CN111076051A - 一种具有球头连杆传动机构的二轴二框架机构 - Google Patents

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张�浩
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Abstract

本发明提出一种具有球头连杆传动机构的二轴二框架机构，把方位和俯仰轴系错开，下移方位轴系，而传统的方位轴系位置简化为一个方位轴承部件，由于简化后的方位轴承部件，不包含电机，尺寸减小，从而能够实现平台的大角度转动。下移后的方位轴系与方位轴承部件通过球头连杆连接，本发明提供的球头连杆传动，利用了平形四边形容易变形的特点，结构简单，重量轻，在传动过程中，一根连杆提供推力，另一根连杆提供拉力，能够保证转动平稳。为了保证球头连杆的传动精度，把球头在球头压盖与球头支座内进行研磨，保证球头转动光滑，无卡壳，无死点之后，再装进二轴二框架结构上。

Description

一种具有球头连杆传动机构的二轴二框架机构
技术领域
本发明涉及一种球头连杆传动机构，适用于零件之间的转动传递，属于光电设备机械设计技术领域。
背景技术
零件间的传动是二轴二框架产品中最常见的设计之一，传统的二轴二框架产品，把方位和俯仰轴系分布在一个平面上。在平台尺寸确定的情况下，方位和俯仰轴系分布在一个平面上会限制框架角的转动范围，从而客观上影响了光电设备的性能指标。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种具有球头连杆传动机构的二轴二框架机构，把方位和俯仰轴系错开，下移方位轴系，而传统的方位轴系位置简化为一个方位轴承部件，由于简化后的方位轴承部件，不包含电机，尺寸减小，从而能够实现平台的大角度转动。下移后的方位轴系与方位轴承部件通过球头连杆连接，本发明提供的球头连杆传动，利用了平形四边形容易变形的特点，结构简单，重量轻，在传动过程中，一根连杆提供推力，另一根连杆提供拉力，能够保证转动平稳。为了保证球头连杆的传动精度，把球头在球头压盖与球头支座内进行研磨，保证球头转动光滑，无卡壳，无死点之后，再装进二轴二框架结构上。
本发明的技术方案为：
所述一种具有球头连杆传动机构的二轴二框架机构，包括平台(4)、俯仰电机(5)，俯仰轴系(6)，俯仰支架(7)，方位电机(11)，方位轴系(12)，所述平台(4)设置在俯仰轴系(6)上，所述俯仰轴系设置在俯仰支架(7)上；俯仰电机(5)通过俯仰轴系(6)能够带动平台(4)进行俯仰方向转动；
其特征在于：
还包括方位轴承部件(8)、方位支架(10)、方位轴系连接杆(13)和球头连杆传动机构；
所述俯仰支架(7)设置在方位轴承部件(8)上，方位轴承部件(8)轴线与俯仰轴系(6)轴线垂直相交；所述方位轴承部件(8)设置在方位支架(10)上部，方位轴系(12)通过方位轴系连接杆(13)连接在方位支架(10)下部；方位轴系(12)轴线与方位轴承部件(8)轴线平行；
所述球头连杆传动机构包括两组球头连杆结构，每组球头连杆结构由连杆(9)和固定连接在连杆两端的球头组件组成；所述球头组件由球头(1)，球头压盖(2)，球头支座(3)组成，球头压盖(2)与球头支座(3)固定连接，所述球头(1)设置在球头压盖(2)与球头支座(3)组成的内腔中，球头(1)与连杆(9)一端固定连接，连杆(9)能够带动球头(1)在球头压盖(2)与球头支座(3)组成的内腔里平滑转动和大角度偏转；
每组球头连杆结构两端的球头支座(3)分别固定在俯仰支架(7)与方位轴系连接杆(13)上，两组球头连杆结构布置在方位支架(10)两侧，两组球头连杆结构、俯仰支架(7)与方位轴系连接杆(13)组成平形四边形传动机构；当方位电机(11)带动方位轴系连接杆(13)转动时，一组球头连杆结构表现为推力，另一组球头连杆结构表现为拉力，从而能够带动俯仰支架(7)围绕方位轴承部件(8)转动。
进一步的优选方案，所述一种具有球头连杆传动机构的二轴二框架机构，其特征在于：所述球头(1)上设置有径向伸出的小杆，小杆上有外螺纹；而连杆(9)两端有内螺纹，能够与小杆上的外螺纹配合将球头(1)与连杆(9)固定连接。
