CN105593658B - 用于力传感器校准的精确施力装置 - Google Patents

Abstract

公开一种在施力(载荷)测试机(125)中对现场力传感器(或负荷传感器)(104)进行校准的施力装置组件(10；10’)。所述施力装置(10)包括固定构件(22；22’)，配置成用于固定至固定结构；移动构件(20；20’)；负荷传感器(12)，可操作性地联接到移动构件(20；20’)的一端；以及差动螺钉组件(24；24’)，将所述移动构件(20；20’)连接至固定构件(22；22’)。一种联接组件(14)可以用于确保只施加张紧或压缩负荷。如果需要，所述联接组件(14)可以被配置成使得不可施加张紧或压缩负荷。还提供一种校准施力测试机(205)中的现场力传感器(104)的方法并且该方法使用了力生成器(16；16’；125)和联接组件(14)。

Description

用于力传感器校准的精确施力装置

技术领域

背景技术

下面的讨论仅提供为一般的背景信息，且并不意在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。

力测量传感器要求周期性的校准，这通过受测试的传感器与参考标准传感器之间的比较而实现。校准必须是以按每国际标准规格一定范围的递增力而执行。在许多情况下，用于执行测试的测试机可用作用于校准用途的施力装置；然而，在某些情况下执行校准是不可能的，或执行校准需要的所引起的夹具引入了不可接受的误差。

在这样的情况下，一种电动驱动的材料测试系统具有如下独特特性：它的短期动态力能力超过它的静态力。它的动态额定力可以被维持一段时段，该时段比校准所需时间更短。因此，需要一种替代的施力器件来实现满标度/满范围(full range)。

在其它系统中，控制器或控制系统不能够执行校准所需要的测试。同样，一些系统的结构不允许现场校准。对于允许现场校准的那些机器，当前使用的联接和夹具固定技术对必须满足的最新高精度标准而言不是足够准确的。虽然很多方法与装置已被用于施加外荷载，这些已被证明不能以高精度产生可重复的结果。

发明内容

此发明内容部分和文摘要被提供用以引入呈简化形式的概念的选择，其在下面在详细说明中进一步描述。此发明内容部分和摘要不旨在指出所要求保护主题的关键特征或必要特征，且它们也并非旨在用作在确定所要求保护主题的范围方面的辅助。所要求保护主题并不限于解决了背景中所指出的任何或全部缺点的实施例。

所披露的第一方面是一种施力装置组件，其用以校准在施力(载荷)测试机中的现场力传感器(或负荷传感器)。施力装置包括：固定构件，配置成用于固定至固定结构；移动构件；可操作性地与移动构件的一端联接的负荷传感器，以及将所述移动构件与所述固定构件相连接的差动螺钉组件。

所披露的第二方面是一种施力装置组件，其用以校准施力(载荷)测试机中的现场力传感器(或负荷传感器)。施力装置包括反作用框架，其具有基部，所述基部配置成用以邻近于所述现场力传感器安装。竖直支承件被固定至基部，并且十字头被固定至竖直支承件。固定构件被固定至十字头。差动螺钉组件将移动构件连接至所述固定构件。

根据需要，如果没有另外地提供，下列特征中的一个或多个可包括在以上每个方面中以提供进一步的实施例。

所述差动螺钉组件可以包括可利用具有第一螺距的第一组螺纹而以螺纹方式与移动构件相连接的可旋转构件。所述可旋转构件也可利用具有第二螺距的第二组螺纹以螺纹方式连接到固定构件，所述第二螺距不同于第一螺距。移动构件可以包括螺杆，而可旋转构件可以包括管，所述管具有包括第一组螺纹的螺纹孔。在这个实施方式中，管的外表面具有第二组螺纹，该外表面以螺纹方式与所述固定构件相连接。在另一个实施例中，移动构件和固定构件各自包括相互对齐的螺杆。旋转构件接合每个螺杆的螺纹。所述旋转构件的旋转引起所述移动构件螺杆的相对于固定构件螺杆的线性运动。

