專利名稱：一種抗軸向載荷的無回差扭矩輸出球鉸驅動機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種球鉸驅動機構，更特別地說，是指一種具有抗軸向載荷的無回差 扭矩輸出的球鉸驅動機構。
背景技術：
扭矩輸出球鉸驅動機構是一種輸出軸角度可調的旋轉驅動機構形式。該機構輸出 扭矩時，輸出軸的角度可以調整，以適應后級傳動機構姿態(tài)和位置的變化，可應用于 機器人、微操作、醫(yī)療設備、科研儀器等領域。
傳統(tǒng)的扭矩輸出球鉸驅動機構，主要采用十字萬向聯(lián)軸器或彈性聯(lián)軸器與輸出軸 相聯(lián)，以實現(xiàn)扭矩輸出和繞球心被動偏擺的功能。這類機構實現(xiàn)形式采用標準器件， 具有結構簡單緊湊、體積較小的優(yōu)點，但其固有的缺點限制了該類機構的應用。其主 要的缺點可歸納如下
1) 抗軸向載荷性能較差。如釆用彈性聯(lián)軸器作為過渡聯(lián)接件，軸向長度尺寸會
發(fā)生變動；而采用十字萬向聯(lián)軸器，聯(lián)軸器的聯(lián)接銷軸承受軸向和徑向交變
載荷，容易磨損變形而導致傳動間隙較大。
2) 旋轉回差較大。如釆用彈性聯(lián)軸器作為過渡聯(lián)接件，輸出軸與輸入軸存在一 定的相位差；而釆用十字萬向聯(lián)軸器，其交叉銷軸的磨損會迅速影響回轉精 度，使正反向切換時存在靜止區(qū)，對球鉸驅動機構造成沖擊。
發(fā)明內 容
本發(fā)明的目的是提供一種抗軸向載荷的無回差扭矩輸出球鉸驅動機構，該球鉸驅 動機構采用球鉸關節(jié)結構實現(xiàn)輸出軸的偏擺，同時抵抗輸出軸承受的軸向載荷，球鉸 關節(jié)與輸出軸之間用角接觸球軸承聯(lián)接，使球面關節(jié)僅產生偏擺運動而不回轉。電機 輸出扭矩通過浮動的十字交叉滑塊傳遞至輸出軸，十字交叉滑塊可自動適應輸出軸的 姿態(tài)，以補償由于輸出軸偏擺造成的徑向和軸向誤差。本發(fā)明公開了一種抗軸向載荷的無回差扭矩輸出球鉸驅動機構，其包括了驅動單
元、傳動單元和調心單元；伺服直流電機安裝于電機安裝座上，并與電機軸聯(lián)接塊連 接構成驅動單元；輸出軸、十字交叉滑塊和電機軸聯(lián)接塊三者通過縱向卡槽、橫向卡 槽相互聯(lián)接構成傳動單元；使用壓邊圈將球鉸關節(jié)外環(huán)緊固在電機安裝座的安裝孔 內，球鉸關節(jié)內環(huán)與球鉸關節(jié)外環(huán)相互配合實現(xiàn)調心功能，使用軸承外擋圈將兩個角 接觸球軸承壓緊于球鉸關節(jié)內環(huán)的軸承安裝孔中，并通過緊固螺母將輸出軸與角接觸 球軸承鎖緊，共同構成調心單元。本發(fā)明中采用球鉸關節(jié)實現(xiàn)抗軸向載荷特性，同時 使用浮動的十字交叉滑塊傳遞扭矩，克服了伺服直流電機在正、反轉切換時的回差， 并補償由于輸出軸偏擺造成的徑向和軸向誤差。
本發(fā)明抗軸向載荷的無回差扭矩輸出球鉸驅動機構的優(yōu)點在于
(1) 釆用電機軸聯(lián)接塊2與十字交叉滑塊3的活動連接、十字交叉滑塊3與輸出 軸5的活動連接。當輸出軸5偏擺時，十字交叉滑塊3可以在縱向方向上滑 動，輸出軸5在橫向方向上滑動，消除了球鉸驅動機構在運動過程中由于伺 服直流電機1換向導致的回差。
(2) 球形的球鉸關節(jié)內環(huán)10可隨輸出軸5的偏擺而偏擺，避免了輸出軸5偏擺造 成的附加載荷。
