一种含丝传动的三自由度同轴输出机构的制作方法_3

文档序号:9918317阅读:来源:国知局
轴承37a、基座轴承37b、加强轴38、第二中空轴39、第二中空轴底部轴承40a、第二中空轴底部轴承40b、第三中空轴轴承41a、第三中空轴轴承41b、第三中空轴42、第二主动臂定位销43、第二中空轴驱动轮44、第二中空轴顶部轴承45a、第二中空轴顶部轴承45b、套杯46、套杯轴承47和第一主动臂定位销48,抱箍35下端与第一减速器8输出轴通过锁紧环34a锁紧连接,抱箍35上端与中心传动轴36底部轴端通过锁紧环34b锁紧连接,基座轴承37a和基座轴承37b并列安装于基座7的轴承孔内,加强轴38与中心传动轴36同轴安装,其下端安装于基座轴承37a和基座轴承37b的轴承内孔中并通过轴肩端面定位,第二中空轴39与中心传动轴36同轴安装,其底部与加强轴38固定连接,第二中空轴底部轴承40a和第二中空轴底部轴承40b并列安装于第二中空轴39的底部轴承孔内,第三中空轴42与第二中空轴39同轴安装,第三中空轴轴承41a安装于第三中空轴42底部轴承孔内,其轴承内圈下端面与第二中空轴39轴肩端面重合,第三中空轴轴承41b安装于第三中空轴42顶部轴承孔内,第二主动臂19与第三中空轴42固定连接,第二主动臂定位销43固定连接于第二主动臂19转体部分上端面且与第二主动臂19臂长方向成180°对称安装,第二中空轴驱动轮44同轴固定安装于第二中空轴39顶部,第二中空轴顶部轴承45a和第二中空轴顶部轴承45b并列安装于第二中空轴39顶部的轴承孔内,套杯46同轴固定安装于第二中空轴39顶部,套杯轴承47安装于套杯46上并通过轴肩端面定位,第一主动臂23与中心传动轴36顶部固定连接,第一主动臂定位销48固定连接于第一主动臂23转体部分下端面且与第一主动臂23臂长方向成180°对称安装。
[0036]如图3?4所示,丝传动部分4包括随动架49、滑轮50、直线导轨51、直线导轨滑块52、随动滑块53、第一副杆54、第二副杆55、第三副杆56、第一副杆转轴57、第四副杆58、第五副杆59、第六副杆60、第二副杆转轴61和丝线62,随动架49转体部分与套杯46同轴安装,其底部轴承孔与套杯轴承47配合安装,滑轮50对称安装于随动架49和随动滑块53两侧,直线导轨51固定安装于随动架49的水平外伸段,直线导轨滑块52安装于直线导轨51上,随动滑块53与直线导轨滑块52固定连接,第一副杆54的一端与第二主动臂定位销43连接,其另一端与第一副杆转轴57连接,第二副杆55的一端与随动滑块53底部的转轴连接,其另一端与第一副杆转轴57连接,第三副杆56的一端与随动架49伸出端底部转轴连接,其另一端与第一副杆转轴57连接,第四副杆58的一端与随动架49伸出端顶部转轴连接,其另一端与第二副杆转轴61连接,随动架49伸出端顶部转轴与底部转轴同轴心,第五副杆59的一端与随动滑块53顶部转轴连接,其另一端与第二副杆转轴61连接,第六副杆60的一端与第一主动臂定位销48连接,其另一端与第二副杆转轴61连接,丝线62依次绕过对称安装于随动架49和随动滑块53两侧的滑轮50以及第二中空轴驱动轮44。
[0037]如图1?2所示,第一从动臂支链4主要包括主动臂平行杆第一转轴24、主动臂平行杆25、主动臂平行杆第二转轴26、约束角架27、第一主动臂转轴28、从动臂平行杆第一转轴
29、从动臂平行杆30、第一从动臂杆31、第一从动臂约束架32和从动臂平行杆第二转轴33,主动臂平行杆25的一端与安装于随动架49后端的主动臂平行杆第一转轴24连接,主动臂平行杆25的另一端与安装于约束脚架27上的主动臂平行杆第二转轴26连接,从动臂平行杆30的一端与安装于约束脚架27上的从动臂平行杆第一转轴29连接,从动臂平行杆30的另一端与安装于动平台基座63上的从动臂平行杆第二转轴33连接,约束脚架27通过第一主动臂转轴28与第一主动臂23连接,约束脚架27的两个连接端成平面90°垂直设计,第一从动臂杆31对称安装于第一从动臂约束架32两侧,第一从动臂杆31的一端与第一主动臂转轴28连接,其另一端与动平台基座63—侧的铰链轴I连接。