可以提供一种防旋转装置，其连接至所述固定构件并且连接至移动构件以及配置成用以至少抑制所述移动构件的旋转、或所述固定构件和所述移动构件二者的旋转。所述防旋转装置可以是在所述移动构件之中形成的凹部和被固定到所述固定构件并在所述凹部中延伸的销钉。同样，防旋转装置可以是在所述固定构件之中形成的凹部和被固定到所述移动构件并在凹部中延伸的销钉。每个凹部可以用作用于所述销钉的引导件。

第一方面也可包括一种反作用框架，其具有基部，所述基部配置成用以邻近于现场力传感器而安装。竖直支承件被固定至基部，并且十字头被固定至所述竖直支承件。所述固定构件被固定至十字头。

在另一个实施例中，一种联接组件能够可操作地连接到所述移动构件。所述联接组件具有远离所述移动构件的远端。当力通过联接组件而被传递时，联接组件被配置成用于使得所述移动构件的轴线与所述远端的轴线对齐。

所披露的另一方面是一种用以将第一元件联接至第二元件以传递线性压缩和/或张力的联接组件。所述联接组件包括可连接至所述第一元件的保持器组件，其具有第一构件和第二构件，所述第一构件具有第一三维曲面且所述第二构件具有与所述第一三维曲面间隔开且面朝所述第一三维曲面的第二三维曲面。反作用结构可连接至所述第二元件并被安置在第一与第二三维曲面之间。所述反作用结构在第一与第二三维曲面之间具有间隔，从而使得当在其间传递力时，反作用结构仅接触所述第一或第二三维表面中的一个。

根据需要，如果没有另外地提供，则一个或多个如下特征可以包含在上面的第一、第二和第三方面中的每个中，用以提供进一步的实施例。

联接组件可以用于连接所述移动构件至负荷传感器，而同时所述远端被配置成用以连接至现场力传感器。

保持器组件可以包括至少一个孔，所述反作用结构延伸贯穿所述孔。如果需要，可以提供二个相对的孔，所述反作用结构延伸贯穿每一个孔。所述第一和第二三维曲面中的每个可以包括至少一种部分球。所述反作用结构可以包括相对的凹面，每一凹面接合所述三维曲面之一。

所披露的另一方面是一种用以在施力测试机中校准一种现场力传感器的方法。所述方法包括：安装参考负荷传感器和联接器以便获得在力生成器(例如，上面描述的一种施力装置或在测试机上的力生成装置，例如致动器)和现场力传感器之间的负荷路径，所述联接组件包括反作用结构和第一构件、以及第二构件，所述第一构件配置成用以选择性地接合所述反作用结构的一侧，所述第二构件配置成用以选择性地接合所述反作用结构的在与所述一侧相反的方向面对着的一侧；并且操作所述力生成器以便配置介于所述第一构件与所述反作用结构之间的第一空间和介于所述第二构件与所述反作用结构之间的第二空间。根据要求，如上所述的任何前述特征都可以用于所述方法。

附图说明

图1是施力装置组件的透视图。

图2是安装到具有负荷传感器的测试机上的施力装置组件的透视图。

图3是施力装置组件的剖视图。

图4A是用于传递力的联接器的平面视图。

图4B是联接器的沿图4A中的线4B-4B所截取的剖视图。

图5是施力装置组件的一部分的透视图。

图6是具有去除的部分的施力装置组件的一部分的透视图。

图7是一种施力装置组件的剖视图，且没有反作用框架。

图8是一种施力装置组件的第二实施例的示意图。

图9是所述施力装置的第二实施例的示意图。

具体实施方式

本发明的方面包括但并不局限于一种精确施力装置组件，其具有施力装置10，所述施力装置10用于在负荷传感器12上产生精确力，在此作为参考标准；然而，本文中所描述的特定类型的负荷传感器不形成本发明的任何部分。一种创新的联接器或联接组件14也被图示在图中并且可以用于在施力装置10与如下所描述的负荷传感器之间联接力。施力装置10包括致动器16，致动器16通常被支持以便通过反作用框架18将负载施加到负荷传感器12(和在图3中的受测试的负荷传感器102)

