钢球式转位插销虎克铰制造技术

本实用新型专利技术公开了一种钢球式转位插销虎克铰，旨在提供一种采用转位与插销联动的方式，实现万向功能，拆装方便，工艺性好，精度高的虎克铰。包括上Ｕ形插柄、下Ｕ形插柄和转位插销模块，转位插销模块包括座体、转动体单元和两对插销单元，座体上有四个孔形滑道。所述转动体包括凸轮、操纵杆和调节套筒，凸轮位于座体的中心部位并通过螺栓和螺母与操纵杆、调节套筒、座体连接，凸轮上有四个插销限位槽；操纵杆上安装有定位销，座体上有多个定位销孔；每个插销单元包括安装在每个孔形滑道内的插销和伸缩弹簧，插销与凸轮相对的一端内安装有预紧弹簧和钢球，上Ｕ形插柄和下Ｕ形插柄的两端有连接插孔。该虎克铰拆装方便，易于检修。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及属于空间并联构型装备及机械传动领域，更具体的说是涉及一种 钢球式转位插销虎克铰。
技术介绍
先进制造技术及装备的快速发展，使机械装备的生产制造已进入了数字化时代。 同时，空间并联构型装备的开发和应用以及精密作业的纳米级发展，对制造装备的诸多方 面提出了更高的要求，虎克铰是各类机械装备中重要的联接结构件。作为一种铰链结构，可 用于空间并联构型装备及其他各类传动，使被连接件在给定空间内，具有多维自由度运动， 实现相对“万向”的功能。现有的虎克铰通常采用十字轴及两个呈异面垂直的插柄组成，并通过多个螺栓进 行固定，拆装极为不便。同时，此类虎克铰存在工艺性差，受力集中等缺陷，在实际应用中表 现为旋转精度低，稳定性差，在诸多领域受适用范围的限制，无法满足功能要求。
技术实现思路
本技术是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种采用转位与插销联动的 方式，实现万向功能，拆装方便，工艺性好，精度高的虎克铰。本技术通过下述技术方案实现一种钢球式转位插销虎克铰，其特征在于，包括上U形插柄、下U形插柄和转位插 销模块，所述转位插销模块包括座体、转动体单元和相互垂直设置的两对插销单元，所述座 体上相互垂直的位置分别设置有四个孔形滑道；所述转动体包括凸轮、操纵杆和调节套筒， 所述凸轮位于座体的中心部位，并通过螺栓和螺母与操纵杆、调节套筒、座体固定连接，所 述凸轮上相互垂直的位置分别设置有四个插销限位槽，相邻插销限位槽之间通过向内凹的 圆弧连接；所述操纵杆上安装有定位销，所述座体上设置有多个与所述定位销配合的定位 销孔；每个插销单元包括安装在每个孔形滑道内的插销、伸缩弹簧，所述插销与凸轮相对的 一端内安装有预紧弹簧和钢球，所述伸缩弹簧的端部通过与座体固定连接的端盖固定；所 述上U形插柄与下U形插柄成异面垂直设置，所述转位插销模块置于上U形插柄与下U形 插柄之间，所述上U形插柄和下U形插柄的两端分别设置有与插销相配合的连接插孔；座体 的外壁与上U形插柄、下U形插柄内壁之间留有间隙。所述操纵杆与凸轮通过紧定螺钉固定连接。所述定位销孔呈均勻分布，相邻两定位销孔之间互成45°角。本技术具有下述技术效果本技术的虎克铰依靠模块化结构，转位与插销联动，可调节性好，具有拆装方 便，易于检修，具有互换性的特点。采用的独立结构、定位和锁紧功能增加了结构的稳定性， 传动过程更加可靠。而且，装配工艺性好，受力分散，精度高，综合性能较好。附图说明图1为本技术钢球式转位插销虎克铰的示意图；图2为A-A剖视图；图3为图2中操纵杆逆时针转过45°时转位插销模块的示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。本技术钢球式转位插销虎克铰的示意图如图1-图3所示，包括上U形插柄8、 下U形插柄9和转位插销模块。所述转位插销模块包括座体2、转动体单元和相互垂直设置 的两对插销单元1，座体2上相互垂直的位置分别设置有四个孔形滑道。所述转动体包括凸 轮4、操纵杆5和调节套筒6，凸轮4位于座体2的中心部位，并通过螺栓7和螺母14与操 纵杆5、调节套筒6、座体2固定连接，调节套筒用于调节凸轮4在螺栓7上的轴向位置。所 述凸轮上相互垂直的位置分别设置有四个插销限位槽17，相邻插销限位槽之间通过向内凹 的圆弧连接。