(3) 球鉸關節(jié)外環(huán)4通過壓邊圈9安裝在電機安裝座7的關節(jié)外環(huán)安裝孔7e內， 并在球鉸關節(jié)內環(huán)10內通過輸出軸5上套接的兩個角接觸球軸承，降低輸出 軸5回轉阻力的同時，將軸向載荷傳遞給球鉸關節(jié)外環(huán)4承擔，保證了本發(fā) 明的球鉸驅動機構的抗軸向載荷性。
(4) 本機構使用球鉸關節(jié)和十字交叉滑塊作為實現(xiàn)方式，具有傳動剛性好、無回差 和抗軸向載荷性能好等優(yōu)點。
附圖說 明


圖1是本發(fā)明抗軸向載荷的無回差扭矩輸出球鉸驅動機構的外形圖。 圖1A是本發(fā)明抗軸向載荷的無回差扭矩輸出球鉸驅動機構的裝配示圖。 圖2是本發(fā)明電機軸聯(lián)接塊的結構圖。 圖3是本發(fā)明十字交叉滑塊的結構圖。 圖4是本發(fā)明壓邊圈的結構圖。
6圖5是本發(fā)明電機安裝座的結構圖。
圖6是本發(fā)明調心單元固定組件爆炸示圖。
圖7是本發(fā)明調心單元活動組件爆炸示圖。
圖中l(wèi).伺服直流電機la.電機軸2.電機軸聯(lián)接塊
2a.A通孔2b.徑向卡槽3.十字交叉滑塊3a.徑向筋
3b.軸向卡槽4.球鉸關節(jié)外環(huán)4&.關節(jié)外環(huán)定位面4b.關節(jié)外環(huán)球面
5.輸出軸5&.軸向筋5b.鍵槽5c.軸承擋環(huán)
5d.外螺紋6.電機緊固螺釘7.電機安裝座7a.定位孔
7b.空腔7c.A螺紋孔7d.B螺紋孔7e.關節(jié)外環(huán)安裝孔
7f.凸臺 7g.沉槽7h.電機安裝面7j.前端 7k.后端8.壓邊圈緊固螺釘
9.壓邊圈9a.卡榫9b.B通孔io.球鉸關節(jié)內環(huán)
10a.關節(jié)內環(huán)球面10b.軸承安裝孔10c.內螺紋
ll.第一角接觸球軸承12.第二角接觸球軸承
13.軸承外擋圈13a.裝卸工藝孔14.緊固螺母
具體實施例方式
下面將結合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明。
請參看圖1、圖IA所示，本發(fā)明的一種抗軸向載荷的無回差扭矩輸出球鉸驅動 機構，包括伺服直流電機l、電機軸聯(lián)接塊2、十字交叉滑塊3、球鉸關節(jié)外環(huán)4、 輸出軸5、電機緊固螺釘6、電機安裝座7、壓邊圈緊固螺釘8、壓邊圈9、球鉸關 節(jié)內環(huán)10、第一角接觸球軸承11、第二角接觸球軸承12、軸承外擋圈13、輸出軸 緊固螺母14。
其中，由伺服直流電機l、電機軸聯(lián)接塊2、電機緊固螺釘6和電機安裝座7構 成驅動單元。
其中，由電機軸聯(lián)接塊2、十字交叉滑塊3和輸出軸5構成傳動單元。
其中，由電機安裝座7、壓邊圈緊固螺釘8、壓邊圈9和球鉸關節(jié)外環(huán)4構成調
心單元固定組件。
其中，輸出軸5、球鉸關節(jié)內環(huán)IO、第一角接觸球軸承l(wèi)l、第二角接觸球軸承 12、軸承外擋圈13和緊固螺母14構成調心單元活動組件。其中，輸出軸5、球鉸關節(jié)外環(huán)4、由球鉸關節(jié)內環(huán)IO、第一角接觸球軸承l(wèi)l、 第二角接觸球軸承12、軸承外擋圈13和緊固螺母14構成球鉸關節(jié)機構。