参见图3和6，致动器16包括移动构件20，移动构件20在本文中示为相对于固定构件22移动的致动器杆，所述固定构件22在本文中实施为支承管。差动螺钉组件24联接所述移动构件20至固定支承件或构件22并且导致所述移动构件20由可旋转的力接收构件26的旋转而相对于所述固定支承件或构件22而被移位。差动螺钉组件24包括力接收构件26，所述力接收构件26利用具有带第一螺距的第一组螺纹30被以螺纹方式联接到所述移动构件20。所述力接收构件26额外地利用具有带第二螺距的第二组螺纹32而被以螺纹方式联接到所述固定构件22，所述第二螺距不同于第一螺距。移动构件20和固定支承件22二者被防止旋转。当力接收构件26旋转时，所述移动构件20相对于固定支承件22平移了与介于第一与第二螺距之间的差相等的量。结果是对于力接收构件26的相对大的量的旋转而言的所述移动构件20的非常小的平移运动；因此，施力装置10可以用高的精度和可重复性提供所选的力。第一螺距可以比第二螺距更粗大，或第二螺距可以比第一螺距更粗大。在示例性实施例中，螺纹的差别可以是在0.0001到0.008英寸的范围之内。就力接收构件26的操作而言指出，且不一定与给定的先前的范围相关联，在示例性实施例中所述力接收构件26从无负载至满载的旋转可以是在1/2转(无负载至满载)到10转(无负载至满载)的范围中。

在图示的实施例中，力接收构件26包括轴40，轴40具有包括第一组螺纹30的内部孔口42。轴40的外表面44包括第二组螺纹32。轴40转动，以便由于在介于第一组螺纹30与第二组螺纹32之间的螺距的差别而导致移动构件20的平移。至少一个沿径向延伸的手柄46被固定至轴40的端部48。在图示的实施例中，放大的旋钮构件50联接手柄46至轴40。轴40延伸通过设置在旋钮50中的中心孔口52。轴的端部48包括延伸凸缘54，其利用合适的(多个)紧固件诸如(多个)螺栓56而紧固至旋钮50。

在紧固至轴40的情况下，旋钮50将旋转以及沿着中央轴线60相对于固定支承件22而沿轴向地移动。旋钮50包括了在其中具备访问孔口72的扩大凹部70。固定构件22的端部74通过访问孔口72而延伸进入所述凹部70，同时轴40延伸通过凹部70并且延伸出所述访问孔口72以及进入所述固定构件22内，所述固定构件22在本文中包括管。形成所述凹部70的旋钮50外壁76抑制污染物达到第二组螺纹32，而同时第一组螺纹30被密封以隔离于来自被布置于孔42中的移动构件20的污染物且其中细长的衬套80密封所述管22的第二端84，而同时提供用于移动构件20的稳定的引导表面，其延伸到所述固定构件22的孔内。在图示的实施例中，衬套80利用在本文中例示为螺栓88的合适的紧固件而被固定至管22的端部84。

防旋转构件90被设置成用以抑制所述移动构件20的旋转。通常，防旋转构件90可操作的联接到所述移动构件20和固定构件。在图6中所示的实施例中，防旋转构件90包括延伸元件，诸如被固定至固定支承件22的销钉90。本文中，销钉90以螺旋方式安装到固定支承件22。销钉90的一部分92延伸入移动构件20的扩大凹部或槽94。凹部94被配置成以便接收所述销钉90并抑制移动构件20的旋转，这是由于销钉90接触所述凹部94的径向内壁，而同时允许实现在有限距离上所述移动构件20相对于所述固定销钉90的平移运动。合适的润滑剂可以设置在凹部94的壁与销钉90之间以最小化用于移动构件20平移运动的磨擦。

