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一种预变形零刚度柔性铰链制造技术

技术编号:44131246 阅读:93 留言:0更新日期:2025-01-24 22:51
本发明专利技术公开了一种预变形零刚度柔性铰链,涉及柔性铰链的技术领域,解决了柔性铰链存在变形小、应力大、中心漂移大及零刚度柔性铰链组成零件多、体积大、加工装配困难的问题。技术要点:本发明专利技术中,环形簧片提供径向和切向两个方向的弹性变形,装配前环形簧片处于自由状态,安装上内环后,环形簧片被径向压缩,从而产生铰链旋转方向的负刚度,压缩量越大,产生的负刚度越大,如果压缩量合适,环形簧片产生的铰链旋转方向的正刚度和负刚度在平衡位置可以刚好抵消,实现零刚度柔性铰链功能,结构紧凑,体积非常小巧,加工和装配容易,可用于设计大变形、小应力、小中心漂移的柔性铰链,可应用于宇航、机器人、光学、生物工程等诸多领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及柔性铰链的,尤其涉及一种预变形零刚度柔性铰链


技术介绍

1、柔性铰链是一种结构简单、形状较为规则的弹性支承,具有和几何中心轴重合的回转中心,依靠在圆周径向均布的弹性薄片的有限变形进行工作。在扭转载荷下,绕其回转中心在有限角度范围内产生回转运动。与传统的支承比,弹性支承具有无空回、无摩擦、无间隙、无噪声、无磨损、空间尺寸小、运动灵敏度高、容易控制、运行稳定等许多优点,在宇航、机器人、光学、生物工程等诸多领域得到广泛的应用,是精密机械、精密测量仪表、微纳米器件中的重要元件。如空间飞行器中姿态调整机构、天文望远镜上自适应调整机构、航天器上微波天线的对准机构、太阳能帆板折叠机构、机器人腕力传感器、高精度小量程扭矩传感器等。柔性铰链机构利用了弹性材料微小变形及其自回复的特性,消除了传动过程中的空程和机械摩擦,能获得超高的位移分辨率。柔性铰链被广泛的应用于陀螺仪、加速度计、精密天平、导弹控制等仪器仪表中,并获得了前所未有的高精度和稳定性。

2、现有的柔性铰链存在变形小、应力大、中心漂移大的问题,大变形、小应力、小中心漂移的柔性铰链的研究一直本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种预变形零刚度柔性铰链,其特征在于,包括:外环(1)和内环(2),外环(1)上开设有多个沿圆周等间距布置的外环装配通孔(11),内环(2)上开设有多个沿圆周等间距布置的内环装配通孔(23);外环(1)包括:外侧环形连接部、环形簧片(3)和卡接部(4),多个环形簧片(3)沿圆周等间距布置,每一个环形簧片(3)的一端和外侧环形连接部的内壁连接,每一个环形簧片(3)的另一端和一个卡接部(4)连接,内环(2)的外壁开设有多个卡接槽(22),每一个卡接部(4)卡接在一个卡接槽(22)内,每一个环形簧片(3)都处于沿其自身的长度方向的压缩状态。

2.根据权利要求1所述的预变形零刚度...

【技术特征摘要】

1.一种预变形零刚度柔性铰链,其特征在于,包括:外环(1)和内环(2),外环(1)上开设有多个沿圆周等间距布置的外环装配通孔(11),内环(2)上开设有多个沿圆周等间距布置的内环装配通孔(23);外环(1)包括:外侧环形连接部、环形簧片(3)和卡接部(4),多个环形簧片(3)沿圆周等间距布置,每一个环形簧片(3)的一端和外侧环形连接部的内壁连接,每一个环形簧片(3)的另一端和一个卡接部(4)连接,内环(2)的外壁开设有多个卡接槽(22),每一个卡接部(4)卡接在一个卡接槽(22)内,每一个环形簧片(3)都处于沿其自身的长度方向的压缩状态。

2.根据权利要求1所述的预变形零刚度柔性铰链,其特征在于,每一个环形簧片(3)包括:第一连接部(31)、第二连接部(32)和变形体,变形体的一侧外壁和外侧环形连接部的内壁通过第一连接部(31)连接,变形体的另一侧外壁和一个卡接部(4)连接。

3.根据权利要求2所述的预变形零刚度柔性铰链,其特征在于,每一个环形簧片(3)的第一连接部(31)和第二连接部(32)位于同一平面。

4.根据权利要求2所述的预变形零刚度柔性铰链,其特征在于,每一个变形体结构对称设置,所述外环(1)和所述内环(2)同轴设置。

5.根据权利要求2所述的预变形零刚度柔性铰链,其特征在于,变形体为方形变形体(33),方形变形体(33)为矩形筒状结构,第一连接部(31)和第二连接部(32)均与方形变形体(33)的外壁连接。

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【专利技术属性】
技术研发人员:张海兵盛遵冰毕永利李宇航张梦楠王文豪
申请(专利权)人:黑龙江大学
类型:发明
国别省市:

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