本技术涉及虎克铰结构设计领域,具体涉及一种三自由度虎克铰。
背景技术:
1、精密虎克铰在高精度六自由度位移平台中广泛使用,属于并联机器人的关键活动部件,由相互正交的旋转轴系组成,虎克铰的回转精度直接影响并联机器人的定位定向精度。目前,现有虎克铰的结构设计为方便装配,往往对支撑轴系的结构件如轴承座进行拆分,即轴承座由两个零件装配而成,不仅会增加体积,还会因为装配引入额外的同轴度误差,影响虎克铰的回转精度。此外,目前的虎克铰,由于受体积限制,均没有考虑到对轴承游隙进行预紧处理,会引入较大的轴晃误差。
2、因此,有必要对现有技术进行改进。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于,针对现有技术的不足,提供一种三自由度虎克铰,旨在减小装配误差,提高虎克铰的回转精度。
2、本实用新型采用的技术方案为:一种三自由度虎克铰,包括底座、第一轴承座和第二轴承座,以及两两相互正交的横向转动轴、纵向转动轴和竖向转动轴;
3、所述第一轴承座的下部设于底座内,第一轴承座的上部设于第二轴承座内;
4、所述横向转动轴和纵向转动轴分别穿过第一轴承座;
5、所述横向转动轴与底座固定相连,横向转动轴通过横向轴承与第一轴承座相连;
6、所述纵向转动轴穿过第一轴承座,纵向转动轴的两端分别通过纵向轴承与第二轴承座相连;
7、所述竖向转动轴的下部通过竖向轴承与第二轴承座相连;
8、所述第一轴承座和第二轴承座均为整体式结构。
9、按上述方案,所述底座上部开设有安装槽,所述第一轴承座的下部设于安装槽内;所述第一轴承座内开设有正交的横向轴孔和纵向轴孔;所述横向转动轴自横向轴孔穿过;所述纵向转动轴自纵向轴孔穿过。
10、按上述方案,所述横向转动轴与横向轴承的内圈适配,横向轴承的外圈与横向轴孔适配;所述横向轴承为微型法兰轴承;其中一个横向轴承外侧的横向转动轴上连接有横向预紧螺母。
11、按上述方案,所述底座上部两端还分别设有与横向转动轴适配的沉槽,所述横向转动轴的端部设于沉槽内,且沉槽上部设有用于压紧横向转动轴的压块。
12、按上述方案,所述第二轴承座的底部开设有上凹槽,上凹槽用于容纳第一轴承座;上凹槽的两侧设有纵向通孔,纵向通孔用于通过纵向轴承安装纵向转动轴。
13、按上述方案,在纵向通孔的外侧通过调节螺钉连接预紧压板,预紧压板的上下两端分别与纵向轴承的内圈压紧。
14、按上述方案,所述第二轴承座的上部开设有竖向轴孔,所述竖向转动轴的下部通过竖向轴承安装在竖向轴孔内。
15、按上述方案,所述竖向转动轴的上端穿出竖向轴孔,与竖向预紧螺母相连,竖向预紧螺母与竖向轴承的内圈顶紧。
16、本实用新型的有益效果为:
17、1、本实用新型中,所述虎克铰的两个轴承座均设计为一体化结构(也即整体结构),与现有拆分式结构相比,能够减少装配工序,继而减小装配误差,提高了虎克铰的回转精度;并且这种一体化结构减小了虎克铰的体积。2、本实用新型在轴端设计有预紧螺母或预紧压板,消除轴承游隙,提高了虎克铰的回转精度。3、本实用新型结构简单,设计合理。
1.一种三自由度虎克铰,其特征在于,包括底座、第一轴承座和第二轴承座,以及两两相互正交的横向转动轴、纵向转动轴和竖向转动轴;
2.如权利要求1所述的三自由度虎克铰,其特征在于,所述底座上部开设有安装槽,所述第一轴承座的下部设于安装槽内;所述第一轴承座内开设有正交的横向轴孔和纵向轴孔;所述横向转动轴自横向轴孔穿过;所述纵向转动轴自纵向轴孔穿过。
3.如权利要求2所述的三自由度虎克铰,其特征在于,所述横向转动轴与横向轴承的内圈适配,横向轴承的外圈与横向轴孔适配;所述横向轴承为微型法兰轴承;其中一个横向轴承外侧的横向转动轴上连接有横向预紧螺母。
4.如权利要求1~3中任意一项所述的三自由度虎克铰,其特征在于,所述底座上部两端还分别设有与横向转动轴适配的沉槽,所述横向转动轴的端部设于沉槽内,且沉槽上部设有用于压紧横向转动轴的压块。
5.如权利要求4所述的三自由度虎克铰,其特征在于,所述第二轴承座的底部开设有上凹槽,上凹槽用于容纳第一轴承座;上凹槽的两侧设有纵向通孔,纵向通孔用于通过纵向轴承安装纵向转动轴。
6.如权利要求5所述的三自由度虎克铰,其特征在于,在纵向通孔的外侧通过调节螺钉连接预紧压板,预紧压板的上下两端分别与纵向轴承的内圈压紧。
7.如权利要求6所述的三自由度虎克铰,其特征在于,所述第二轴承座的上部开设有竖向轴孔,所述竖向转动轴的下部通过竖向轴承安装在竖向轴孔内。
8.如权利要求7所述的三自由度虎克铰,其特征在于,所述竖向转动轴的上端穿出竖向轴孔,与竖向预紧螺母相连,竖向预紧螺母与竖向轴承的内圈顶紧。