[发明专利]一种基于簧片的螺旋交叉柔性轴承

说明书

技术领域

本发明涉及一种轴承，更特别地说，是指一种基于簧片的螺旋交叉柔性轴承。

背景技术

轴承是用于确定旋转轴与其他零件相对运动位置的零部件，起着支承或导向作用。而柔性轴承则是有别于刚性轴承的一种特殊轴承，其工作原理是利用柔性单元在外力作用下变形从而产生相对转动。柔性轴承具有很多刚性轴承所不具有的明显优点：无摩擦；无间隙；自定心；无需润滑；无需维护；寿命长；安装简单；可真空应用等。正是因为这些优点，使得柔性轴承深受从事精密定位、微动平台等精密领域的科研人员所青睐，并已在低温分光计、光源同步加速器、气象卫星光学器件调整、天文望远镜上自适应场调整机构、航天器上微波天线的对准机构等场合应用。然众多柔性铰链（如缺口式柔性铰链，交叉簧片柔性铰链）多停留于实验室应用水平，转角范围小或结构不紧凑等缺点限制了其广泛应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于簧片的螺旋交叉柔性轴承，该轴承利用三个结构相同的簧片在空间上依次螺旋交叉组合，配合上下轴承端盖，可以形成一种大行程（最大可达正负25度）、大径向和轴向刚度的结构非常紧凑的柔性轴承，同时该柔性轴承拥有很高的运动分辨率和精度。本发明基于相同的上下轴承端盖，配合安装不同结构形式的簧片可以配置出多种不同性能的柔性轴承，可满足不同的应用领域。

本发明的一种基于簧片的螺旋交叉柔性轴承，该轴承包括有上端盖（1）、下端盖（2）、上簧片（3）、中簧片（4）、下簧片（5）、第一锥形销钉（3A）、第二锥形销钉（3B）、第三锥形销钉（4A）、第四锥形销钉（4B）、第五锥形销钉（5A）和第六锥形销钉（5B）；

上端盖（1）与下端盖（2）装配后形成有一螺旋间隙（6）；上簧片（3）、中簧片（4）和下簧片（5）通过锥形销钉安装在上端盖（1）与下端盖（2）内部形成的空腔里；

上端盖（1）与下端盖（2）的结构相同；

上簧片（3）、中簧片（4）和下簧片（5）的结构相同；

第一锥形销钉（3A）、第二锥形销钉（3B）、第三锥形销钉（4A）、第四锥形销钉（4B）、第五锥形销钉（5A）和第六锥形销钉（5B）的结构相同；第一锥形销钉（3A）上设有圆柱段（3A-1）和锥形段（3A-2）；

上端盖（1）上设有上顶板（11）和螺旋倾斜体（12），螺旋倾斜体（12）的竖直平面称为纵向板面（13）；

所述上顶板（11）的中心设有凹腔（1K）；

所述上顶板（11）上设有第一通孔（1A）、第二通孔（1B）、第三通孔（1C）和第一螺纹孔（1D）；所述第一螺纹孔（1D）用于安装螺钉，通过该螺钉实现将上端盖（1）与支撑件之间的固定；第一通孔（1A）用于第二销钉（3B）穿过，第二通孔（1B）用于第四销钉（4B）穿过，第三通孔（1C）用于第六销钉（5B）穿过；

穿过第一通孔（1A）的第二销钉（3B）再次穿过第一上簧片（3）的第二马蹄台（303）上的第二销钉孔（303A），且第二销钉（3B）的圆柱段置于第二销钉孔（303A）内，第二销钉（3B）的锥形段安装于下端盖（2）的第六凹槽（22C）的第六定位孔（2J）内。

穿过第二通孔（1B）的第四销钉（4B）再次穿过第二上簧片（4）的第四马蹄台（403）上的第四销钉孔（403A），且第四销钉（4B）的圆柱段置于第四销钉孔（403A）内，第四销钉（4B）的锥形段安装于下端盖（2）的第五凹槽（22B）的第五定位孔（2I）内。

穿过第三通孔（1C）的第六销钉（5B）再次穿过第三上簧片（5）的第六马蹄台（503）上的第六销钉孔（503A），且第六销钉（5B）的圆柱段置于第六销钉孔（503A）内，第六销钉（5B）的锥形段安装于下端盖（2）的第四凹槽（22A）的第四定位孔（2H）内。

所述螺旋倾斜体（12）上开有第一凹槽（12A）、第二凹槽（12B）、第三凹槽（12C）；

第一凹槽（12A）的底部为第一安装台（1E），第一安装台（1E）内开有第一定位孔（1H）；第一定位孔（1H）内安装有第一销钉（3A）的锥形段（3A-2）；

第二凹槽（12B）的底部为第二安装台（1F），第二安装台（1F）内开有第二定位孔（1I）；第二定位孔（1I）内安装有第三销钉（4A）的锥形段；

第三凹槽（12C）的底部为第三安装台（1G），第三安装台（1G）内开有第三定位孔（1J）；第三定位孔（1J）内安装有第五销钉（5A）的锥形段。

下端盖（2）上设有下顶板（21）和螺旋倾斜体（22），螺旋倾斜体（22）的竖直平面称为纵向板面（23）。