具有直线运动伸缩补偿功能的3-RRR机构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种具有直线运动伸缩补偿功能的3-RRR机构，包括下侧连杆固定端，上侧连杆固定端，第一条RRR运动链的两个连杆第一连杆、第二连杆，第二条RRR运动链的两个连杆第三连杆、第四连杆和第三条RRR运动链的两个连杆第五连杆、第六连杆，所述第一连杆、第三连杆和第五连杆长度相等，所述第二连杆、第四连杆和第六连杆长度相等；所述每条RRR运动链确定一个运动平面，三条RRR运动链所确定的三个平面相交于同一直线O1O2或彼此形成的交线相互平行。本实用新型专利技术可实现在只用转动副和连杆构成的多连杆机构中，使得其中某个构件能够做单自由度的直线伸缩运动。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种直线引导机构，尤其是一种具有直线运动伸缩补偿功能的 3-RRR机构。
技术介绍
单自由度的直线运动机构在现代机械中应用十分广泛，为了精确实现直线运动，人们专利技术了曲柄滑块机构，不过曲柄滑块机构的运动特性在一定程度上完全取决于滑轨。为了尽可能避免直线运动受限于滑轨的影响，机构学者试图通过传统的连杆和转动副综合出能够实现精确直线运动的机构来。在机构学史上比较有代表性的直线平移 1/1 构-W Peaucellier-Lipkin 构1. Peaucellier—Lipkin linkage, ffikipedia, the free encyclopdia http://en. wikipedia. org/wiki/Peaucellier % E2 % 80 % 93Lipkin_linkage]> Sarrus |/L 构2. Sarrus linkage, ffikipedia, the free encyclopdiahttp://en. wikipedia. org/wiki/Sarrus_linkage禾口 Chebyshev |/L 构3. Chebyshev linkage, ffikipedia, the free encyclopdiahttp : // en.wikipedia.org/wiki/Chebyshev_linkage。Peaucellier-Lipkin 机构(如图 1 所不) 中，构件AB、BC、⑶和AD构成一个菱形，构件hB和可以是任意长度，但必须长度相等， 当O1A等于O1A时，点C的运动轨迹将是一条直线。Sarrus机构(如图2所示)中要求两个RRR运动链A1B1C1和A2B2C2分布在矩形的两相交直角边，即RRR运动链A1B1C1所确定的平面与RRR运动链A^2C2所确定的平面垂直。Chebyshev机构(如图3所示)，当满足条件 构件O1O2、构件O1B和构件AB的杆长比例为I1 I2 13 = 4 5 2，且构件的杆长为/4=/3+7^时，构件AB的中点P的运动轨迹为一固定直线。此外，赵景山等还提出了一种六连杆直线平移机构4.赵景山，褚福磊.单自由度直线平移式空间六连杆机构. 中国专利200610113112. 3，2007H8，该六连杆直线平移机构中包含两条相同的RRR运动链，且两条RRR运动链所确定的两个平面非共面。上述的四种直线平移机构均能够实现直线平移运动，但是机构形式差异较大，其复杂的结构较不适用于需要做小范围直线伸缩补偿运动的机械结构中。
技术实现思路
本技术要解决上述现有技术的缺点，提供一种适合于工程应用的具有直线运动伸缩补偿功能的3-RRR机构，实现在只用转动副和连杆构成的多连杆机构中，使得其中某个构件能够做单自由度的直线伸缩运动。本技术解决其技术问题采用的技术方案这种具有直线运动伸缩补偿功能的3-RRR机构，包括下侧连杆固定端，上侧连杆固定端，第一条RRR运动链的两个连杆第一连杆、第二连杆，第二条RRR运动链的两个连杆第三连杆、第四连杆和第三条RRR运动链的两个连杆第五连杆、第六连杆，所述下侧连杆固定端与第一连杆、第三连杆、第五连杆分别通过第一转动副、第二转动副和第三转动副联接；所述上侧连杆固定端与第二连杆、第四连杆、第六连杆分别通过第七转动副、第八转动副和第九转动副联接；所述第一连杆与第二连杆通过第四转动副联接，所述第三连杆与第四连杆通过第五转动副联接，所述第五连杆与第六连杆通过第六转动副联接；所述第一连杆、第三连杆和第五连杆长度相等，所述第二连杆、第四连杆和第六连杆长度相等；所述每条RRR运动链确定一个运动平面，三条RRR运动链所确定的三个平面相交于同一直线O1A或彼此形成的交线相互平行。