CN102691866B - 一种虎克铰反用式二维转台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种虎克铰反用式二维转台，其特征在于：包括底座、传动单元、平台；传动单元设有第一蜗轮，第一蜗轮轮孔内部设有第一滚动轴承，第一滚动轴承中空内部设有第二蜗轮，第一蜗轮和第二蜗轮通过各自的支耳、支耳轴承、法兰及支臂与平台连接，对应第一蜗轮设有第一蜗杆，第一蜗轮与第一蜗杆啮合传动，第一蜗杆通过蜗杆轴承、轴承座与底座连接，第一蜗杆通过联轴器与驱动电机连接；第二蜗轮轮孔内部设有第二滚动轴承，第二蜗轮与第二滚动轴承外圈固定连接，第二滚动轴承内圈通过连接件与底座固定连接，对应第二蜗轮设有第二蜗杆，第二蜗轮与第二蜗杆啮合传动。本发明通过轴承承重，有效载荷更大，结构更稳定。

Description

一种虎克铰反用式二维转台

技术领域

 本发明应用于航天仿真测试技术领域，具体涉及一种虎克铰，特别是一种虎克铰反用式二维转台，它能够实现在二维平面内角度的调整，并能承载重量，可用在航天着陆器姿态调整测试台上。

背景技术

 利用虎克铰制作的二维转台，可以用于调整设备姿态和模拟仿真二维运动，目前该类转台技术主要是采用十字轴加伸缩驱动臂结构，结构松散占用空间较大，转台以十字轴为支点，通过伸缩驱动臂的伸缩，实现转台的仰俯、偏摆和旋转动作，在这个运动过程中转台载荷直接作用在十字轴和伸缩驱动臂的各活动关节上，这种利用活动关节承载重量的模式不适合大载荷下运行，如果载荷过大容易造成设备过度磨损影响控制精度或损坏，特别是在航天领域用于安装调试平台和模拟仿真时，转台所载设备质量都很大，更突显其局限性，如何解决虎克铰二维转台大载荷稳定运行是当下亟需解决的问题。

发明内容

 本发明的目的在于提供一种能够实现在二维平面内角度的调整，并能承载重量的一种虎克铰反用式二维转台。    

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：该虎克铰反用式二维转台，包括底座、传动单元、平台；传动单元设有第一蜗轮，第一蜗轮轮孔内部设有第一滚动轴承，第一蜗轮与第一滚动轴承外圈固定连接，第一滚动轴承内圈通过连接件一与底座固定连接，第一蜗轮径向两端对称连接有支耳，支耳通过支耳轴承、支臂与平台连接，对应第一蜗轮设有第一蜗杆，第一蜗轮与第一蜗杆啮合传动，第一蜗杆通过蜗杆轴承、轴承座与底座连接，第一蜗杆通过联轴器与驱动电机连接；在第一滚动轴承中空内部设有第二蜗轮，第二蜗轮轮孔内部设有第二滚动轴承，第二蜗轮与第二滚动轴承外圈固定连接，第二滚动轴承内圈通过连接件二与底座固定连接，第二蜗轮径向两端对称连接有支耳，支耳通过支耳轴承、支臂与平台连接，对应第二蜗轮设有第二蜗杆，第二蜗轮与第二蜗杆啮合传动，第二蜗杆通过轴承及第三连接件与底座连接，第二蜗杆通过联轴器与驱动电机连接。

所述连接件一由弧形支撑台、支柱和中间箱体构成；连接件二由轴承内轴、支撑座和中间箱体构成。

所述中间箱体两侧固定连接有挡块。

所述第一蜗轮、第二蜗轮的支耳通过支耳轴承、支臂与平台连接；支耳轴承为滚动轴承通过法兰与支臂连接。

所述蜗杆轴承为圆锥滚子轴承；第二蜗杆通过轴承、中间箱体与底座连接，该轴承同为圆锥滚子轴承。

所述第一蜗轮内设有两个第一滚动轴承，第二蜗轮内设有两个第二滚动轴承，分别从两侧轴向嵌入第一蜗轮和第二蜗轮，第一蜗轮和第二蜗轮轮孔内侧设有凸台。

所述中间箱体与底座通过螺钉固定连接。  

所述电机采用低转速大扭矩步进电机。

本发明利用蜗轮蜗杆的传动原理，通过两套蜗轮蜗杆的相互配合，实现了平台在二维平面内的转动，通过两组滚动轴承和固定连接件承受平台自重及其承载的重量，由于承重部件只有滚动轴承为活动部件，滚动轴承自身具有优异的承重性能，其余均为固定连接，所以本发明有效载荷更大，结构更稳定。

附图说明

图1为本发明专利的整体结构示意图。

图2为图1中传动单元结构示意图。

图中标示名称：1底座；2平台；3第一蜗轮；4第一滚动轴承；5支耳；6支耳轴承；7支臂；8第一蜗杆；9蜗杆轴承；10轴承座；11联轴器；12电机；13第二蜗轮；14第二滚动轴承；15第二蜗杆；16弧形支撑台；17支柱；18中间箱体；19轴承内轴；20支撑座；21挡块；22法兰。

