基于弧面自由端及三簧片交叉簧片被动弯曲轴向转动机构制造技术

本发明专利技术涉及一种基于弧面自由端及三簧片交叉簧片被动弯曲轴向转动机构，整个多级被动弯曲和轴向旋转机构由多个不同尺寸和种类的交叉簧片单元组成，单个交叉簧片的结构由两个弧面自由端和与之相连的交叉簧片组成。对于负责轴向旋转变形的每一个交叉簧片都是由三个互成120度簧片交叉构成，且簧片的两端与自由端相连，在组成被动弯曲和轴向旋转机构时，簧片单元之间由相对应的自由端相连接，组成多级交叉簧片结构，本发明专利技术具有高精度，无摩擦，无滞后，无磨损，无静态阻力，免润滑等优点，在实际工程应用方面可以代替很多类似的被动变形结构。

Passive bending axial rotation mechanism based on free end of curved surface and cross reed

The invention relates to a passive bending axial rotation mechanism based on the free end of an arc surface and the cross reed of three reeds. The whole multi-level passive bending and axial rotation mechanism is composed of a plurality of cross reed units of different sizes and types. The structure of a single cross reed is composed of two free ends of an arc surface and the cross reed connected with it. Each cross reed responsible for axial rotation deformation is composed of three mutually formed 120 degree reeds, and two ends of the reed are connected with the free end. When the passive bending and axial rotation mechanism are formed, the reed units are connected by corresponding free ends to form a multi-level cross reed structure. The invention has high precision, no friction, no lag, no wear and no static state Resistance, no lubrication and other advantages can replace many similar passive deformation structures in practical engineering applications.

【技术实现步骤摘要】
基于弧面自由端及三簧片交叉簧片被动弯曲轴向转动机构
本专利技术属于多级被动弯曲以及轴向旋转机构领域，涉及一种基于弧面自由端及三簧片交叉簧片被动弯曲轴向转动机构，具体涉及到一种在外力作用下实现多级被动弯曲变形和轴向旋转的机械机构。
技术介绍
被动弯曲机构是一种在外力的作用下，产生弯曲变形的机构，它一种十分常见的机械结构，例如跳水运动员的跳板，弓箭的弓身。传统的被动弯曲变形机构一般都是类似于简单的悬臂梁，或者是采用具有摩擦的回转机构连接而成的机构，其在变形时具有较大的局限性。对于类似于悬臂梁的弯曲机构，由于其为单级变形结构，因此其变形精度低。对于采用具有摩擦的回转机构连接而成的机构，摩擦损失会导致能耗的上升，效率的降低，以及变形误差的累积，往往在精度要求比较高的机械中，例如医疗器械，高精度的机器人，采用传统的被动变形机构对于整体性能的影响很大。在专利公开号为CN1543907A的专利具有被动弯曲连接的末端可弯曲的内窥镜的制作方法中的被动变机构所采用的方法是单一结构变形的多层弯管结构，在实际使用中的被动变形虽然范围大，但是其变形可控精度十分有限。而基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于弧面自由端及三簧片交叉簧片被动弯曲轴向转动机构，其特征在于包括多个弧面自由端、交叉簧片和轴向旋转交叉簧片单元；第一级为三交叉簧片单元，后续每级为两根等长的簧片沿着其长度方向对称交错连接两个相邻的弧面自由端构成；中间需要转动的某一级以轴向旋转交叉簧片单元取代弧面自由端，使得取代部位能够转动；所述轴向旋转交叉簧片单元包括三根簧片和两个带弧边的圆形自由端，三根簧片互成120度，相互交叉后两端分别于两个圆形自由端的弧边相连，构成轴向转动；圆形自由端的两侧分别设有弧面自由端，弯曲方向与本级原有的弧面相吻合；每级弯曲的刚度取决于簧片的材料、厚度、两个簧片的夹角以及其交叉点的位置；簧片的刚度与材...

【技术特征摘要】
1.一种基于弧面自由端及三簧片交叉簧片被动弯曲轴向转动机构，其特征在于包括多个弧面自由端、交叉簧片和轴向旋转交叉簧片单元；第一级为三交叉簧片单元，后续每级为两根等长的簧片沿着其长度方向对称交错连接两个相邻的弧面自由端构成；中间需要转动的某一级以轴向旋转交叉簧片单元取代弧面自由端，使得取代部位能够转动；所述轴向旋转交叉簧片单元包括三根簧片和两个带弧边的圆形自由端，三根簧片互成120度，相互交叉后两端分别于两个圆形自由端的弧边相连，构成轴向转动；圆形自由端的两侧分别设有弧面自由端，弯曲方向与本级原有的弧面相吻合；每级弯曲的刚度取决于簧片的材料、厚度、两个簧片的夹角以及其交叉点的位置；簧片的刚度与材料的强度成正比，与其簧片的厚度成正比，与两个簧片的夹角大小成正比，与两个簧片的交叉点两侧簧片长度比例大小成正比，即长度小的一侧的长度与长度大的一侧的长度的比值。


2.根据权利要求1所述基于弧面自由端及三簧片交叉簧片被动弯曲轴向转动机构，其特征在于：两根等长的簧片沿着其长度方向对称交错连接两个相邻的弧面自由端构成一个交叉簧片单元，多个交叉簧片单元相串联构成多级机构。


3.根据权利要求1或2所述基于弧面自由端...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹勇，潘光，贺俊杰，路阳，黄桥高，曹永辉，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61