图7图示出一种实施例，其不包括反作用框架18，其中，替代地，母机或测试机十字头(移动的或静止的)或诸如致动器组件的其它元件或测试机器框架205的其它部分包括反作用结构，这些元件中的任一个是施力装置10被安装至其的元件。

图9图示出一种施力装置10'，其也包括在差动螺钉组件24'中具有第一螺距30'的第一组螺纹和具有的第二螺距的第二组螺纹32'。可旋转的力接收构件26'包括可旋转的轴40'，其具有螺纹孔42'(在本文中具有两个螺距)以形成致动器16'。在图示的实施例中，可旋转的轴40'是一体的，由单一的整体式主体形成。如同本领域的技术人员所理解的，轴40'可由随后接合在一起的分离部件而形成。

移动构件20'包括螺杆。在操作中，螺杆101包括固定构件并且如图8的示例性实施例中所示被接合到如框架18或母测试机的一部分的反作用结构。轴40'的旋转导致螺杆20'由于螺距的差异而向下移动。防旋转装置抑制了移动构件20'的旋转并在本文中包括介于移动构件20'与杆101之间的联接器103，其抑制移动构件20'的旋转。联接器103包括销钉和引导件联接器，其中(多个)销钉105被连接至所述移动构件20'或杆101(在本文中作为举例为所述移动构件20'，其具有延伸入在杆101中所设置的孔109内的一部分107)之一，而同时在另一个(在本文中为杆101)中设置了引导件或凹部111。

现在将描述联接器14的方面。应当指出的是，联接器14当与施力装置10一起使用时可以提供有利的特征，但是联接器14的使用是不必要的，因为如果需要，则可以在没有联接器14的情况下使用所述施力装置10。

联接器14(直接地或间接地)被可操作地连接至移动构件20，并具有远离所述移动构件20的远端14A。联接器14对齐所述移动构件20的中央轴线60以便与正在被校准的负荷传感器102的中央轴线100对齐，或被配置成当力通过联接器14而被传递时用以将移动构件20的轴线与远端14A的轴线对齐。换句话说，联接器14最小化了可能存在于轴线60和100之间的任何径向偏置，其将会导致施力装置将倾倒力矩施加到负荷传感器102。在图3的实施例中，负荷传感器102以固定方式联接至参考负荷传感器12，其继而经由联接器14被联接到移动构件20。接口联接器106确保了负荷传感器112正确地与负荷传感器102对准。在图示的实施例中，接口联接器106包括螺柱108和螺旋垫圈110。

通常，联接器14包括可操作性地联接到移动构件20，20'或固定构件22的力反作用结构120。力反作用结构120可以被连接到移动构件20，20'。所述反作用结构120被安置在反作用构件122A与122B之间，各自具有三维曲面，所述三维曲面选择性地接合所述反作用结构120，这取决于通过联接器14传递的力的方向。在图示的实施例中，在反作用构件122A和122B上的三维曲面包括部分球形球体。

保持器126支撑着每个三维曲面反作用构件122A和122B(下文中为"三维弯曲构件")，所述三维曲面反作用构件在反作用结构120的相对着的侧面上彼此面对。在图示的实施例中，三维弯曲构件122A利用合适的紧固件诸如螺栓128而固定至保持器126。反作用结构120在其相对着的侧面上延伸通过保持器126中的孔口130。在示例性实施例中，保持器126包括具有孔口130的圆柱部134。第一三维弯曲构件122A被固定至所述圆柱形部件134，被安置在其凹部140中。第二三维曲面构件122B被固定至盖构件144，其继而利用合适紧固件而被固定至圆柱部134的端部146，合适紧固件在本文中包括螺栓148。