作为优选，所述三条RRR运动链确定的三个平面关于交线Of2呈120°对称分布， 合理改善机构的受力情况，提高机构的各向刚度。作为优选，所述RRR运动链可以增加一条或者多条，且各条RRR运动链关于各平面的交线O1A对称分布，进一步增大机构的强度和刚度。本技术有益的效果是本技术通过只采用转动副和连杆的方式，实现了机构中某一个构件做精确直线运动的目的，同时该机构具有结构简单，较好的各向刚度和较好的承载能力等优点，在某些机械结构中能够取代移动副，且能够避免移动副中因构件受力发生弹性变形而无法满足移动的几何条件，进而导致机构不能工作甚至受力过大而破坏的缺点。该机构相对于Peaucellier-Lipkin机构和Chebyshev机构结构更为简单，更有利于机械工程应用；相对于Sarrus机构和六连杆直线平移机构具有更好的各向刚度和较好的承载能力。附图说明图1是Peaucellier-Lipkin机构机构原理图；图2是Sarrus机构机构原理图；图3是Chebyshev机构机构原理图；图4是本技术提供的具有直线导引功能的3-RRR机构结构示意图；图5是该3-RRR机构的俯视图；图6是第一条RRR运动链机构原理图；图7是该3-RRR机构受到沿y轴转矩M的受力示意图；图8是上侧连杆固定端受力和扭转示意图；图9是第一条RRR运动链受力示意图；图10是上侧连杆固定端受力示意图；图11是三条RRR运动链连杆末端形变矢量合成示意图。附图标记说明下侧连杆固定端1，第一连杆( )，第二连杆(2b)，第三连杆(3a)， 第四连杆C3b)，第五连杆( )，第六连杆(4b)，第一转动副(A1),第二转动副(A2),第三转动副(A3),第四转动畐Ij (B1),第五转动副(B2),第六转动副(B3),第七转动畐Ij (C1),第八转动副(C2)，第九转动副(C3),上侧连杆固定端5。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明实施例1 图4是本技术提供的具有直线运动伸缩补偿功能的3-RRR机构结构示意图。该机构包括下侧连杆固定端1，上侧连杆固定端5，第一条RRR运动链的两个连杆第一连杆加、第二连杆2b，第二条RRR运动链的两个连杆第三连杆3a、第四连杆北和第三条RRR运动链的两个连杆第五连杆如、第六连杆4b，所述下侧连杆固定端1与第一连杆加、第三连杆3a、第五连杆如分别通过第一转动副A1、第二转动副A2和第三转动副A3联接； 所述上侧连杆固定端5与第二连杆2b、第四连杆北、第六连杆4b分别通过第七转动副Cp 第八转动副C2和第九转动副C3联接；所述第一连杆加与第二连杆2b通过第四转动副B1 联接，所述第三连杆3a与第四连杆北通过第五转动副化联接，所述第五连杆如与第六连杆4b通过第六转动副 联接；所述第一连杆加、第三连杆3a和第五连杆如长度相等，所述第二连杆2b、第四连杆北和第六连杆4b长度相等；所述每条RRR运动链确定一个运动平面，三条RRR运动链所确定的三个平面相交于同一直线O1O2或彼此形成的交线相互平行。在上述具有直线运动伸缩补偿功能的3-RRR机构的技术方案中，为了合理改善机构的受力情况，提高机构的各向刚度，所述的三条RRR运动链确定的三个平面沿交线O1O2呈 120°对称分布。从图4中我们可以看出，三条RRR运动链所确定的三个平面相交于同一直线O1O2， 因此上侧连杆固定端5只能够沿着交线O1A做直线伸缩运动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，赵景山，资小林，刘向，郭增均，冯之敬，
申请(专利权)人：万向钱潮股份有限公司，万向集团公司，
类型：实用新型
国别省市：