CN217460936U - 一种双自由度连接件和一种张拉结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双自由度连接件以及包含该双自由度连接件的张拉结构。该双自由度连接件包括设于上下两端的第一连接端和第二连接端。第一连接端设有左右延伸的第一连接销，第二连接端设有前后延伸的第二连接销。本实用新型的张拉结构，张拉固定端和张拉活动端通过双自由度连接件连接，张拉固定端和张拉活动端能够承受拉力作用，实现承载功能的同时，受到弯矩作用时，横向应力和应力幅能够在两个转动铰接位置释放，不会产生二次应力，减少了连接处疲劳断裂的情况。

Description

一种双自由度连接件和一种张拉结构

技术领域

本实用新型涉及连接结构技术领域，特别涉及一种双自由度连接件和一种张拉结构。

背景技术

在工程结构中，张拉结构是主要受拉力作用、实现承载功能的结构。张拉结构因温度、活载或风荷载作用，可能在结构活动端上产生二次内力，导致结构次应力产生，不利于结构受力，还可能降低结构疲劳性能。比如张拉膜结构在温升温降作用下的膨胀收缩受到支座的约束，悬索张拉结构在面内和面外的位移受到约束，或者悬索桥吊杆与主缆连接处的顺桥向和横桥向相对位移受到约束等等。这种约束可能使张拉结构的活动端受到弯矩作用，导致二次应力产生，过大的应力或者应力幅将导致结构开裂和破坏。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种双自由度连接件，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

一种双自由度连接件，所述双自由度连接件具有相互正交的X轴向、Y轴向、Z轴向，所述双自由度连接件包括：第一连接端和第二连接端；

所述第一连接端和第二连接端分别设于所述双自由度连接件沿Z轴向的两端，所述第一连接端设有第一连接销，所述第二连接端设有第二连接销，所述第一连接销的轴向沿X轴向延伸，所述第二连接销的轴向沿Y轴向延伸。

需要说明的是：上述相互正交的X轴向、Y轴向、Z轴向为虚拟特征，为了便于准确描述运动方向而设置的。

本实用新型所提供的双自由度连接件，至少能实现如下的有益效果：所述双自由度连接件的第一连接端和第二连接端能够分别与两个不同的物件连接，承受两个所连接物件之间的张拉力。两个所连接物件能够通过第一连接销和第二连接销与双自由度连接件铰接。当两个物件之间发生相对转动时，通过连接铰能够实现自由运动，由此释放两个物体之间的扭矩，避免结构开裂或疲劳破坏。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一连接端具有第一连接耳板，所述第一连接耳板呈板状、并垂直于所述第一连接销的轴向，所述第一连接销与所述第一连接耳板相连；所述第二连接端具有第二连接耳板，所述第二连接耳板呈板状、并垂直于所述第二连接销的轴向，所述第二连接销与所述第二连接耳板相连。通过上述技术方案，所述第一连接耳板垂直于第一连接销，所述第一连接端通过第一连接销进行铰接时，所述第一连接耳板能够为铰接物件提供转动导向、以及轴向限位，避免轴向窜动。同样地，所述第二连接耳板能够加强所述第二连接销的铰接稳定性。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一连接销转动穿设于所述第一连接耳板，所述第二连接销转动穿设于所述第二连接耳板。通过上述技术方案，所述第一连接销与所述第一连接耳板、所述第二连接销与所述第二连接耳板均为分体加工成型，能够有效降低加工成本。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一连接耳板或第二连接耳板的数量为一块或多块，多块所述第一连接耳板沿第一连接销的轴向间隔排列设置，多块所述第二连接耳板沿第二连接销的轴向间隔排列设置。通过上述技术方案，所述双自由度连接件的第一连接端和第二连接端之间承受张拉力时，所述第一连接销和第二连接销均承受径向的剪切应力，通过设置多块连接耳板能够改善连接销的受力，降低应力水平，避免连接销剪切断裂，加强双自由度连接件的承载能力。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一连接销和第二连接销均呈圆柱体形状，所述第一连接销和第二连接销的一端具有限位法兰，另一端同轴螺纹安装有连接螺母，所述第一连接耳板或第二连接耳板均设于所述限位法兰和连接螺母之间。通过上述技术方案，所述限位法兰和连接螺母能够对铰接进行轴向限位，避免铰接位置的轴向窜动，避免铰接失效。