反作用结构120选择性地接合并且支靠三维弯曲构件122A或122B之一以便传递力至受测试的负荷传感器102。特别地，相对于图3和7的实施例，压缩力由所述移动构件20的向下运动而被施加到受测试的负荷传感器102，从而所述反作用结构120接合所述三维弯曲构件122A。与此相对照，当所述移动构件20向上运动使得反作用结构120接合所述三维弯曲构件122B时张力被施加到负荷传感器102。

在一个实施例中，在三维弯曲构件122A和122B之间的距离大于所述反作用结构120的宽度并且配置成具有在第一组螺纹30与第二组螺纹32之间的螺距的差异，从而需要轴24的大的角运动使得反作用结构120从三维弯曲构件122A，122B之一脱离或释放，直到它接合其它三维弯曲构件122A，122B。在特别有利的实施例中，需要轴124的接近旋转或多次旋转以便移动所述移动构件20，从而使得在反作用结构120接合其它三维弯曲构件122A、122B之前，所述反作用结构120脱离三维弯曲构件122A、122B之一。以这种方式，高度精确的和可重复的力可以根据由轴40所需的大的角运动而生成。此外，可以容易地获得中性点，其中反作用结构120没有接合所述三维弯曲构件122A或三维弯曲构件122B。当轴40需要多次旋转以将反作用结构120从一个三维弯曲构件122A完全平移至其它三维弯曲构件122B时，轴40可以被容易地被旋转到所述反作用结构120不与所述三维弯曲构件122A或122B中的任何一个相接触的位置。

联接器14也图示在图4A、4B、5和6中。在这些图中，图示了对所述反作用结构120加载的一对相对着的三维弯曲构件122A和122B。虽然没有出现在图中，在弯曲构件122A、122B和反作用结构120之间有少量的间隙或空间。这样确保了只有纯张力或纯压缩被施加至负荷传感器12、102。特别地，移动构件20将张紧或压缩力移至反作用结构120，其可以包括硬化的条。反作用结构120继而传送力至三维弯曲构件122A、122B之中任何一个。由于在弯曲构件122A、122B和反作用结构120之间的空间，也易于配置所述施力装置10，或任何施力装置，诸如致动器组件，从而使得间隙或空间设置在弯曲构件122A、122B和反作用结构120之间以便获得一种其中没有力(张紧或压缩)正在通过联接器14传递的操作状态，因为在弯曲构件122A、122B和反作用结构120之间的空间的存在已经使得施力装置与连接至所述联接器14另一侧的元件相分离。在一个实施例中，联接组件14被配置成使得易于看到在弯曲构件122A、122B和反作用结构120之间的空间，当与之相连接的任何力生成器被操作以实现这样的空间时是这样。如图4B所示，反作用结构120可以包括相对着的凹面131A和131B，它们各自接收三维弯曲构件122A或122B之一。

在图3中所示的实施例中，移动构件20包括具有凹部或空腔162的扩大端部构件160，所述凹部或空腔162所具备的大小为以便接收盖构件144和与之附接的保持器126的一部分。凹部或空腔162具有的大小为不接触这些零件中任一个。反作用结构120利用诸如螺栓164这样的合适(多个)紧固件而被连接到扩大端部构件160。与盖构件144相对的保持器126的一端利用接口支架(interface standoff)168而被固定至负荷传感器102，接口支架168利用诸如螺栓170这样的合适紧固件而固定至保持器134。所述支架168以螺纹方式固定至具有部分172的负荷传感器104。

在图7的实施例中，支架168以螺纹方式联接到受测试的负荷传感器102，而同时反作用结构120被固定至具有凹部或空腔162的支承件190。支承件190被固定至与移动构件20相对着的负荷传感器12。因此，在这种配置中，反作用结构120直接地被可操作地连接至移动构件20(图3)或间接地通过负荷传感器12而连接(图7)，且保持器被可操作地连接至现场负荷传感器102。在另一个实施例中，反作用结构120能够可操作地连接到现场负荷传感器102，且保持器126能够可操作地连接至移动构件20。