具体实施方式

本发明实施例如图1、图2所示，本实施例设有底座1、传动单元、平台2；传动单元设有第一蜗轮3，第一蜗轮3轮孔内部设有第一滚动轴承4，第一蜗轮3与第一滚动轴承4外圈固定连接，第一滚动轴承4内圈通过连接件弧形支撑台16、支柱17、中间箱体18与底座1固定连接，圆弧支撑台上弧形支撑面紧贴与其吻合的第一滚动轴承4内圈，以保证第一滚动轴承4运转稳定性，第一蜗轮3径向两端对称连接有支耳5，支耳5通过支耳轴承6、法兰22、支臂7与平台2连接，支耳轴承6为滚动轴承，对应第一蜗轮3设有第一蜗杆8，第一蜗轮3与第一蜗杆8啮合传动，第一蜗杆8通过蜗杆轴承9、轴承座10与底座1连接，蜗杆轴承9为圆锥滚子轴承，第一蜗杆8通过联轴器11与驱动电机12连接，电机12采用低转速大扭矩步进电机12；在第一滚动轴承4中空内部设有第二蜗轮13，第二蜗轮13轮孔内部设有第二滚动轴承14，第二蜗轮13与第二滚动轴承14外圈固定连接，第二滚动轴承14内圈通过连接件轴承内轴19、支撑座20、中间箱体18与底座1固定连接，第二蜗轮13径向两端对称连接有支耳5，支耳5通过支耳轴承6、法兰22、支臂7与平台2连接，支耳轴承6为滚动轴承，对应第二蜗轮13设有第二蜗杆15，第二蜗轮13与第二蜗杆15啮合传动，第二蜗杆15通过轴承及连接件与底座1连接，蜗杆轴承9为圆锥滚子轴承，第二蜗杆15通过联轴器11与驱动电机12连接，电机12采用低转速大扭矩步进电机12；中间箱体18两侧固定连接有挡块21，以防止大蜗轮在传动时不稳定，中间箱体18与底座1通过螺钉固定连接；运转时电机12通过第一蜗杆8、第二蜗杆15分别带动第一蜗轮3和第二蜗轮13，第一蜗轮3和第二蜗轮13通过支耳5、支臂7将动力传递到平台2，平台2实现姿态调整；本实施例第一滚动轴承4和第二滚动轴承14内圈通过连接件固定连接在底座1上，平台2自重及其承载的重量只通过第一滚动轴承4和第二滚动轴承14内两个活动部件直接传递到底座1上，滚动轴承自身具有优异的承重性能，其余构件均为固定连接，与传统二维平台2相比没有有过多的承载活动关节，结构更稳定，载荷更大。

本发明实施时为了更稳定，载荷更大，第一蜗轮3、第二蜗轮13内分别设有两个第一滚动轴承4和两个第二滚动轴承14，分别从两侧轴向嵌入第一蜗轮3和第二蜗轮13，第一蜗轮3和第二蜗轮13轮孔内侧设有凸台以保证在轮孔中镶嵌的可靠性。

Claims (8)

1. 一种虎克铰反用式二维转台，其特征在于：包括底座（1）、传动单元、平台（2）,传动单元设有第一蜗轮（3），第一蜗轮（3）轮孔内部设有第一滚动轴承（4），第一蜗轮（3）与第一滚动轴承（4）外圈固定连接，第一滚动轴承（4）内圈通过连接件一与底座（1）固定连接，第一蜗轮（3）径向两端对称连接有支耳（5），支耳（5）通过支耳轴承（6）、支臂（7）与平台（2）连接，对应第一蜗轮（3）设有第一蜗杆（8），第一蜗轮（3）与第一蜗杆（8）啮合传动，第一蜗杆（8）通过蜗杆轴承（9）、轴承座（10）与底座（1）连接，第一蜗杆（8）通过联轴器（11）与驱动电机（12）连接；在第一滚动轴承（4）中空内部设有第二蜗轮（13），第二蜗轮（13）轮孔内部设有第二滚动轴承（14），第二蜗轮（13）与第二滚动轴承（14）外圈固定连接，第二滚动轴承（14）内圈通过连接件二与底座（1）固定连接，第二蜗轮（13）径向两端对称连接有支耳（5），支耳（5）通过支耳轴承（6）、支臂（7）与平台（2）连接，对应第二蜗轮（13）设有第二蜗杆（15），第二蜗轮（13）与第二蜗杆（15）啮合传动，第二蜗杆（15）通过轴承及第三连接件与底座（1）连接，第二蜗杆（15）通过联轴器（11）与驱动电机（12）连接。

2. 根据权利要求1所述的一种虎克铰反用式二维转台，其特征在于：连接件一由弧形支撑台（16）、支柱（17）和中间箱体（18）构成；连接件二由轴承内轴（19）、支撑座（20）和中间箱体（18）构成。

3. 根据权利要求2所述的一种虎克铰反用式二维转台，其特征在于：所述中间箱体（18）两侧固定连接有挡块（21）。

4. 根据权利要求1所述的一种虎克铰反用式二维转台，其特征在于：所述第一蜗轮（3）、第二蜗轮（13）的支耳（5）通过支耳轴承（6）、支臂（7）与平台（2）连接；支耳轴承（6）为滚动轴承，通过法兰（22）与支臂（7）连接。

5. 根据权利要求1或2所述的一种虎克铰反用式二维转台，其特征在于：所述蜗杆轴承（9）为圆锥滚子轴承；第二蜗杆（15）通过轴承、中间箱体（18）与底座（1）连接，该轴承同为圆锥滚子轴承。

6. 根据权利要求1所述的一种虎克铰反用式二维转台，其特征在于：第一蜗轮（3）内设有两个第一滚动轴承（4），第二蜗轮（13）内设有两个第二滚动轴承（14），分别从两侧轴向嵌入第一蜗轮（3）、第二蜗轮（13），第一蜗轮（3）和第二蜗轮（13）轮孔内侧设有凸台。

7. 根据权利要求2所述的一种虎克铰反用式二维转台，其特征在于：中间箱体（18）与底座（1）通过螺栓固定连接。

8. 根据权利要求1所述的一种虎克铰反用式二维转台，其特征在于：电机（12）采用低转速大扭矩步进电机（12）。

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