一种三自由度混联机床主轴头的制作方法_2

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实施例2立体结构示意简图.
[0020]图5是本发明实施例局部结构示意简图.
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明,在所有实施例中,所述Rij表示一个转动副,Si j表示一个球副,其中i,j为自然数。
[0022]实施例1
[0023]如图1、图2及图5所示,是本发明公开的第I个实施例,一种三自由度混联机床主轴头,主要包括动平台1、机架2、连接动平台1、机架2的四条运动支链,四条运动支链的具体连接方式如下:
[0024]第一运动支链由下连杆A5、中连杆A6和上连杆A7组成,下连杆A5—端与动平台I之间通过转动副Rl I连接,下连杆A5另一端与中连杆A6通过转动副Rl 2连接;上连杆A7—端与机架2之间通过球副S14连接,上连杆A7另一端与中连杆A6通过转动副R13连接;第二运动支链由下连杆B5、中连杆B6和上连杆B7组成,下连杆B5—端与动平台I之间通过转动副R21连接,下连杆B5另一端与中连杆B6通过转动副R22连接;上连杆B7—端与机架2之间通过转动畐IJR24连接,上连杆B7另一端与中连杆B6通过球副S23连接;第三运动支链由下连杆C5、中连杆C6和上连杆C7组成,下连杆C5—端与动平台I之间通过转动副R31连接,下连杆C5另一端与中连杆C6通过转动副R32连接;上连杆C7—端与机架2之间通过转动副R34连接,上连杆C7另一端与中连杆C6通过球副S33连接;第四运动支链由下连杆D5、中连杆D6和上连杆D7组成,下连杆D5—端与动平台I之间通过转动副R41连接,下连杆D5另一端与中连杆D6通过转动副R42连接;上连杆D7—端与机架2之间通过球副S44连接,上连杆D7另一端与中连杆D6通过转动副R43连接。
[0025]四条运动支链之间通过四个耦合连杆和一个中心连杆3相互连接,每条运动支链与中心连杆3之间均由一个耦合连杆连接,其中第一耦合连杆AS—端与第一运动支链中的中连杆A6固联,耦合连杆A8另一端与中心连杆3通过转动副Rl 5连接;第二耦合连杆B8—端与第二运动支链中的中连杆B6固联,耦合连杆B8另一端与中心连杆3通过转动副R25连接;第三耦合连杆C8—端与第三运动支链中的中连杆C6固联,耦合连杆C8另一端与中心连杆3通过转动副R35连接;第四耦合连杆D8—端与第四运动支链中的中连杆D6固联,耦合连杆D8另一端与中心连杆3通过转动副R45连接。所述转动副R15轴线、转动副R25轴线、转动副R35轴线、转动副R45轴线相互重合形成一条轴线,设该条轴线为中心轴线L。所述转动副Rl I轴线、转动副R12轴线、转动副R21轴线、转动副R22轴线、转动副R31轴线、转动副R32轴线、转动副R41轴线、转动副R42轴线、中心轴线L汇交于一点G;所述转动副R13轴线、转动副R24轴线、转动副R34轴线、转动副R43轴线、中心轴线L汇交于一点K,点K与所述点G不重合。
[0026]所述中心连杆3的一端通过万向铰Ul与机床输出轴4连接,且万向铰Ul的转动中心与所述点G重合;中心连杆3的另一端通过万向铰U2与主轴电机19的输出轴连接,且万向铰U2的转动中心与所述点K重合。所述机床输出轴4与动平台I之间设有动平台轴承18,动平台轴承18的外环与动平台I固联,动平台轴承18的内环与机床输出轴4固联。所述主轴电机19与机架2固联,主轴电机19的输出轴与机架2之间设有机架轴承17,机架轴承17的内环与主轴电机19的输出轴固联,机架轴承17的外环与机架2固联。