图8图示了联接器14，其可以用在用于对负荷传感器102进行校准的另一示例性校准情形中。在这个实施方式中不存在施力装置10，而是测试机致动器组件125提供了校准载荷以校准所述负荷传感器102。

应当指出的是，联接器14的使用不限于校准负荷传感器。联接器14可以用在其它施力系统中，特别地是那些在两个构件之间需要压缩和/或张紧负荷的对齐的施力系统。联接器14不能传递较大的扭矩。第一个构件被连接到反作用结构120，而同时第二构件被连接到保持器126。

参照图1和3，反作用框架18包括了基部构件200和由竖直支承件204支撑在基部构件200之上的反作用十字头202。所述施力装置组件被组装就位以向负荷传感器102施加力负荷，这通过利用接口联接106首先安装所述校准标准12至受测试负荷传感器102而实现。如图2和8所示，所述基部200然后利用在将基部200安装至加载机205之前所附接的竖直支承件204而安装至负载架的加载机205。接下来，具有附接至其上的反作用十字头202的施力装置10在本文中利用螺栓紧固件230而被安装至竖直支承件204。在一个实施例中，反作用十字头202包括夹具，其可调节地固定到固定支承件22以便提供施力装置10的粗略定位。特别地，夹具首先被设置到允许施力装置10和联接器14旋转和平移以将接口168旋拧入负荷传感器104的松开夹持的位置。一旦已在联接器14和负荷传感器104之间造成牢固连接，则施力装置10被夹持到反作用十字头202。图5和6图示了夹持部分240A和240B，其选择性地接合所述固定支承件22。

施力装置10可以安装在机器中或机器上而不移除允许现场校准的力传感器或负荷传感器。这允许利用用于校准的国际标准而附着，其要求传感器/传感器是未被扰动的。此外，在一个实施例中，鉴于所述反作用结构18被固定至测试机上，诸如固定至基部，如图2或6所示，则不需要使用可包括如图2所示的力致动器的测试机的特别是测试机十字头的剩余部分来提供反作用结构。此独立性作为误差源而消减了母机的品质。此模块化设计允许实现容易的、步进式安装。实施例可以合并对齐特征，其便利了实现可重复地准确的安装和结果。应该认识到，安装施力装置以便执行对于安装到测试机的基部的力传感器或负荷传感器的现场校准不是限制性的。在另一应用中，施力装置能够可操作地连接至现场负荷传感器，所述负荷传感器安装至施加沿任何方向的负荷的致动器。例如，如果致动器被安装至基部且现场负荷传感器被安装至致动器，则施力装置能够被可操作地联接至现场负荷传感器。如果需要反作用结构18，它可以用任何形式被固定至致动器或用于致动器的支承件。同样，如果致动器被安装至十字头，则其可以根据需要而移动以便执行测试，并且现场负荷传感器被安装至致动器，所述施力装置能够可操作地联接至现场的负荷传感器。如果需要反作用结构18，则它可以再次以任何形式被固定到致动器或用于致动器的支承件，例如十字头。当需要测试所述现场负荷传感器时，当需要具有一种没有施加张紧或压缩负荷的状态时，施力装置10可以被操作以实现在弯曲构件122A，122B和反作用结构120之间的前述空间。

虽然已对结构特征和/或方法论用特定的语言描述了主题，应当理解的是，在所附权利要求中所限定的主题不必限制为如已由法庭认可的如上所述的特定特征或行为。相反，如上所述的特定特征和行为作为实施权利要求的示例而被公开。

Claims (12)