參見圖1A、圖2所示，電機軸聯(lián)接塊2上設有A通孔2a和徑向卡槽2b，該A 通孔2a用于實現(xiàn)電機軸聯(lián)接塊2連接在伺服直流電機1的電機軸la上，從而實現(xiàn) 在伺服直流電機1的驅動下，電機軸聯(lián)接塊2繞電機軸旋轉軸線轉動；徑向卡槽2b 用于放置十字交叉滑塊3上的徑向筋3a，從而實現(xiàn)電機軸聯(lián)接塊2與十字交叉滑塊 3的活動連接，該活動連接是指徑向筋3a在徑向卡槽2b內可以滑動。在本發(fā)明中， 設定伺服直流電機1的長度方向為軸向，則垂直與電機軸la安裝的電機軸聯(lián)接塊2 上的徑向卡槽2b為徑向方向開口 ，因此十字交叉滑塊3上的徑向筋3a為在徑向(縱 向)方向上可以滑動。該電機軸聯(lián)接塊2置于電機安裝座7的空腔7b內。
參見圖1A、圖3所示，十字交叉滑塊3的一端設有徑向筋3a，十字交叉滑塊3 的另一端設有軸向卡槽3b;徑向筋3a置于電機軸聯(lián)接塊2的徑向卡槽2b內，該徑 向筋3a可以在徑向卡槽2b內滑動；軸向卡槽3b內活動安裝有輸出軸5 —端的軸 向筋5a，該軸向筋5a可以在軸向卡槽3b內滑動。該十字交叉滑塊3置于電機安裝 座7的空腔7b內。在本發(fā)明中，十字交叉滑塊3浮動于電機軸聯(lián)接塊2與輸出軸5 之間，當輸出軸5偏擺時，十字交叉滑塊3可以在徑向(縱向)方向上滑動，而輸 出軸5則在軸向(橫向)方向上滑動，消除了本發(fā)明的球鉸驅動機構在運動過程中 由于伺服直流電機1正、反轉換向導致的回差，并補償由于輸出軸5偏擺造成的徑 向和軸向誤差。
參見圖1A、圖6所示，球鉸關節(jié)外環(huán)4的外部為關節(jié)外環(huán)定位面4a，球鉸關節(jié) 外環(huán)4的內部為關節(jié)外環(huán)球面4b (凹球面)；球鉸關節(jié)外環(huán)4置于電機安裝座7的 關節(jié)外環(huán)安裝孔7e內，且關節(jié)外環(huán)定位面4a與電機安裝座7的關節(jié)外環(huán)安裝孔7e 相配合，通過壓邊圈9將球鉸關節(jié)外環(huán)4與電機安裝座7壓緊；關節(jié)外環(huán)球面4b 與球鉸關節(jié)內環(huán)10的關節(jié)內環(huán)球面10a (凸球面)相配合，通過緊固螺母14將球 鉸關節(jié)內環(huán)10與球鉸關節(jié)外環(huán)4進行壓緊。在本發(fā)明中，球鉸關節(jié)外環(huán)4與球鉸關 節(jié)內環(huán)10以球面進行接觸并浮動，解決了輸出軸5的偏擺，以及抵抗輸出軸5承受 的軸向載荷。參見圖1A、圖7所示，輸出軸5為階梯軸，輸出軸5從一端至另一端順次設有 軸向筋5a、軸承擋環(huán)5c、外螺紋5d和鍵槽5b，軸向筋5a設在輸出軸5的一端端 部，軸向筋5a活動安裝在十字交叉滑塊3的軸向卡槽3b內，鍵槽5b設在輸出軸5 的另一端端部，通過在鍵槽5b中放置鍵和在電機安裝座7的凸臺7f上的B螺紋孔 7d中放置螺釘，實現(xiàn)將本發(fā)明的機構與外部基體連接。軸承擋環(huán)5c與外螺紋5d之 間套接有第一角接觸球軸承11、第二角接觸球軸承12和軸承外擋圈13，并用緊固 螺母14連接在外螺紋5d上，實現(xiàn)軸承擋環(huán)5c與第一角接觸球軸承11、第二角接 觸球軸承12和軸承外擋圈13之間的壓緊；軸承外擋圈13上的螺紋與球鉸關節(jié)內 環(huán)10上的內螺紋10c連接，實現(xiàn)了調心單元活動組件的安裝。