作为上述技术方案的进一步改进，所述限位法兰具有用于旋拧所述第一连接销或第二连接销的旋拧部，所述连接螺母的数量为两个，两个所述连接螺母沿轴向相互抵紧。通过上述技术方案，两个所述连接螺母能够通过螺纹作用力相互抵紧，使得连接螺母和限位法兰不会将两者之间的连接耳板夹紧，使得铰接能够平顺转动。通过所述旋拧部能够对第一连接销或第二连接销进行旋动，使其绕自身轴线转动。

本实用新型还提供了一种张拉结构，包括张拉固定端、张拉活动端和上述的双自由度连接件，所述张拉固定端和张拉活动端沿Z轴向间隔设置，所述双自由度连接件设于所述张拉固定端和张拉活动端之间，所述第一连接销和第二连接销分别与所述张拉固定端和张拉活动端转动连接。

本实用新型所提供的张拉结构，至少具有如下的有益效果：所述张拉固定端和张拉活动端之间通过所述双自由度连接件进行连接，张拉固定端和张拉活动端能够承受拉力作用，实现承载功能的同时，当张拉固定端和张拉活动端之间发生相对转动时，通过连接铰能实现自由运动，由此释放两个物体之间的扭矩，避免结构开裂或疲劳破坏。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明；

图1是本实用新型所提供的双自由度连接件，其一实施例的立体示意图；

图2是本实用新型所提供的双自由度连接件，其一实施例的前视图；

图3是本实用新型所提供的双自由度连接件，其一实施例的侧视图；

图4是本实用新型所提供的张拉结构，其一实施例的立体示意图；

图5是本实用新型所提供的张拉结构，其一实施例的前视图。

图中：10、双自由度连接件；20、张拉固定端；30、张拉活动端；100、第一连接端；110、第一连接销；120、第一连接耳板；200、第二连接端；210、第二连接销；220、第二连接耳板；310、限位法兰；320、连接螺母；410、固定耳板；420、活动耳板。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图5，本实用新型的张拉结构作出如下实施例：

一种张拉结构，包括：张拉固定端20、张拉活动端30和双自由度连接件10。

所述张拉固定端20和张拉活动端30呈上下间隔设置，所述双自由度连接件10设于所述张拉固定端20和张拉活动端30之间。

所述双自由度连接件10包括：第一连接端100和第二连接端200。所述第一连接端100和第二连接端200分别设于所述双自由度连接件10的上下两端。所述第一连接端100设有第一连接销110，所述第二连接端200设有第二连接销210。所述第一连接销110的轴向沿左右方向延伸，所述第二连接销210的轴向沿前后方向延伸。

所述双自由度连接件10的第一连接销110和第二连接销210分别与所述张拉固定端20和张拉活动端30转动连接。

所述第一连接端100具有第一连接耳板120，所述第一连接耳板120呈板状、并垂直于所述第一连接销110的轴向。所述第一连接销110与所述第一连接耳板120相连。

所述第二连接端200具有第二连接耳板220，所述第二连接耳板220呈板状、并垂直于所述第二连接销210的轴向，所述第二连接销210与所述第二连接耳板220相连。

在本实施例中，所述第二连接耳板220的数量为两块，所述第一连接耳板120的数量为一块。两块所述第二连接耳板220沿第二连接销210的轴向间隔排列设置。所述张拉活动端30设有活动耳板420。所述活动耳板420插设于两块所述第二连接耳板220之间并与所述第二连接销210转动连接。所述张拉固定端20设有两块间隔设置的固定耳板410。所述第一连接耳板120插设于两块所述固定耳板410之间并与所述第一连接销110转动连接。

