[发明专利]一种组合式空间旋转机构

说明书

技术领域

本发明属于机械设计领域，特别涉及一种组合式空间旋转机构。

技术背景

随着工业技术和国民经济的不断发展，越来越多的工业产品被运用到各种复杂、恶劣的环境中，在运行过程中承受着由于外界坏境引起的多种非设计旋转运动。例如，风力发电机一般安装在偏远的内陆或是近海区域，由于随机风力的作用，风力发电机机舱在高空悬支状态下产生明显的俯仰、翻滚和偏航运动。车辆在不平整路面上行驶或者急速换向时，车身也会出现类似的不同方向的转动。由于这些附加旋转运动的影响，产品运行性能和精度会受到影响，偏离产品设计阶段的预定目标。

目前大多数工业产品设计主要关注产品自身设计，未能顾及外界环境产生的各种旋转运动对产品性能的影响。从保证产品精度、提高产品适应性的角度来讲，需要对产品在多种旋转运动状态下的性能进行测试评估。因此，很有必要提出一种组合式空间旋转机构来模拟产品在实际运用中可能产生的旋转运动。

发明内容

本发明的目的是提供一种组合式空间旋转机构，用来模拟外界环境带来的旋转运动，通过零部件组合的方式实现多种形式的旋转运动，具有结构简单、灵活性强等特点。

本发明采用的技术方案是：

一种组合式空间旋转机构，其特征在于，包括平板底座、两个L型支撑架、螺栓轴、螺母、旋转方块、四个紧固螺栓和四个紧固螺母；

所述平板底座上设有4对沉头U型槽，且沉头U型槽以平板底座中心为中心等间隔90°对称分布在平板底座上；

所述两个L型支撑架的竖直面上设有U型槽，水平面上设有两个螺栓孔。水平面螺栓孔与底板凹型槽配合，通过4个紧固螺栓和紧固螺母固定在平板底座上(通过底板沉头U型槽的设计，可以实现L型支撑架在平板底座上的位置根据实际需要进行调节的目的)；

所述旋转方块设有通孔，在与通孔垂直的面上设有一个盲孔和螺栓孔。螺栓轴从一个L型支撑架U型槽穿入，贯穿旋转方块通孔，然后从另一个L型支撑架U型槽穿出，螺栓轴通过螺母固定在L型支撑架上，螺栓轴固定高度可沿L型支撑架竖直面上U型槽调节。(这样可以实现旋转方块绕螺栓轴的转动，通过调整两个L型支撑架间的距离可以控制旋转块是旋转还是固定不动)。

一种组合式空间旋转机构，其特征在于，装置还包括T型旋转轴、滚动轴承，所述T型旋转轴包括一段光轴和连接板，光轴与滚动轴承内圈配合，轴承外圈与旋转方块上盲孔配合，实现T型旋转轴绕旋转方块的转动。

本发明的工作原理：

利用本装置当只需要实现一维转动时，调节两支撑板距离，将旋转块由旋转方块输出单一旋转运动。

当需要实现空间内一维旋转运动时，可安装T型旋转轴，调节两支撑板距离将旋转块固定，通过旋转轴的运动实现定轴转动。转轴方向可通过旋转块的安装角度确定；

当需要实现空间内二维组合旋转运动时，增大两支撑板间的距离，使旋转块能绕螺栓轴转动，通过T型旋转轴运动实现定轴转动。

本发明的有益效果是：

1、本发明的组合式空间旋转机构充分考虑现实中可能的转动形式，能够很好模拟空间一维转动、空间二维组合转动；

2、本发明的组合式空间旋转机构采用简单部件组合的形式，将空间一维转动和空间组合二维转动在同一机构中实现，具有结构简单、灵活性强等优点。

附图说明

图1为本发明一种组合式空间旋转机构实施例1的立体结构示意图。

图2为本发明一种组合式空间旋转机构的平板底座结构示意图。

图3为本发明一种组合式空间旋转机构的L型支撑架结构示意图。

图4为本发明一种组合式空间旋转机构的旋转方块结构示意图。

图5为本发明一种组合式空间旋转机构的T型旋转轴结构示意图。

图6为本发明一种组合式空间旋转机构实施例1的旋转方块、滚动轴承、T型旋转轴的连接示意图。

图7为本发明一种组合式空间旋转机构实施例2的立体结构示意图。

图中标号说明：