參見圖1A、圖5、圖6所示，電機安裝座7的前端7j設有四個凸臺7f和四個 沉槽7g，每個凸臺7f上設有B螺紋孔7d，每個沉槽7g上設有A螺紋孔7c，該A 螺紋孔7c與B通孔9b配合，應用壓邊圈緊固螺釘8實現(xiàn)將壓邊圈9安裝在電機安 裝座7的前端7j;電機安裝座7的后端7k設有定位孔7a，該定位孔7a用于伺服 直流電機1的電機軸la通過，伺服直流電機1的機殼通過螺釘安裝在電機安裝面 7h上；電機安裝座7內開有關節(jié)外環(huán)安裝孔7e和空腔7b,關節(jié)外環(huán)安裝孔7e內 放置有球鉸關節(jié)外環(huán)4，空腔7b內放置電機軸聯(lián)接塊2、十字交叉滑塊3和輸出軸 5的徑向筋5a。在本發(fā)明中，電機安裝座7既作為球鉸關節(jié)的外殼，同時也作為球 鉸關節(jié)的基體。
參見圖1A、圖4、圖6所示，壓邊圈9上設有四個卡榫9a，每個卡榫9a上設 有B通孔9b，壓邊圈9上的四個卡榫9a分別卡合在電機安裝座7的四個沉槽7g 內，并通過壓邊圈緊固螺釘8穿過卡榫9a上的B通孔9b后螺紋連接在沉槽7g內 的A螺紋孔7c上。
參見圖1A、圖7所示，球鉸關節(jié)內環(huán)10為一球形切除兩端的圓環(huán)結構，球鉸 關節(jié)內環(huán)10的外部為關節(jié)內環(huán)球面10a (凸球面)，球鉸關節(jié)內環(huán)10的內部為軸承 安裝孔10b,該軸承安裝孔10b的壁上設有內螺紋10c，該內螺紋10c與軸承外擋 圈13上的外螺紋配合，實現(xiàn)軸承外擋圈13安裝在球鉸關節(jié)內環(huán)10上。在本發(fā)明 中，關節(jié)內環(huán)球面10a與球鉸關節(jié)外環(huán)4的關節(jié)外環(huán)球面4b配合。軸承安裝孔10b 內放置有第一角接觸球軸承11、第二角接觸球軸承12和軸承外擋圈13。在本發(fā)明中，驅動單元的連接為(如圖1A所示)伺服直流電機1的機殼通過 安裝在電機安裝座7的電機安裝面7h上，伺服直流電機1的電機軸la穿過電機安 裝座7上的定位孔7a后，安裝在電機軸聯(lián)接塊2的A通孔2a內；電機緊固螺釘6 將伺服直流電機1和電機安裝座7進行緊固。當伺服直流電機1的電機軸la旋轉時， 帶動電機軸聯(lián)接塊2繞電機軸旋轉軸線轉動。
在本發(fā)明中，傳動單元的連接為(如圖1A、圖7所示)電機軸聯(lián)接塊2的徑向 卡槽2b與十字交叉滑塊3的徑向筋3a相配合，十字交叉滑塊3的軸向槽3b與輸 出軸5的軸向筋5b相配合。應用"配合"二字說明十字交叉滑塊3浮動于電機軸聯(lián) 接塊2與輸出軸5之間，輸出軸5上的鍵槽5b可與外接對應機構相配合，用于向外 接機構傳遞扭矩。
在本發(fā)明中，調心單元固定組件的連接為(如圖6所示)球鉸關節(jié)外環(huán)4的關 節(jié)外環(huán)定位面4a與電機安裝座7的關節(jié)外環(huán)安裝孔7e相配合，通過壓邊圈9將球 鉸關節(jié)外環(huán)4與電機安裝座7壓緊，壓邊圈9上的卡榫9a與電機安裝座7上的沉 槽7g相配合，用壓邊圈緊固螺釘8進行緊固。當與外接機構相聯(lián)接時，外接機構可 安裝于電機安裝座7的凸臺7f上，并通過B螺紋孔7d進行緊固。
