[发明专利]一种具有两个平移自由度的浮动连接装置

说明书

本发明公开了一种具有两个平移自由度的浮动连接装置，包括输入层、中间层、输出层、第一连接板、第二连接板、第三连接板和第四连接板，输入层和输出层的两侧与第一连接板和第三连接板分别通过四根相互平行的长铰链连接，构成一个具有一定厚度的平行四边形机构；中间层和输出层的另外两侧与第二连接板和第四连接板分别通过铰链连接，也构成一个具有一定厚度的平行四边形机构；两个平行四边形机构呈正交布置；具有一定厚度的平行四边形机构能够在与铰链正交平面上自由摆动，不能在其他方向上运动，实现输入层和输出层的浮动连接。本发明可以实现被连接物体的严格精密对中，使得自由度得到开放，对制造和安装误差进行一定程度的补偿。

技术领域

本发明涉及机械领域，具体涉及一种具有两个平移自由度的浮动连接装置。

背景技术

机械设备对中是保证设备平稳运行的基本技术要求。在一些测试仪器中，设备对中有更高的要求。当被连接部件之间不能严格对中时，对测量结果会产生不良影响。例如，在自润滑关节轴承无载启动力矩测量中，被测轴承外圈固定，内圈由电机驱动旋转，当驱动机构和轴承不同轴时，就会引入附加的径向载荷或轴向载荷，产生附加的阻力矩，影响无载启动力矩的测量精度。

机械设备的制造误差和安装误差都是不可避免的。在实际使用中，常采用补偿方法来减轻不对中引起的不良影响。例如使用膜片联轴器等弹性联轴器，通过连接件的弹性变形来补偿所连两轴的相对偏差；也有使用十字滑块等刚性机构，补偿若干个方向的位置偏差。十字滑块等刚性机构一方面惯性较大，不适合于高速场合，另一方面往往会出现爬行现象，难以实现微量的补偿，在灵敏度方面有所欠缺。

发明内容

为了实现精密严格对中，克服由于被连接部件本身制造及安装误差所带来的影响，本发明利用两个正交布置的平行四边形机构提供一种具有两个平移自由度的浮动连接装置，该浮动连接装置在轴向可以传递扭矩、一定的轴向力，提供两个开放的平移自由度，使得被连接物体动态精密对中。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有两个平移自由度的浮动连接装置，包括输入层、中间层、输出层、第一连接板、第二连接板、第三连接板和第四连接板，所述输入层和中间层的两侧与第一连接板和第三连接板分别通过四根相互平行的长铰链连接，构成一个具有一定厚度的平行四边形机构；所述中间层和输出层的另外两侧与第二连接板和第四连接板分别通过铰链连接，也构成一个具有一定厚度的平行四边形机构；所述两个平行四边形机构呈正交布置；所述具有一定厚度的平行四边形机构能够在与铰链正交平面上自由摆动，不能在其他方向上运动，实现输入层和中间层的浮动连接。

所述中间层位于输入层和输出层之间，输入层和输出层之间能够传递扭矩和拉力。或者所述中间层位于输入层、输出层的同一侧，输入层和输出层之间只能传递扭矩。

本装置还包括第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧和第四弹簧，第一弹簧一端与第一连接板接触连接，其另一端与输出层接触连接；第二弹簧一端与第二连接板接触连接，其另一端与输出层接触连接；第三弹簧一端与第三连接板接触连接，其另一端与输出层接触连接；第四弹簧一端与第四连接板接触连接，其另一端与输出层接触连接。所述第一弹簧、第三弹簧使输入层和输出层处于一个稳定的平衡的相对位置，偏离上述平衡位置产生回复力；第二弹簧、第四弹簧使中间层和输出层处于一个稳定的平衡的相对位置，偏离上述平衡位置产生回复力；输入层和输出层除了能够传递扭矩外，还能够传递拉力和压力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过开放两个平移自由度，补偿被连接物体的径向偏差，实现被连接物体的动态精密对中，适用于众多需要严格精密对中连接的场合，结构简单，便于操作。

附图说明

图1是具有两个平移自由度的浮动连接装置轴侧剖面示意图。

图2是具有两个平移自由度的浮动连接装置翻转示意图。