进一步的优选方案，所述一种具有球头连杆传动机构的二轴二框架机构，其特征在于：球头支座(3)上具有球窝，球头压盖(2)朝向球头支座(3)的一面上也具有球窝，球头压盖(2)背向球头支座(3)的一面上具有与球窝连通的锥形孔；球头压盖(2)与球头支座(3)通过标准螺钉进行固定连接，两个球窝组合形成内腔。
有益效果
相比传统的方位和俯仰轴系在一个水平面上的二轴二框架，本发明把电机和支架等方位轴系下移，原来的位置使用简单的方位轴承替代，下移的方位轴系与上部的俯仰支架通过双球头连杆连接，具有以下优点：
(1)由于方位轴承比方位轴系的尺寸小的多，所以在同等尺寸的二轴二框架下，方位轴承、俯仰支架和俯仰轴系围成的空间包络增大，有利于安装大尺寸的平台。
(2)方位轴承比方位轴系的尺寸小，能够保证平台围绕俯仰轴系进行大角度转动。
(3)在重量上，方位轴系比方位轴承更重，下移方位轴系后，能够减轻上部重量，增加下部重量，使整个二轴二框架的重心下移更靠近形心，减小了下部的配重。
(4)下移的方位轴系与上部的俯仰支架通过双球头连杆连接，在方位电机的带动下，一根连杆提供推力，一根提供拉力，保证方位角度转动平稳。
(5)球头连杆机构为刚性连接传动，能够保证二轴二框架在振动、高低温等复杂工况下正常工作。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明的球头端盖剖视图；
图2是本发明球头转动一定角度剖视图；
图3是本发明的传动工作原理图；
图4是本发明的方位轴系框架角转动一定角度示意图；
图5是本发明的方位和俯仰轴系框架角转动一定角度示意图。
其中：1、球头，2、球头压盖，3、球头支座，4、平台，5、俯仰电机，6、俯仰轴系，7、俯仰支架，8、方位轴承部件，9、连杆，10、方位支架，11、方位电机，12、方位轴系，13、方位轴系连接杆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
请同时参阅图1、图2、图3和图4。
本实施例中的具有球头连杆传动机构的二轴二框架机构，包括平台4、俯仰电机5，俯仰轴系6，俯仰支架7，方位电机11，方位轴系12，方位轴承部件8、方位支架10、方位轴系连接杆13和球头连杆传动机构。
所述平台4设置在俯仰轴系6上，所述俯仰轴系设置在俯仰支架7上；俯仰电机5通过俯仰轴系6能够带动平台(4)进行俯仰方向转动。
所述俯仰支架7设置在方位轴承部件8上，方位轴承部件8轴线与俯仰轴系6轴线垂直相交；所述方位轴承部件8设置在方位支架10上部，方位轴系12通过方位轴系连接杆13连接在方位支架10下部；方位轴系12轴线与方位轴承部件8轴线平行。由于方位轴承部件8不包含电机，尺寸减小，所以平台4在俯仰方向上能够进行大角度的转动。
所述球头连杆传动机构包括两组球头连杆结构，每组球头连杆结构由连杆9和固定连接在连杆两端的球头组件组成。
所述球头组件由球头1，球头压盖2，球头支座3组成，球头支座3上具有球窝，球头压盖2朝向球头支座3的一面上也具有球窝，球头压盖2背向球头支座3的一面上具有与球窝连通的锥形孔；球头压盖2与球头支座3通过标准螺钉进行固定连接，两个球窝组合形成内腔，所述球头1设置在球头压盖2与球头支座3组成的内腔中。所述球头1上设置有径向伸出的小杆，小杆上有外螺纹；而连杆9两端有内螺纹，能够与小杆上的外螺纹配合将球头1与连杆9固定连接。连杆9能够带动球头1在球头压盖2与球头支座3组成的内腔里平滑转动和大角度偏转。
每组球头连杆结构两端的球头支座3分别固定在俯仰支架7与方位轴系连接杆13上，两组球头连杆结构布置在方位支架10两侧，两组球头连杆结构、俯仰支架7与方位轴系连接杆13组成平形四边形传动机构。当方位电机11带动方位轴系连接杆13转动时，对于俯仰支架7而言，一组球头连杆结构表现为推力，另一组球头连杆结构表现为拉力，从而能够带动俯仰支架7围绕方位轴承部件8转动，实现了方位大角度转动的传递。反向转动时，原来推力的球头连杆结构表现为拉力，原来拉力的球头连杆结构表现为推力，两组球头连杆结构保证转动平稳。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (3)