在本实施例中，所述第一连接销110转动穿设于所述第一连接耳板120，所述第二连接销210转动穿设于所述第二连接耳板220。在其他一些实施例中，所述第一连接销110与第一连接耳板120可以通过过盈配合、焊接、螺钉锁紧等方式固定连接。

在本实施例中，所述第一连接销110和第二连接销210均呈圆柱体形状。所述第一连接销110和第二连接销210的一端具有限位法兰310，另一端同轴螺纹安装有连接螺母320。所述第一连接耳板120或第二连接耳板220均设于所述限位法兰310和连接螺母320之间。

在本实施例中，所述限位法兰310具有用于旋拧所述第一连接销110或第二连接销210的旋拧部。所述连接螺母320的数量为两个，两个所述连接螺母320沿轴向相互抵紧。所述旋拧部为沿轴向设置的六角形棱柱，可以通过六角扳手来进行旋拧。在其他一些实施例中，所述旋拧部可以是其他形状的凸台结构，也可以是一字、十字、内三角、内六角等槽结构。

此外，本实用新型的双自由度连接件10所作出的实施例，可参照上述所列的张拉结构中涉及的双自由度连接件10的各种举例，此处不再进行各种举例说明。

以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种双自由度连接件，其特征在于：所述双自由度连接件(10)具有相互正交的X轴向、Y轴向、Z轴向，所述双自由度连接件(10)包括：第一连接端(100)和第二连接端(200)；

所述第一连接端(100)和第二连接端(200)分别设于所述双自由度连接件(10)沿Z轴向的两端，所述第一连接端(100)设有第一连接销(110)，所述第二连接端(200)设有第二连接销(210)，所述第一连接销(110)的轴向沿X轴向延伸，所述第二连接销(210)的轴向沿Y轴向延伸。

2.根据权利要求1所述的双自由度连接件，其特征在于：所述第一连接端(100)具有第一连接耳板(120)，所述第一连接耳板(120)呈板状、并垂直于所述第一连接销(110)的轴向，所述第一连接销(110)与所述第一连接耳板(120)相连；所述第二连接端(200)具有第二连接耳板(220)，所述第二连接耳板(220)呈板状、并垂直于所述第二连接销(210)的轴向，所述第二连接销(210)与所述第二连接耳板(220)相连。

3.根据权利要求2所述的双自由度连接件，其特征在于：所述第一连接销(110)转动穿设于所述第一连接耳板(120)，所述第二连接销(210)转动穿设于所述第二连接耳板(220)。

4.根据权利要求3所述的双自由度连接件，其特征在于：所述第一连接耳板(120)或第二连接耳板(220)的数量为一块或多块，多块所述第一连接耳板(120)沿第一连接销(110)的轴向间隔排列设置，多块所述第二连接耳板(220)沿第二连接销(210)的轴向间隔排列设置。

5.根据权利要求2所述的双自由度连接件，其特征在于：所述第一连接销(110)和第二连接销(210)均呈圆柱体形状，所述第一连接销(110)和第二连接销(210)的一端具有限位法兰(310)，另一端同轴螺纹安装有连接螺母(320)，所述第一连接耳板(120)或第二连接耳板(220)均设于所述限位法兰(310)和连接螺母(320)之间。

6.根据权利要求5所述的双自由度连接件，其特征在于：所述限位法兰(310)具有用于旋拧所述第一连接销(110)或第二连接销(210)的旋拧部，所述连接螺母(320)的数量为两个，两个所述连接螺母(320)沿轴向相互抵紧。

7.一种张拉结构，其特征在于：包括张拉固定端(20)、张拉活动端(30)和权利要求1至权利要求6任一项所述的双自由度连接件，所述张拉固定端(20)和张拉活动端(30)沿Z轴向间隔设置，所述双自由度连接件(10)设于所述张拉固定端(20)和张拉活动端(30)之间，所述第一连接销(110)和第二连接销(210)分别与所述张拉固定端(20)和张拉活动端(30)转动连接。

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