[0027]所述第二运动支链中的上连杆B7通过转动副R26与移动导杆13的一端连接,移动导杆13的另一端通过转动副R27与滑块14连接,滑块14与机架2通过移动副连接,该移动副的运动方向与转动副R24的轴线垂直,滑块14由滚珠丝杠15驱动,滚珠丝杠15的一端与驱动电机16的输出轴固联,驱动电机16与机架2固联。所述转动副R24轴线、转动副R26轴线、转动副R27轴线相互平行。所述第三运动支链中的上连杆C7通过转动副R36与移动导杆9的一端连接,移动导杆9的另一端通过转动副R37与滑块10连接,滑块10与机架2通过移动副连接,该移动副的运动方向与转动副R34的轴线垂直,滑块10由滚珠丝杠11驱动,滚珠丝杠11的一端与驱动电机12的输出轴固联,驱动电机12与机架2固联。所述转动副R34轴线、转动副R36轴线、转动副R37轴线相互平行。
[0028]实施例2
[0029]如图3、图4及图5所示,是本发明公开的第2个实施例,一种三自由度混联机床主轴头,主要包括动平台1、机架2、连接动平台1、机架2的四条运动支链,四条运动支链的具体连接方式如下:
[0030]第一运动支链由下连杆A5、中连杆A6和上连杆A7组成,下连杆A5—端与动平台I之间通过转动副Rl I连接,下连杆A5另一端与中连杆A6通过球副S12连接;上连杆A7—端与机架2之间通过球副S14连接,上连杆A7另一端与中连杆A6通过转动副R13连接;第二运动支链由下连杆B5、中连杆B6和上连杆B7组成,下连杆B5—端与动平台I之间通过转动副R21连接,下连杆B5另一端与中连杆B6通过转动副R22连接;上连杆B7—端与机架2之间通过转动副R24连接,上连杆B7另一端与中连杆B6通过球副S23连接;第三运动支链由下连杆C5、中连杆C6和上连杆C7组成,下连杆C5—端与动平台I之间通过转动副R31连接,下连杆C5另一端与中连杆C6通过转动副R32连接;上连杆C7—端与机架2之间通过转动副R34连接,上连杆C7另一端与中连杆C6通过球副S33连接;第四运动支链由下连杆D5、中连杆D6和上连杆D7组成,下连杆D5—端与动平台I之间通过转动副R41连接,下连杆D5另一端与中连杆D6通过球副S42连接;上连杆D7—端与机架2之间通过球副S44连接,上连杆D7另一端与中连杆D6通过转动副R43连接。
[0031]四条运动支链之间通过四个耦合连杆和一个中心连杆3相互连接,每条运动支链与中心连杆3之间均由一个耦合连杆连接,其中第一耦合连杆AS—端与第一运动支链中的中连杆A6固联,耦合连杆A8另一端与中心连杆3通过转动副Rl 5连接;第二耦合连杆B8—端与第二运动支链中的中连杆B6固联,耦合连杆B8另一端与中心连杆3通过转动副R25连接;第三耦合连杆C8—端与第三运动支链中的中连杆C6固联,耦合连杆C8另一端与中心连杆3通过转动副R35连接;第四耦合连杆D8—端与第四运动支链中的中连杆D6固联,耦合连杆D8另一端与中心连杆3通过转动副R45连接。所述转动副R15轴线、转动副R25轴线、转动副R35轴线、转动副R45轴线相互重合形成一条轴线,设该条轴线为中心轴线L。所述转动副Rl I轴线、转动副R21轴线、转动副R22轴线、转动副R31轴线、转动副R32轴线、转动副R41轴线、中心轴线L汇交于一点G;所述转动副R13轴线、转动副R24轴线、转动副R34轴线、转动副R43轴线、中心轴线L汇交于一点K,点K与所述点G不重合。
[0032]所述中心连杆3的一端通过万向铰Ul与机床输出轴4连接,且万向铰Ul的转动中心与所述点G重合;中心连杆3的另一端通过万向铰U2与主轴电机19的输出轴连接,且万向铰U2的转动中心与所述点K重合。所述机床输出轴4与动平台I之间设有动平台轴承18,动平台轴承18的外环与动平台I固联,动平台轴承18的内环与机床输出轴4固联。所述主轴电机19与机架2固联,主轴电机19的输出轴与机架2之间设有机架轴承17,机架轴承17的内环与主轴电机19的输出轴固联,机架轴承17的外环与机架2固联。
[0033]所述第二运动支链中的上连杆B7通过转动副R26与移动导杆13的一端连接,移动导杆13的另一端通过转动副R27与滑块14连接,滑块14与机架2通过移动副连接,该移动副的运动方向与转动副R24的轴线垂直,滑块14由滚珠丝杠15驱动,滚珠丝杠15的一端与驱动电机16的输出轴固联
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