1.一种具有球头连杆传动机构的二轴二框架机构，包括平台(4)、俯仰电机(5)，俯仰轴系(6)，俯仰支架(7)，方位电机(11)，方位轴系(12)，所述平台(4)设置在俯仰轴系(6)上，所述俯仰轴系设置在俯仰支架(7)上；俯仰电机(5)通过俯仰轴系(6)能够带动平台(4)进行俯仰方向转动；
其特征在于：
还包括方位轴承部件(8)、方位支架(10)、方位轴系连接杆(13)和球头连杆传动机构；
所述俯仰支架(7)设置在方位轴承部件(8)上，方位轴承部件(8)轴线与俯仰轴系(6)轴线垂直相交；所述方位轴承部件(8)设置在方位支架(10)上部，方位轴系(12)通过方位轴系连接杆(13)连接在方位支架(10)下部；方位轴系(12)轴线与方位轴承部件(8)轴线平行；
所述球头连杆传动机构包括两组球头连杆结构，每组球头连杆结构由连杆(9)和固定连接在连杆两端的球头组件组成；所述球头组件由球头(1)，球头压盖(2)，球头支座(3)组成，球头压盖(2)与球头支座(3)固定连接，所述球头(1)设置在球头压盖(2)与球头支座(3)组成的内腔中，球头(1)与连杆(9)一端固定连接，连杆(9)能够带动球头(1)在球头压盖(2)与球头支座(3)组成的内腔里平滑转动和大角度偏转；
每组球头连杆结构两端的球头支座(3)分别固定在俯仰支架(7)与方位轴系连接杆(13)上，两组球头连杆结构布置在方位支架(10)两侧，两组球头连杆结构、俯仰支架(7)与方位轴系连接杆(13)组成平形四边形传动机构；当方位电机(11)带动方位轴系连接杆(13)转动时，一组球头连杆结构表现为推力，另一组球头连杆结构表现为拉力，从而能够带动俯仰支架(7)围绕方位轴承部件(8)转动。
2.根据权利要求1所述一种具有球头连杆传动机构的二轴二框架机构，其特征在于：所述球头(1)上设置有径向伸出的小杆，小杆上有外螺纹；而连杆(9)两端有内螺纹，能够与小杆上的外螺纹配合将球头(1)与连杆(9)固定连接。
3.根据权利要求2所述一种具有球头连杆传动机构的二轴二框架机构，其特征在于：
球头支座(3)上具有球窝，球头压盖(2)朝向球头支座(3)的一面上也具有球窝，球头压盖(2)背向球头支座(3)的一面上具有与球窝连通的锥形孔；球头压盖(2)与球头支座(3)通过标准螺钉进行固定连接，两个球窝组合形成内腔。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112326666A (zh) * 2020-10-16 2021-02-05 洛阳轴承研究所有限公司 一种轴承套圈外观检测辅助装置

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