[实用新型]一种三自由度工装机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种三自由度工装机构，属于实验空气动力学领域。

背景技术

风洞试验技术有很多种，不同的试验状态、不同的试验技术需要配备不同的试验设备或者部件。能否快速、准确的运输、装配和定位试验设备、部件是体现风洞试验技术水平、提高试验效率的一个重要方面。

目前，国内外大多数风洞，通常采用单自由度（x轴）、双自由度（x、y轴）工装机构，双自由度工装机构是单自由度工装机构的双层叠加，高度较大，加工、装配困难，运动精度低；至于高度方向（z轴）的变化，多采用人工加垫片的方法，准备时间较长，劳动强度较大，同时随着大口径亚跨超风洞投入使用，设备、部件日益大型化，存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的：克服现有技术的不足，提供一种亚跨超风洞的三自由度工装机构，实现亚跨超风洞中的试验设备、部件在x轴、y轴和z轴三个自由度的运动，大大减少了试验准备，有效提高了试验效率。

本实用新型的技术解决方案：

一种三自由度工装机构，所述三自由度工装机构可以在x轴、y轴和z轴三个方向进行调节，该三自由度工装机构包括：调整螺栓、z轴调整垫铁、x-y轴交叉复合导轨、底座、工件安装平台、y轴驱动连接板、x轴丝杠、x轴丝杠螺母、x轴连接座、x轴丝杠支撑、x轴驱动连接板、x轴联轴节、x轴减速器、x轴电机、拉紧螺栓、压紧螺钉、垫片、平垫圈、弹簧垫圈、螺母、y轴电机、y轴减速器、y轴联轴节、y轴丝杠左固定支撑、y轴丝杠螺母、y轴驱动连接板、y轴丝杠右固定支撑、y轴丝杠、y轴安装支架和底盘；

z轴调整垫铁包括固定件部分和活动件部分，固定件部分和活动件部分之间呈锥面配合，调整螺栓穿过z轴调整垫铁固定件部分，与所述活动件部分螺纹连接，调整螺栓位于z轴调整垫铁固定件部分内的部分无螺纹，调整螺栓的旋转运动转换为活动件部分的直线运动，压紧螺钉通过垫片与调整螺栓的螺纹端螺纹连接，固定调整螺栓和z轴调整垫铁的相对位置；

底盘上表面四个角对称放置四个所述z轴调整垫铁，将矩形底座放置在四个z轴调整垫铁的活动件部分之上，通过拉紧螺栓、平垫圈、弹簧垫圈和螺母实现底盘、z轴调整垫铁和底座的连接与所述三自由度工装机构z轴方向的调节；

在底座的上表面四个角，对称放置四个x-y轴交叉复合导轨，将工件安装平台安装在四个x-y轴交叉复合导轨上，沿底座的长边方向，在两个x-y轴交叉复合导轨的滑块上，每个滑块上均安装两块y轴驱动连接板，将y轴丝杠螺母安装在两块y轴驱动连接板之间，并与一块y轴驱动连接板固定连接在一起；

y轴丝杠与y轴丝杠螺母啮合连接在一起，通过两块y轴驱动连接板，形成螺纹传动，将y轴丝杠的旋转运动转化成y轴丝杠螺母的直线运动；

y轴丝杠一端安装在y轴丝杠左固定支撑上，y轴丝杠的另一端安装在y轴丝杠右固定支撑上；

y轴安装支架安装在底座上，将y轴电机与y轴减速器直连后，装在y轴安装支架上；通过y轴联轴节连接y轴减速器伸出的轴伸与y轴丝杠伸出的轴伸，进行传动；

沿底座的短边方向，在两个x-y轴交叉复合导轨的滑块上，在每个滑块上安装两块x轴驱动连接板，将x轴减速器和x轴电机直连后，安装在一块x轴驱动连接板上，在另一块x轴驱动连接板上装有x轴丝杠支撑来固定支撑x轴丝杠；

x轴连接座安装在工件安装平台的下表面，x轴丝杠与x轴丝杠螺母啮合连接在一起，形成螺纹传动，x轴丝杠螺母与x轴连接座连接在一起，x轴丝杠的一端装在x轴丝杠支撑上，x轴丝杠的小轴伸伸入两块x轴驱动连接板之间，并通过x轴联轴节与x轴减速器的轴伸相连接，进行传动；

所述y轴丝杠采用两端固定—固定的支撑方式。

所述x轴丝杠采用一端固定—一端自由的支撑方式。

x-y轴交叉复合导轨包括上下两层导轨和滑块，滑块位于上下两层导轨之间，且可以沿导轨滑动。

本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型采用x-y轴交叉复合导轨实现x轴，y轴运动的导向，有效降低了机构的整体高度，减少了加工、装配中的环节，尤其是加工、装配中的累积误差被有效降低，与以前采用的层层累加的单层导向结构相比，机构运动精度高，结构简单，体积小，造价低，加工周期短。

(2)本实用新型采用调整螺栓、z轴调整垫铁、拉紧螺栓、平垫圈、弹簧垫圈和螺母等组成z轴移动模块来实现机构在高度方向的位移，结构简单，锁紧方法明确，调节方法方便，性价比好。