[0038]如图1?2所示,第二从动臂支链5主要包括第二主动臂转轴20、第二从动臂杆21和第二从动臂约束架22,第二从动臂杆21对称安装于第二从动臂约束架22两侧,第二从动臂杆21的一端与第二主动臂转轴20连接,其另一端与动平台基座63—侧的铰链轴Π连接。
[0039]如图5所示,动平台部分6主要包括动平台基座63、轴承端盖64、动平台轴承65、动平台转轴66、动平台滑轮67和随动轮68,轴承端盖64分别安装于动平台基座63上下轴承孔两侧,动平台轴承65分别安装于动平台基座63上下两侧的轴承孔内,动平台转轴66两端分别安装于动平台轴承65的轴承内孔中,动平台滑轮67分别安装于动平台基座63的滑轮转轴上,随动轮68与动平台转轴66的一端同轴固定连接,且动平台滑轮67与随动轮68的中心平面重合,丝线62依次绕过动平台滑轮67和随动轮68。
[0040]如图1?2所示,第一主动臂23和第二主动臂19长度相等,第一从动臂杆31和第二从动臂杆21长度相等;主动臂平行杆25与第一主动臂23长度相等,随动架49后端与第一主动臂23、主动臂平行杆25和约束角架27构成平行四边形机构;从动臂平行杆30与第一从动臂杆31长度相等,约束角架27与从动臂平行杆30、第一从动臂杆31和动平台基座63伸出端构成平行四边形机构。
[0041 ]如图1?4所示,第三副杆56长度与第二主动臂定位销43轴线到第三中空轴42轴线距离b2相等,第四副杆58长度与第一主动臂定位销48轴线到中心传动轴36轴线距离bl相等,第一副杆54长度与随动架49自身旋转轴线到其伸长端连接轴轴线距离a相等,第六副杆60长度与随动架49自身旋转轴线到其水平外伸段连接轴轴线距离a相等。
[0042]如图1?2和图4?5所示,第二从动臂杆21长度与第二副杆55长度之比、第一从动臂杆31长度与第五副杆59长度之比、第二主动臂19长度与第三副杆56长度之比、第一主动臂23长度与第四副杆58长度之比、动平台上与从动臂连接的两铰链轴轴线距离m与随动滑块53上下转轴轴线距离η之比均为k(k为整数,且k>l)。
[0043]本发明的工作原理:
[0044]如图1?3所示,通过第一电机9的驱动,经过第一减速器8和中心传动轴36的传动,可实现第一主动臂23绕z轴整周回转,通过第三电机13的驱动,经过第三减速器12、连接轴
15、第二小齿轮16、第二大齿轮18和第三中空轴42的传动,可实现第二主动臂19绕z轴整周回转,通过第一从动臂支链4和第二从动臂支链5的传动,可实现动平台基座63在垂直z轴平面内的二维运动。
[0045]本发明可以简化为如图6所示的原理机构,随着第一主动臂23和第二主动臂19的同轴转动,通过随动架49、第一主动臂23、主动臂平行杆25和约束脚架27以及从动臂平行杆
30、第一从动臂杆31和动平台基座63伸出端所组成的两个平行四边形约束机构,使得动平台始终垂直于第一主动臂23和第二主动臂19的角平分线。
[0046]如图6所示,随着第一主动臂23和第二主动臂19的同轴转动,各副杆和随动滑块53将跟随两个主动臂进行平面运动,随动架49伸出端方向将始终沿着第一主动臂23和第二主动臂19的角平分线。
[0047]如图6所示,当第一主动臂23和第二主动臂19从初始位置开始进行旋转运动后,动平台基座63中心点由C1点运动到(:2点,随动滑块53中心点由Cl1点运动到出点,主动臂旋转轴线到动平台基座63
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