所述操纵杆5上安装有定位销11，座体2上设置有多个与所述定位销11配 合的定位销孔16，所述定位销孔呈均勻分布，相邻两定位销孔之间互成45°角。每个插销 单元包括安装在每个孔形滑道内的插销15和伸缩弹簧10，伸缩弹簧10的端部通过端盖12 固定，端盖12与座体通过螺钉13固定连接。所述插销15与凸轮4相对的一端安装有预紧 弹簧19和钢球18。所述上U形插柄8与下U形插柄9成异面垂直设置，所述转位插销模块 置于上U形插柄与下U形插柄之间，所述上U形插柄和下U形插柄的两端分别设置有与插 销相配合的连接插孔。座体的外壁与上U形插柄、下U形插柄内壁之间留有间隙，保证转动 灵活。上U形插柄和下U形插柄两端与插销15配合的连接插孔内侧倒角。为了保障操纵杆的可靠性，所述操纵杆5与凸轮4通过紧定螺钉3固定连接。当操纵杆位于图3所示位置时，用定位销11插入定位销孔中固定，此时四个插销 上的钢球18端部处于凸轮4的圆弧段。转位插销模块可以作为部件取下，单独完成装配、 调试和维护。转位插销模块的装配采用先内后外的方式先装配中间转动凸轮部分，将操纵杆、 凸轮、调节套筒依次装在螺栓7上，螺栓7安装在座体2上，旋紧螺母14。将装入预紧弹簧 19和钢球18的插销15、伸缩弹簧10共四组分别装入座体2的四个孔形滑道内，使插销上 的钢球与凸轮4的圆弧段接触，装上端盖12，旋紧螺钉13，用定位销11固定操纵杆5和座 体2的相对位置，配钻操纵杆和凸轮上的紧定螺钉位置处的孔。取下操纵杆，在紧定螺钉钻 孔处攻丝后再装回去，此时，完成转位插销模块的装配。将转位插销模块置于互相垂直的上U形插柄和下U形插柄之间，转动操纵杆后，带 动凸轮转动，凸轮轮廓线驱动插销上的钢球，使插销沿座体的孔形滑道向外伸出，并进入上 U形插柄和下U形插柄的连接插孔中，此时，钢球进入凸轮上的插销限位槽内，将定位销插 入座体的定位销孔中，起到定位和锁紧作用，用定位销将操纵杆固定在座体上，完成虎克铰 的装配。实际应用中，转位和插销联动，结构可靠，拆装方便，可调节性好，可作为精密铰接 装置用于各种空间并联构型装备。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种钢球式转位插销虎克铰，其特征在于，包括上Ｕ形插柄、下Ｕ形插柄和转位插销模块，所述转位插销模块包括座体、转动体单元和相互垂直设置的两对插销单元，所述座体上相互垂直的位置分别设置有四个孔形滑道；所述转动体包括凸轮、操纵杆和调节套筒，所述凸轮位于座体的中心部位，并通过螺栓和螺母与操纵杆、调节套筒、座体固定连接，所述凸轮上相互垂直的位置分别设置有四个插销限位槽，相邻插销限位槽之间通过向内凹的圆弧连接；所述操纵杆上安装有定位销，所述座体上设置有多个与所述定位销配合的定位销孔；每个插销单元包括安装在每个孔形滑道内的插销、伸缩弹簧，所述插销与凸轮相对的一端内安装有预紧弹簧和钢球，所述伸缩弹簧的端部通过与座体固定连接的端盖固定；所述上Ｕ形插柄与下Ｕ形插柄成异面垂直设置，所述转位插销模块置于上Ｕ形插柄与下Ｕ形插柄之间，所述上Ｕ形插柄和下Ｕ形插柄的两端分别设置有与插销相配合的连接插孔；座体的外壁与上Ｕ形插柄、下Ｕ形插柄内壁之间留有间隙。

【技术特征摘要】
1.一种钢球式转位插销虎克铰，其特征在于，包括上U形插柄、下U形插柄和转位插销 模块，所述转位插销模块包括座体、转动体单元和相互垂直设置的两对插销单元，所述座体 上相互垂直的位置分别设置有四个孔形滑道；所述转动体包括凸轮、操纵杆和调节套筒，所 述凸轮位于座体的中心部位，并通过螺栓和螺母与操纵杆、调节套筒、座体固定连接，所述 凸轮上相互垂直的位置分别设置有四个插销限位槽，相邻插销限位槽之间通过向内凹的圆 弧连接；所述操纵杆上安装有定位销，所述座体上设置有多个与所述定位销配合的定位销 孔；每个插销单元包括安装在每个孔形滑道内的插销、...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪林，郭晓萌，郭桂梅，梁艳书，
申请(专利权)人：天津商业大学，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]