[实用新型]一种单自由度刚性隔振恒力机构

说明书

本实用新型为一种单自由度刚性隔振恒力机构，涉及精密机械技术领域。本实用新型主要由上平台、第一扭簧、第二扭簧、上杆、下杆、第三扭簧、下平台等组成，其中，第一扭簧装配在上平台和上杆之间，第二扭簧装配在上杆和下杆之间，第三扭簧装配在下杆和下平台之间，上平台、上杆、下杆组成了摇杆滑块机构。本发明通过第一扭簧、第二扭簧、第三扭簧受到挤压而扭转变形，扭转变形的同时用反作用力抵抗变形平衡受力，够简单的实现刚性恒力平台的效果，并通过恒力来满足精密加工的使用需求。

技术领域

本实用新型属于精密技术和精密设备领域，特别是涉及一种单自由度刚性隔振恒力机构。

背景技术

随着精密机械技术、特种加工、精密仪器等技术的广泛应用，对拥有高精度、高可靠性、高稳定性恒力机构的需求进一步扩大,精密加工中常常会因为设备运转过程中的颤抖导致力不稳定，从而影响加工精度，为了避免因为设备运转造成精度误差，影响高精密设备的正常工作，因此提出针对低频隔振恒力研发适合的机构成为亟待解决的问题。

目前恒力机构中有六杆Stewart并联机构恒力平台、基于主动控制的恒力机构、基于被动控制柔顺恒力机构等，六杆Stewart并联机构恒力平台具有精度高、刚度大、结构稳定、承载能力强、动态特性好等优点，但是六杆Stewart并联机构的设计中多采用液压或电动滚珠丝杆式，其零件较多，结构复杂，在驱动中存在着大量的磨损现象，并且需要一定的反馈时间进行控制；基于主动控制的恒力机构具有原理简单，实现性强等优点，但是价格昂贵，需要传感器控制有一定的延迟，因此在此提出了一种新型单自由度恒力机构。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种单自由度刚性隔振恒力机构，为精密加工领域提供可靠的恒力机构，本机构通过四组摇杆滑块机构，再加上三种不同的扭簧，可以轻松实现在一定区域内的恒力特性，解决了精密仪器和设备在恒力机构上的需求，而且一种单自由度刚性隔振恒力机构具有结构简单，承载能力强，不需要反馈的时间，满足了精密加工的需求条件。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：一种单自由度刚性隔振恒力机构，主要由上平台、下平台、第一扭簧、第二扭簧、第三扭簧、上杆、下杆、销等组成，其中销为连接元件，上杆、下杆、上平台共同组成了摇杆滑块机构；单自由度刚性隔振恒力机构由四组串联的摇杆滑块机构组成框架，上平台通过销与上杆上端连接，上平台与上杆之间装配了第一扭簧，第一扭簧以上平台和上杆之间的销为轴装配在上平台和上杆之间；上杆下端通过销与下杆上端连接，上杆下端和下杆上端之间装配了第二扭簧，第二扭簧以上杆下端和下杆上端之间的销为轴装配在上杆下端和下杆上端之间；下杆下端通过销与下平台连接，下杆下端和下平台之间装配了第三扭簧，第三扭簧以下杆下端和下平台之间的销为轴装配在下杆下端和下平台之间；当上平台受力向下运动，上平台带动上杆运动，这样会使第一扭簧扭转，上杆运动会带动下杆扭动，第二扭簧也会扭转，第三扭簧因为下杆扭动也会扭转；第一扭簧、第二扭簧、第三扭簧扭转会储存能量，输出反作用力，共同支撑整个框架的稳定，由于杆件机构和第一扭簧、第二扭簧、第三扭簧共同作用，可以确保上平台在一定区域内运动所受力几乎为一个恒定值即上平台可在一定区域内实现恒力。

作为优选，本实用新型提供的一种单自由度刚性隔振恒力机构，其特征在于：上平台为长方体，四边有四个耳，方便与上杆的上端相连。

作为优选，本实用新型提供的一种单自由度刚性隔振恒力机构，其特征在于：上杆、下杆均为长方体形状，两端都各有一个圆孔。

作为优选，本实用新型提供的一种单自由度刚性隔振恒力机构，其特征在于：下平台为长方体，在下平台上侧边缘进行了倒45°角，下平台四周有四个耳，方便与下杆下端相连。

作为优选，本实用新型提供的一种单自由度刚性隔振恒力机构，其特征在于：第一扭簧以上平台和上杆之间的销为轴装配在上平台和上杆之间。

作为优选，本实用新型提供的一种单自由度刚性隔振恒力机构，其特征在于：第二扭簧以上杆和下杆之间的销为轴装配在上杆和下杆之间。