述阶梯轴连接件上位于第三套筒的两端依次套有第二套筒、第一套筒。

优选地，在所述第三套筒的外圆周壁中间位置制有两个对称分布的第一圆形通孔，所述第一圆形通孔垂直于第三套筒的轴线方向，所述第一U形件的两端坎合在第三套筒的第一圆形通孔内。

优选地，所述第二套筒有两个，两个第二套筒与所述第三套筒的上下两端相邻，并沿阶梯轴连接件对称分布，所述第一U形铰链支架的两端连接在第二套筒上，所述第二U形件的两端连接在第一U形铰链支架上。