專利名稱：一種滑動式球形鉸鏈的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高精度高剛度的滑動式球形鉸鏈設計，屬機械制造、機器人技術領域。
背景技術：
在機械制造裝備以及機器人結構中，特別是并聯(lián)機器，經(jīng)常需要使用球形鉸鏈。球形鉸 鏈的精度和剛度對整機性能的影響比較大，因此是一個關鍵零部件。球形鉸鏈的球頭件和球 窩件的設計和制造是影響球形鉸鏈最終性能的關鍵環(huán)節(jié)。目前公知的滑動式球形鉸鏈球頭組 件中球頭和球桿為一體化結構進行制造，這樣球頭的精度難以保證或者成本過高；而一部分 球形鉸鏈的球窩件采用擠壓成型，則剛度較差，而且球形鉸鏈的許用半錐角較小。使用球度 有要求的標準球作為球頭件，則可以降低球形鉸鏈的制造成本，提高其精度和剛度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設計一種滑動式球形鉸鏈，具有較大的許用半錐角，可以用于機械制造 裝備以及機器人中，提高整機的工作性能。
一種滑動式的球形鉸鏈，包括球頭組件、球窩組件、緊固螺釘和彈簧墊圈，其特征在于 所述球形鉸鏈中的所述球頭組件由球桿件和球頭件組成；所述球窩組件由上球窩蓋、下球窩 蓋組成；所述球桿件和所述球頭件分開進行制造，再連接成球頭組件；所述球頭件為有球形 度要求的標準球；所述球桿件上有一段表面上有跳動度要求，用于定位；所述球頭件與所述 球桿件連接后，所述球桿件上所述有跳動度要求的表面與所述球頭件有同心度要求；所述上 球窩蓋的球窩表面名義半徑與所述球頭件的球頭表面名義半徑相等；所述上球窩蓋上有安裝 孔，用于與所述下球窩蓋連接；所述下球窩蓋的球窩表面名義半徑與所述球頭件的球頭表面 名義半徑相等，其圓柱形外表面為一基準面，其底部圓形表面與所述圓柱形外表面有垂直度 要求，其圓柱形外表面與球窩表面有同心度要求；所述下球窩蓋上有安裝孔，用于與所述上 球窩蓋連接。
本發(fā)明所述球頭組件安裝在所述球窩組件的所述上球窩蓋和下球窩蓋之間，所述球頭組 件中的球頭件與所述上球窩蓋和下球窩蓋的球窩表面接觸；所述上球窩蓋和下球窩蓋之間通
過螺釘和彈簧墊圈連接，固定所述球頭組件，螺釘?shù)念A緊力根據(jù)球形鉸鏈裝配后的剛度和轉 動摩擦力確定；所述球頭組件的球桿件與其他零部件連接；所述球窩組件的下球窩蓋與其他 的零部件連接。
本發(fā)明所述球形鉸鏈的所述上球窩蓋和下球窩蓋的球窩表面上有涂層，以減小摩擦。
本發(fā)明所述其中所述球窩組件的所述上球窩蓋和下球窩蓋固定用的螺釘和彈簧墊圈的數(shù) 量大于3組。
本發(fā)明所述球形鉸鏈可以實現(xiàn)大至45度的許用半錐角。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點及有益效果提高了球形鉸鏈的剛度和精度，降 低了制造成本。


圖1為本發(fā)明的球形鉸鏈的結構圖。 圖2為本發(fā)明的球頭件示意圖。 圖3為本發(fā)明的球桿件示意圖。 圖4為本發(fā)明的球頭組件示意圖。 圖5為本發(fā)明的上球窩蓋示意圖。 圖6為本發(fā)明的下球窩蓋示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖，詳細介紹本發(fā)明的滑動式球形鉸鏈的設計。
圖1為本發(fā)明的球形鉸鏈的結構裝配圖。其中1為球頭組件、2為球窩組件、3為緊固螺 釘、4為彈簧墊圈。球頭組件1安裝在球窩組件2中，并使用緊固螺絲釘3和彈簧墊圈4進 行緊固。
圖2為本發(fā)明的球頭件示意圖。球頭件5球表面的名義半徑為R。
圖3為本發(fā)明的球桿件示意圖。球件件6有一段表面上有跳動度要求。