1.一种施力装置组件，用于在施力测试机中对现场力传感器进行校准，所述施力装置组件包括：

反作用框架，具有基部，所述基部配置成用以邻近于现场力传感器安装；

固定到基部的竖直支承件；

固定到竖直支承件的十字头；

固定到十字头的固定构件；

移动构件；和

施力组件，所述施力组件将所述移动构件连接至所述固定构件；以及

可操作地连接至移动构件且具有与移动构件远离的远端的联接组件，所述联接组件配置成用以当力通过联接组件传递时将所述移动构件的轴线与所述远端的轴线对齐；

其中所述联接组件包括：

保持器组件，所述保持器组件包括：具有第一三维曲面的第一构件和具有第二三维曲面的第二构件，所述第二三维曲面与所述第一三维曲面间隔开并且面对所述第一三维曲面；和

设置于第一三维曲面和第二三维曲面之间的反作用结构，所述反作用结构和所述第一三维曲面和第二三维曲面之间的间距使得当在所述第一三维曲面和第二三维曲面之间传递力时，所述反作用结构仅接触所述第一三维曲面和第二三维曲面中的一个，其中当压缩力由所述移动构件向下运动而被施加到受测试的负荷传感器时，所述反作用结构接合第一三维曲面和第二三维曲面中的靠近所述远端的一个；当所述移动构件向上运动使得所述反作用结构接合第一三维曲面和第二三维曲面中的远离所述远端的一个时张紧力被施加到所述负荷传感器，并且所述第一三维曲面和第二三维曲面配置成当力通过所述联接组件传递时将所述移动构件的轴线与所述远端的轴线对齐。

2.根据权利要求1所述的施力装置组件，其中所述联接组件将所述移动构件连接至负荷传感器，所述负荷传感器可操作地联接至所述移动构件的端部。

3.根据权利要求2所述的施力装置组件，其中所述联接组件连接至所述负荷传感器，且所述远端配置成用以连接至现场力传感器。

4.根据权利要求1所述的施力装置组件，其中保持器组件包括至少一个孔口，所述反作用结构延伸穿过所述孔口。

5.根据权利要求4所述的施力装置组件，其中保持器组件包括相对的孔口，所述反作用结构延伸穿过每一个孔口。

6.根据权利要求1所述的施力装置组件，其中所述第一三维曲面和第二三维曲面中的每一个至少包括局部球。

7.根据权利要求1所述的施力装置组件，其中所述施力组件包括差动螺钉组件。

8.一种联接组件，将第一个元件联接至第二元件以传递线性压缩和/或张紧力，所述联接组件包括：

可连接至第一元件的保持器组件，所述保持器组件具有具备第一三维曲面的第一构件和具备第二三维曲面的第二构件，所述第二三维曲面与所述第一三维曲面间隔开并且面对所述第一三维曲面；和

可连接到第二元件的反作用结构，反作用结构设置于第一三维曲面与第二三维曲面之间，所述反作用结构和第一三维曲面与第二三维曲面之间的间距配置成使得当在所述第一三维曲面与第二三维曲面之间传递力时所述反作用结构仅接触所述第一三维曲面和第二三维曲面中的一个，其中当压缩力由所述第一元件向下运动而被施加到第二元件时，所述反作用结构接合第一三维曲面和第二三维曲面中的靠近所述第二元件的一个；当所述第一元件向上运动使得所述反作用结构接合第一三维曲面和第二三维曲面中的远离所述第二元件的一个时张紧力被施加到所述第二元件，

其中，所述第一三维曲面和第二三维曲面配置成当力通过所述联接组件传递时将所述第一元件的轴线与所述第二元件的轴线对齐。

9.根据权利要求8所述的联接组件，其中所述第一三维曲面和第二三维曲面中的每一个至少包括局部球。

10.根据权利要求8所述的联接组件，其中所述保持器组件包括至少一个孔口，所述反作用结构延伸穿过所述孔口。

11.根据权利要求8所述的联接组件，其中所述保持器组件包括相对的孔口，所述反作用结构延伸穿过每一个孔口。

12.根据权利要求9所述的联接组件，其中所述反作用结构包括相对的凹面，每个凹面接合所述三维曲面之一。