一种新型单自由度恒力机构制造技术

本实用新型专利技术为一种新型单自由度恒力机构，涉及精密机械技术领域。本实用新型专利技术主要由动平台、底座、杆、第一线性弹簧、第二线性弹簧、销、滑块等组成，其中，动平台通过螺栓与第一线性弹簧上端连接，第一线性弹簧下端通过螺栓与底座连接，第二线性弹簧一端与滑块连接，另一端固定在底座的挡板上，还有四个对称的摇杆滑块机构。本发明专利技术通过线性弹簧储能和放能，能够简单的实现刚性恒力平台的效果，并通过恒力来满足精密加工的使用需求。足精密加工的使用需求。足精密加工的使用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种新型单自由度恒力机构


[0001]本技术属于精密机械
，特别是涉及一种新型单自由度恒力机构。

技术介绍

[0002]随着高分辨率技术、激光加工、精密仪器等技术的广泛应用，对高精度、高可靠性、高稳定性恒力机构的需求更进一步增长,为了可以防止在工作中因为底座产生的晃动，影响高精密设备的正常工作，因此提出针对低频恒力研发适合的机构成为亟待解决的问题。
[0003]目前恒力机构中恒力平台大多采用六杆Stewart并联机构，它具有精度高、刚度大、结构稳定、承载能力强、动态特性好等优点，尤其是六自由度运动能力为精密设备的全方位振动控制提供了良好的解决方法，但是六杆Stewart并联机构的设计中多采用液压或电动滚珠丝杆式，其零件较多，结构复杂，在驱动中存在着大量的磨损现象，并且需要一定的反馈时间进行控制。因此在此提出了一种新型单自由度恒力机构。

技术实现思路

[0004]为了解决上述现有技术中的不足，本技术的目的在于提供一种新型单自由度恒力机构，为精密仪器和设备提供可靠的恒力机构，本机构通过四组摇杆滑块机构，再加上线性弹簧，可以轻松实现在一定区域内的恒力特性，解决了精密仪器和设备在恒力机构上的需求，而且结构简单，不需要反馈的时间，满足了精密加工的需求条件。
[0005]本技术解决其技术问题所采用的技术方案为：一种新型单自由度恒力机构，主要由动平台、底座、线性弹簧、摇杆滑块机构和连接元件等组成，其中线性弹簧包括一个第一线性弹簧和四个第二线性弹簧；摇杆滑块机构分为四组对称的摇杆滑块机构，摇杆滑块机构由杆和滑块等组成；连接元件包括销和螺栓。第一线性弹簧下端通过四个螺栓与底座相连，第一线性弹簧上端通过四个螺栓与动平台连接；第二线性弹簧一端连接滑块，第二线性弹簧的另一端固定在底座的挡板上；摇杆滑块中的杆通过销上端连接动平台，下端连接滑块；当动平台受力向下运动，第一线性弹簧会有一个竖直反力，第二线性弹簧会有一个水平反力，第二线性弹簧的水平作用力通过滑块和杆可以分解为一个水平力和竖直力，这样可以确保动平台在一定区域内运动所受力几乎为一个恒定值即动平台可在一定区域内实现恒力。
[0006]作为优选，本技术提供的一种新型单自由度恒力机构，其特征在于：动平台为长方体，四边有四个耳，方便与杆的上端相连。
[0007]作为优选，本技术提供的一种新型单自由度恒力机构，其特征在于：第一线性弹簧上端有四个螺栓孔，方便与动平台连接，下端也有四个螺栓孔方便与底座连接。
[0008]作为优选，本技术提供的一种新型单自由度恒力机构，其特征在于：底座为中间镂空，通过四个杆支撑一个平台。
[0009]作为优选，本技术提供的一种新型单自由度恒力机构，其特征在于：底座四周设计了四块挡板，可以方便第二线性弹簧固定。
[0010]作为优选，本技术提供的一种新型单自由度恒力机构，其特征在于：底座四周有四条滑道，可以使滑块顺利滑行，滑道上设计了导向槽，确保滑块正确的滑行方向。
[0011]作为优选，本技术提供的一种新型单自由度恒力机构，其特征在于：滑块内测开槽，方便杆可以自由转动。
[0012]该技术的有益之处是：该设备结构简单，方便组装，价格便宜，原理清晰，操作容易，且该结构由动平台、底座、摇杆滑块机构组成，具备减少磨损避免润滑的特点；本机构具有在一定区域恒力特性，动平台实现一个平动方向的自由运动，运动情况简单，具有良好的精度以及可靠性而且操作简单。
[0013]当然，实施本技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本技术的整体主视示意图；
[0016]图2为本技术的整体左视示意图；
[0017]图3为本技术的整体俯视示意图；
[0018]图4为本技术的弹簧主视示意图；
[0019]图5为本技术的底座俯视示意图；
[0020]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0021]1—底座；2—第一线性弹簧；3—第二线性弹簧；4—杆；5—动平台；6—销；7—滑块；
具体实施方式
[0022]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
[0023]请参阅图1
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5所示，本技术是通过以下技术方案实现的：一种新型单自由度恒力机构，主要由底座
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1、第一线性弹簧
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2、第二线性弹簧
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3、杆
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4、动平台
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5、销
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6、滑块
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7等构成。
[0024]一种新型单自由度恒力机构中动平台
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5为长方体，四周有四个耳，动平台
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5通过销
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6穿过四个耳与杆
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4上端连接，杆
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4下端通过销
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6与滑块
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7连接，滑块
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7通过底座
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1上的导向槽在底座
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1的滑道上单方向往复移动；第一线性弹簧
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2上端有四个螺栓孔，下端也有四个螺栓孔，第一线性弹簧
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2通过上端的四个螺栓孔与动平台
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5相连，第一线性弹簧
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2通过下端四个螺栓孔与底座
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1相连；第二线性弹簧
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3一端与滑块
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7相连，另一端固定在底座
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1的挡板上；底座
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1上有四个杆撑起的四条滑道，滑道上有导向槽，可以确保滑块
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7的滑动方向准确；摇杆滑块机构中包块杆
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4和滑块
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7，单自由度恒力机构中有四组串联的摇杆
滑块机构，其作用在于支撑动平台
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5，挤压第二线性弹簧
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3，使第二线性弹簧
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3产生的作用力可以通过摇杆滑块机构分解传递。
[0025]进一步地，对称的串联的摇杆滑块机构，利用摇杆滑块机构设计的模型，通过仿真验证得出力与位移曲线能够实现恒力特性，通过对平台建模和仿真分析得出，使得一种新型单自由度恒力机构具有恒力特性。
[0026]在使用时，底座
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型单自由度恒力机构，其特征在于，主要由动平台、底座、线性弹簧、摇杆滑块机构和连接元件等组成，其中线性弹簧包括一个第一线性弹簧和四个第二线性弹簧；摇杆滑块机构分为四组对称的摇杆滑块机构，摇杆滑块机构由杆和滑块等组成；连接元件包括销和螺栓；第一线性弹簧下端通过四个螺栓与底座相连，第一线性弹簧上端通过四个螺栓与动平台连接；第二线性弹簧一端连接滑块，第二线性弹簧的另一端固定在底座的挡板上；摇杆滑块中的杆通过销上端连接动平台，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张徐涛，楮勇，喻泽先，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：新型
国别省市：