圖4為本發(fā)明的球頭組件示意圖。球頭組件2由球頭件5和球桿件6組成，球桿件5上
有跳動度要求的表面與所述球頭件6有同心度要求。
圖5為本發(fā)明的上球窩蓋示意圖。上球窩蓋7的球窩表面的名義半徑R與球頭件5的球
頭表面名義半徑R相等；其上有安裝孔，用于與所述下球窩蓋8連接。
圖6為本發(fā)明的下球窩蓋示意圖。下球窩蓋8的球窩表面的名義半徑R與球頭件5的球
頭表面名義半徑R相等；其圓柱形外表面為一基準面；其底部圓形表面與其圓柱形外表面有
垂直度要求；其圓柱形外表面與球窩表面有同心度要求；其上有安裝孔，用于與所述上球窩
蓋7連接。
權利要求
1、一種滑動式球形鉸鏈，包括球頭組件(1)、球窩組件(2)、緊固螺釘(3)和彈簧墊圈(4)，其特征在于，所述球形鉸鏈中的球頭組件(1)由球桿件(5)和球頭件(6)組成；所述球窩組件(2)由上球窩蓋(7)、下球窩蓋(8)組成；所述球桿件(5)和球頭件(6)分開進行制造，再連接成球頭組件(1)；所述上球窩蓋(7)上有安裝孔；所述下球窩蓋(8)上有安裝孔；所述球頭組件(1)安裝在所述球窩組件(2)的上球窩蓋(7)和下球窩蓋(8)之間，所述球頭組件(1)中的球頭件(6)與所述上球窩蓋(7)和下球窩蓋(8)的球窩表面接觸；所述上球窩蓋(7)和下球窩蓋(8)之間通過螺釘(3)和彈簧墊圈(4)連接，固定所述球頭組件(1)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的一種滑動式球形鉸鏈，其特征在于，所述球桿件(5)上有一段 表面上有跳動度要求，用于定位，所述球頭件(6)與球桿件(5)連接后，所述球桿件(5)上有跳 動度要求的表面與所述球頭件(6)有同心度要求。
3、 根據(jù)權利要求1所述的一種滑動式球形鉸鏈，其特征在于，所述球頭件(6)為標準球。
4、 根據(jù)權利要求1所述的一種滑動式球形鉸鏈，其特征在于，所述上球窩蓋(7)的球窩 表面名義半徑與球頭件(6)的球頭表面名義半徑相等。
5、 根據(jù)權利要求l所述的一種滑動式球形鉸鏈，其特征在于，所述下球窩蓋(8)的球窩 表面名義半徑與球頭件(6)的球頭表面名義半徑相等，其圓柱形外表面為一基準面，其底部圓 形表面與所述圓柱形外表面有垂直度要求，其圓柱形外表面與球窩表面有同心度要求。
6、 根據(jù)權利要求1所述的一種滑動式球形鉸鏈，其特征在于，所述上球窩蓋(7)和下球 窩蓋(8)的球窩表面上有涂層。
7、 根據(jù)權利要求1所述的一種滑動式球形鉸鏈，其特征在于，所述上球窩蓋(7)和下球 窩蓋(8)固定用的螺釘和彈簧墊圈的數(shù)量大于3組。
全文摘要
一種滑動式球形鉸鏈，屬機械制造、機器人技術領域。包括球頭組件(1)、球窩組件(2)、緊固螺釘(3)和彈簧墊圈(4)，球頭組件(1)由球桿件(5)和球頭件(6)組成；所述球窩組件(2)由上球窩蓋(7)、下球窩蓋(8)組成；所述球桿件(5)和球頭件(6)分開進行制造，再連接成球頭組件(1)；所述上球窩蓋(7)上有安裝孔；所述下球窩蓋(8)上有安裝孔；所述球頭組件(1)安裝在所述球窩組件(2)的上球窩蓋(7)和下球窩蓋(8)之間，所述球頭組件(1)中的球頭件(6)與所述上球窩蓋(7)和下球窩蓋(8)的球窩表面接觸；所述上球窩蓋(7)和下球窩蓋(8)之間通過螺釘和彈簧墊圈連接，固定所述球頭組件(1)。本發(fā)明提高了球形鉸鏈的剛度和精度，可實現(xiàn)高達45度許用半錐角，降低了制造成本。
文檔編號F16C11/06GK101109407SQ200710121179
公開日2008年1月23日 申請日期2007年8月31日 優(yōu)先權日2007年8月31日
發(fā)明者唐曉強, 李鐵君, 李鐵民, 楊學智, 林春深, 汪勁松, 王立平 申請人:清華大學