在本發(fā)明中，調心單元活動組件的連接為(如圖7所示)關節(jié)內環(huán)球面10a與 關節(jié)外環(huán)球面4b相配合，當輸出軸5偏擺時，球鉸關節(jié)內環(huán)10可繞關節(jié)內環(huán)球面 10a偏擺。第一角接觸球軸承11、第二角接觸球軸承12成對使用，安裝于軸承安 裝孔10b內，軸承外擋圈13與軸承緊固螺紋槽10c旋合，將第一角接觸球軸承11、 第二角接觸球軸承12與球面關節(jié)內環(huán)IO相壓緊，裝卸工藝孔13a用于軸承外擋圈 13拆裝時使用。第一角接觸球軸承11、第二角接觸球軸承12內圈與輸出軸5上的 軸承安裝面5c相配合，輸出軸緊固螺母14與輸出軸鎖緊螺紋5d旋合，使輸出軸5 與第一角接觸球軸承l(wèi)l、第二角接觸球軸承12內圈壓緊。當輸出軸5旋轉時，帶 動第一角接觸球軸承11、第二角接觸球軸承12內圈旋轉，而球鉸關節(jié)內環(huán)10不隨 輸出軸旋轉軸線轉動。
本發(fā)明抗軸向載荷的無回差扭矩輸出球鉸驅動機構的的動作過程有
當伺服直流電機1啟動后，其電機軸la帶動電機軸聯(lián)接塊2繞電機軸旋轉軸線 旋轉，依次帶動十字交叉滑塊3、輸出軸5轉動。當輸出軸5承受軸向載荷時，軸向
10載荷通過第一角接觸球軸承11、第二角接觸球軸承12、球鉸關節(jié)內環(huán)10、球鉸關 節(jié)外環(huán)4傳遞至電機安裝座7，十字交叉滑塊3始終承受純扭矩，且在軸向和徑向具 有一定的游動空間，容許十字交叉滑塊3在輸出軸5和電機軸聯(lián)接塊2之間游動。
當輸出軸5繞球鉸關節(jié)內環(huán)10的關節(jié)內環(huán)球面10a偏擺時，十字交叉滑塊3 的徑向筋3a可在電機軸聯(lián)接塊2的徑向卡槽2b中擺動，軸向筋5a可在十字交叉 滑塊3的軸向卡槽3b中擺動，以補償輸出軸5偏擺時產生的軸向和徑向誤差，而不 產生附加載荷。
當伺服直流電機1的電機軸la反轉時，十字交叉滑塊3的徑向筋3a與電機聯(lián) 接塊2的徑向卡槽2b的配合，以及輸出軸5的軸向筋5a與軸向卡槽3b的配合， 使得十字交叉滑塊3的兩端始終與電機聯(lián)接塊2、輸出軸5接觸而不脫離，消除了伺 服直流電機1的正、反轉切換時回差的產生因素，保證了本發(fā)明機構本身的無回差特性。
權利要求
1、一種抗軸向載荷的無回差扭矩輸出球鉸驅動機構，其特征在于該球鉸驅動機構包括伺服直流電機(1)、電機軸聯(lián)接塊(2)、十字交叉滑塊(3)、球鉸關節(jié)外環(huán)(4)、輸出軸(5)、電機緊固螺釘(6)、電機安裝座(7)、壓邊圈緊固螺釘(8)、壓邊圈(9)、球鉸關節(jié)內環(huán)(10)、第一角接觸球軸承(11)、第二角接觸球軸承(12)、軸承外擋圈(13)、輸出軸緊固螺母(14)；電機軸聯(lián)接塊(2)上設有A通孔(2a)和徑向卡槽(2b)；該A通孔(2a)用于實現(xiàn)電機軸聯(lián)接塊(2)連接在伺服直流電機(1)的電機軸(1a)上；徑向卡槽(2b)用于放置十字交叉滑塊(3)上的徑向筋(3a)；該電機軸聯(lián)接塊(2)置于電機安裝座(7)的空腔(7b)內；十字交叉滑塊(3)的一端設有徑向筋(3a)，十字交叉滑塊(3)的另一端設有軸向卡槽(3b)；徑向筋(3a)置于電機軸聯(lián)接塊(2)的徑向卡槽(2b)內，軸向卡槽(3b)內活動安裝有輸出軸(5)一端的軸向筋(5a)；該十字交叉滑塊(3)置于電機安裝座(7)的空腔(7b)內；十字交叉滑塊(3)浮動安裝在電機軸聯(lián)接塊(2)與輸出軸(5)之間；球鉸關節(jié)外環(huán)(4)的外部為關節(jié)外環(huán)定位面(4a)，球鉸關節(jié)外環(huán)(4)的內部為關節(jié)外環(