[实用新型]一种主-被动变刚度关节

摘要

本实用新型为一种主‑被动变刚度关节，包括关节输出杆、关节驱动杆、中心轴、步进电机、电机安装座、斜齿大齿轮、扭簧、斜齿小齿轮、第一组钢珠、第一锥盘、第一碟簧、第一滑块、第二滑块、第二碟簧、第二锥盘、第二组钢珠、左端盖、第一压簧、右旋螺母、左旋螺母、套筒、第二压簧、第一轴套、第二轴套。通过调整两个碟簧的压缩量，使得关节刚度发生变化，实现关节的主动变刚度功能；当关节发生相对转对时，扭簧发生扭转，套筒被挤压变形，使得第一组钢珠和第一锥盘以及第二组钢珠和第二锥盘两两相互配合，将径向位移转换为轴向位移，压缩第一碟簧和第二碟簧，阻碍关节驱动杆和关节输出杆的相对转动，实现关节的柔性输出。

主权项

1.一种主‑被动变刚度关节，包括关节输出杆、关节驱动杆、中心轴、步进电机、电机安装座，中心轴的两端分别连接关节输出杆和关节驱动杆，步进电机通过电机安装座固定在关节输出杆上；其特征在于，该关节还包括斜齿大齿轮、扭簧、斜齿小齿轮、第一组钢珠、第一锥盘、第一碟簧、第一滑块、第二滑块、第二碟簧、第二锥盘、第二组钢珠、左端盖、第一压簧、右旋螺母、左旋螺母、套筒、第二压簧、第一轴套、第二轴套；上述第一锥盘、第一滑块、第一碟簧、第一压簧分别与相应的第二锥盘、第二滑块、第二碟簧、第二压簧形状结构相同；步进电机的输出端通过键连接斜齿小齿轮，斜齿小齿轮与斜齿大齿轮相啮合，斜齿大齿轮与中心轴配合，且与关节输出杆固定；在套筒外缠绕扭簧，所述扭簧的一端与关节输出杆固定，另一端与关节驱动杆固定；所述中心轴中部为中心轴肩，中心轴肩两端的轴段是丝杠，两个丝杠旋向相反，丝杠的外侧是第一光轴；第一光轴的外侧为第二光轴，在一侧的第二光轴上设有键槽；第二光轴的外侧为第三光轴，第三光轴的外侧为螺纹轴，第一光轴、第二光轴、第三光轴、螺纹轴两两之间均存在轴肩；所述中心轴上从驱动端到输出端依次嵌套有左端盖、第二压簧、第二锥盘、第二碟簧、左旋螺母、右旋螺母、第一碟簧、第一锥盘、第一压簧、斜齿大齿轮，所述左旋螺母、右旋螺母通过螺纹连接在中心轴的相应丝杠上，第二锥盘、第一锥盘分别固定在中心轴的第一光轴上；斜齿大齿轮通过键槽安装在第一锥盘外侧的中心轴的第二光轴上，左端盖位于第二锥盘外侧的中心轴的第二光轴上；所述第一碟簧、第一压簧、第二碟簧、第二压簧均与中心轴之间存在间隙；所述左端盖通过过盈配合安装在中心轴的第二光轴上；所述第一锥盘为圆台型，圆台的侧面上均匀布置有多个钢珠槽，圆台的大直径端靠近相邻的右旋螺母，圆台中心为通孔，套在中心轴的第一光轴上，圆台的小直径端设有压簧槽；所述套筒套在第一组钢珠和第二组钢珠上，左右两端圆周上均开有均布的多个滑槽，同时在套筒的圆周侧面上开有一个通槽；所述第一组钢珠位于第一锥盘的钢珠槽里；所述第二组钢珠位于第二锥盘的钢珠槽里；所述第一滑块套在右旋螺母上，第一滑块的外侧面沿第一滑块轴向均匀设置有多个凸起，凸起形状与套筒上的滑槽相配合，凸起能在滑槽内左右滑动；所述第二滑块套在左旋螺母。