huán)球面(4b)；球鉸關節(jié)外環(huán)(4)置于電機安裝座(7)的關節(jié)外環(huán)安裝孔(7e)內，且關節(jié)外環(huán)定位面(4a)與電機安裝座(7)的關節(jié)外環(huán)安裝孔(7e)相配合，通過壓邊圈(9)將球鉸關節(jié)外環(huán)(4)與電機安裝座(7)壓緊；關節(jié)外環(huán)球面(4b)與球鉸關節(jié)內環(huán)(10)的關節(jié)內環(huán)球面(10a)相配合，通過緊固螺母(14)將球鉸關節(jié)內環(huán)(10)與球鉸關節(jié)外環(huán)(4)進行壓緊；輸出軸(5)為階梯軸，輸出軸(5)從一端至另一端順次設有軸向筋(5a)、軸承擋環(huán)(5c)、外螺紋(5d)和鍵槽(5b)，軸向筋(5a)設在輸出軸(5)的一端端部，軸向筋(5a)活動安裝在十字交叉滑塊(3)的軸向卡槽(3b)內，鍵槽(5b)設在輸出軸(5)的另一端端部；軸承擋環(huán)(5c)與外螺紋(5d)之間套接有第一角接觸球軸承(11)、第二角接觸球軸承(12)和軸承外擋圈(13)，并用緊固螺母(14)連接在外螺紋(5d)上；電機安裝座(7)的前端(7j)設有四個凸臺(7f)和四個沉槽(7g)，每個凸臺(7f)上設有B螺紋孔(7d)，每個沉槽(7g)上設有A螺紋孔(7c)，該A螺紋孔(7c)與B通孔(9b)配合，應用壓邊圈緊固螺釘(8)實現(xiàn)將壓邊圈(9)安裝在電機安裝座(7)的前端(7j)；電機安裝座(7)的后端(7k)設有定位孔(7a)，該定位孔(7a)用于伺服直流電機(1)的電機軸(1a)通過，伺服直流電機(1)的機殼通過螺釘安裝在電機安裝面(7h)上；電機安裝座(7)內開有關節(jié)外環(huán)安裝孔(7e)和空腔(7b)，關節(jié)外環(huán)安裝孔(7e)內放置有球鉸關節(jié)外環(huán)(4)，空腔(7b)內放置電機軸聯(lián)接塊(2)、十字交叉滑塊(3)和輸出軸(5)的徑向筋(5a)；壓邊圈(9)上設有四個卡榫(9a)，每個卡榫(9a)上設有B通孔(9b)，壓邊圈(9)上的四個卡榫(9a)分別卡合在電機安裝座(7)的四個沉槽(7g)內，并通過壓邊圈緊固螺釘(8)穿過卡榫(9a)上的B通孔(9b)后螺紋連接在沉槽(7g)內的A螺紋孔(7c)上；球鉸關節(jié)內環(huán)(10)的外部為關節(jié)內環(huán)球面(10a)，球鉸關節(jié)內環(huán)(10)的內部為軸承安裝孔(10b)，該軸承安裝孔(10b)的壁上設有內螺紋(10c)，該內螺紋(10c)與軸承外擋圈(13)上的外螺紋配合，實現(xiàn)軸承外擋圈(13)安裝在球鉸關節(jié)內環(huán)(10)上；軸承安裝孔(10b)內放置有第一角接觸球軸承(11)、第二角接觸球軸承(12)和軸承外擋圈(13)；當伺服直流電機(1)啟動后，電機軸(1a)帶動電機軸聯(lián)接塊(2)繞電機軸旋轉軸線旋轉，依次帶動十字交叉滑塊(3)、輸出軸(5)轉動；當輸出軸(5)承受軸向載荷時，軸向載荷通過第一角接觸球軸承(11)、第二角接觸球軸承(12)、球鉸關節(jié)內環(huán)(10)、球鉸關節(jié)外環(huán)(4)傳遞至電機安裝座(7)；十字交叉滑塊(3)始終承受純扭矩，且在軸向和徑向具有一定的游動空間，容許十字交叉滑塊(3)在輸出軸(5)和電機軸聯(lián)接塊(2)之間游動；當輸出軸(5)繞球鉸關節(jié)內環(huán)(10)的關節(jié)內環(huán)球面(10a)偏擺時，十字交叉滑塊(3)的徑向筋(3a)可在電機軸聯(lián)接塊(2)的徑向卡槽(2b)中擺動，軸向筋(5a)可在十字交叉滑塊(3)的軸向卡槽(3b)中擺動，以補償輸出軸(5)偏擺時產生的軸向和徑向誤差，而不產生附加載荷。
2、 根據(jù)權利要求1所述的抗軸向載荷的無回差扭矩輸出球鉸驅動機構，其特征在 于球鉸關節(jié)外環(huán)(4)與球鉸關節(jié)內環(huán)(10)以球面進行接觸并浮動，解決了輸出軸 (5)的偏擺，以及抵抗輸出軸(5)承受的軸向載荷。
3、 根據(jù)權利要求1所述的抗軸向載荷的無回差扭矩輸出球鉸驅動機構，其特征在 于由伺服直流電機(l)、電機軸聯(lián)接塊(2)、電機緊固螺釘(6)和電機安裝座(7)構 成驅動單元；當伺服直流電機(l)的電機軸(la)旋轉時，帶動電機軸聯(lián)接塊(2)繞電 機軸旋轉軸線轉動。
4、 根據(jù)權利要求1所述的抗軸向載荷的無回差扭矩輸出球鉸驅動機構，其特征在 于由電機軸聯(lián)接塊(2)、十字交叉滑塊(3)和輸出軸(5)構成傳動單元；十字交叉 滑塊(3)浮動安裝在電機軸聯(lián)接塊(2)與輸出軸(5)之間。
5、 根據(jù)權利要求1所述的抗軸向載荷的無回差扭矩輸出球鉸驅動機構，其特征在 于由電機安裝座(7)、壓邊圈緊固螺釘(8)、壓邊圈(9)和球鉸關節(jié)外環(huán)(4)構成調 心單元固定組件。
6、 根據(jù)權利要求1所述的抗軸向載荷的無回差扭矩輸出球鉸驅動機構，其特征在 于輸出軸(5)、球鉸關節(jié)內環(huán)(IO)、第一角接觸球軸承(ll)、第二角接觸球軸承 (12)、軸承外擋圈(13)和緊固螺母(14)構成調心單元活動組件。
7、 根據(jù)權利要求1所述的抗軸向載荷的無回差扭矩輸出球鉸驅動機構，其特征在 于輸出軸(5)、球鉸關節(jié)外環(huán)(4)、由球鉸關節(jié)內環(huán)(IO)、第一角接觸球軸承(ll)、 第二角接觸球軸別12)、軸承外擋圈(13)和緊固螺母(14)構成球鉸關節(jié)機構。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種抗軸向載荷的無回差扭矩輸出球鉸驅動機構，其包括了驅動單元、傳動單元和調心單元；伺服直流電機安裝于電機安裝座上，并與電機軸聯(lián)接塊連接構成驅動單元；輸出軸、十字交叉滑塊和電機軸聯(lián)接塊三者通過縱向卡槽、橫向卡槽相互聯(lián)接構成傳動單元；使用壓邊圈將球鉸關節(jié)外環(huán)緊固在電機安裝座的安裝孔內，球鉸關節(jié)內環(huán)與球鉸關節(jié)外環(huán)相互配合實現(xiàn)調心功能，使用軸承外擋圈將兩個角接觸球軸承壓緊于球鉸關節(jié)內環(huán)的軸承安裝孔中，并通過緊固螺母將輸出軸與角接觸球軸承鎖緊，共同構成調心單元。本發(fā)明中采用球鉸關節(jié)實現(xiàn)抗軸向載荷特性，同時使用浮動的十字交叉滑塊傳遞扭矩，克服了伺服直流電機在正、反轉切換時的回差，并補償由于輸出軸偏擺造成的徑向和軸向誤差。
文檔編號H02K7/10GK101640446SQ200910092300
公開日2010年2月3日 申請日期2009年9月9日 優(yōu)先權日2009年9月9日
發(fā)明者于文鵬, 宗光華, 李宗良, 李雄峰, 巍 王 申請人:北京航空航天大學