一種可調節擺動范圍及防旋轉的球副裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型是一種可調節擺動范圍及防旋轉的球副裝置。本實用新型的機械裝置包括：球副底座，連接架，限位螺釘，滑塊，限位盤，球體尾軸，連接軸，球體。通過調節兩個方向上的限位螺釘分別相對于滑塊及連接架滑道的伸出長度，可以實現調節球副沿兩個互相垂直方向上的擺動范圍；同時通過球體尾軸的滑道與連接軸，連接軸與滑塊，滑塊與連接架的滑道的機械約束關系，使得球體只保留其自由擺動的能力，防止其繞自身軸線旋轉。
【專利說明】—種可調節擺動范圍及防旋轉的球副裝置
所屬【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種球副裝置，更具體地說，本實用新型涉及一種可用來調節球副擺動范圍以及防止球副旋轉的球副裝置。
【背景技術】
[0002]球副，又稱球面副，組成該運動副的兩構件能夠繞一球心作三個獨立的相對轉動，該運動副可以實現擺動與轉動。在一些工程應用場合，只需要球副能夠自由地擺動，而不需要球副能繞某一軸線轉動；同時由于球副的特殊性，還需要限制并可以自由調節其擺動的運動范圍，此時一般的球副就無法很好地達到這些工程實際要求。
【發明內容】
[0003]為了克服現有的普通球副無法自由調節自身的擺動范圍，同時無法防止球副繞某一特定軸線轉動的不足，本實用新型提供了一種球副裝置，該球副裝置不僅可用來自由調節球副的擺動范圍，而且還能防止球副繞某一特定軸線轉動。
[0004]本實用新型通過以下技術方案實現。
[0005]一種可調節擺動范圍及防旋轉的球副裝置，其特征在于:機械裝置包括:球副底座，連接架，限位螺釘，滑塊，限位盤，球體尾軸，連接軸，球體。
[0006]球副底座與球體以球面副連接，連接架對稱固定在球副底座上。連接架兩端配有螺紋孔，限位螺釘與連接架通過螺紋孔連接。通過旋轉限位螺釘，可以自由調節限位螺釘相對于連接架滑道的伸出長度。連接架內的滑道上下表面與滑塊突出部分上下表面分別接觸，滑塊可以沿著連接架的滑道方向自由移動。球體尾軸與球體螺紋連接，球體尾軸上有一個長方形滑道，滑道寬度與引導軸直徑相同，引導軸橫穿過球體尾軸的滑道，與球體尾軸的滑道兩個表面剛好接觸。引導軸的兩端與滑塊分別以螺紋連接。限位螺釘通過滑塊上的螺紋孔連接，通過旋轉限位螺釘，可以自由調節限位螺釘相對于滑塊的伸出長度。限位盤通過螺紋連接固定在限位螺釘末端。
[0007]該球副裝置的具體工作流程為:通過控制球體尾軸運動，可以實現球體相對于球副底座的自由擺動。由于球體尾軸的滑道與連接軸，連接軸與滑塊，滑塊與連接架的滑道之間互相的機械約束關系，在不影響球體自由擺動的前提下，限制了球體相對于球副底座繞球體尾軸軸線的旋轉運動，從而達到防旋轉的目的。球體尾軸通過滑道可以沿著連接軸的軸向方向自由移動。通過調節滑塊上的限位螺釘相對于滑塊的伸出長度，使限位盤靠近或遠離球體尾軸，通過限位盤與球體尾軸的接觸，從而限制了球體在連接軸軸向方向上的移動范圍。通過調節限位螺釘相對于滑塊的伸出長度，可以調節球體沿連接軸軸向的擺動范圍。在連接軸的移動下，滑塊沿著連接架的滑道自由移動，通過調節連接架上的限位螺釘相對連接架滑道的伸出長度，使限位螺釘靠近或遠離滑塊，通過限位螺釘末端與滑塊側面接觸，從而限制了球體沿連接架滑道方向的移動范圍。通過調節限位螺釘相對于連接架滑道的伸出長度，可以調節球體沿連接架滑道方向的擺動范圍。連接軸軸向與連接架滑道方向互相垂直。
[0008]本實用新型的有益效果是，通過調節兩個互相垂直方向上的限位螺釘分別相對滑塊及連接架滑道的伸出長度，可以實現調節球體沿兩個互相垂直方向上的擺動范圍；同時通過球體尾軸的滑道與連接軸，連接軸與滑塊，滑塊與連接架的滑道之間互相的機械約束關系，使得球體只保留其自由擺動的能力，防止球體繞球體尾軸軸線旋轉。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0010]圖1是一種可調節擺動范圍及防旋轉的球副裝置的結構示意圖。
[0011]圖2是一種可調節擺動范圍及防旋轉的球副裝置繞X軸擺動的原理示意圖。
[0012]圖3是一種可調節擺動范圍及防旋轉的球副裝置繞Y軸擺動的原理示意圖。
[0013]其中:1.球副底座，2A?B.連接架，3A?D.限位螺釘，4A?B.滑塊，5A?B.限位盤,6.球體尾軸,7.引導軸,8.球體。
【具體實施方式】
[0014]下面將結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明。
[0015]參見圖1所示，本實用新型包括球副底座1，連接架2A?B，限位螺釘3A?D，滑塊4A?B，限位盤5A?B，球體尾軸6，引導軸7，球體8。
[0016]球副底座I與球體8以球面副連接，連接架2A?B對稱固定在球副底座I上。連接架2A?B兩端配有螺紋孔，限位螺釘3A?B與連接架2A通過螺紋孔連接。通過旋轉限位螺釘3A?B，可以自由調節限位螺釘3A?B相對于連接架2A滑道的伸出長度。連接架2A?B內的滑道上下表面與滑塊4A?B突出部分上下表面分別接觸，滑塊4A?B可以沿著連接架2A?B的滑道方向自由移動。球體尾軸6與球體8螺紋連接，球體尾軸6上有一個長方形滑道，滑道寬度與引導軸7直徑相同，引導軸7橫穿過球體尾軸6的滑道，與球體尾軸6的滑道兩個表面剛好接觸。引導軸7的兩端與滑塊4A?B分別以螺紋連接。限位螺釘3C?D通過滑塊4A?B上的螺紋孔連接，通過旋轉限位螺釘3C?D，可以自由調節限位螺釘3C?D相對于滑塊4A?B的伸出長度。限位盤5A?B通過螺紋連接固定在限位螺釘3C?D末端。
[0017]該球副裝置的具體工作流程為:通過控制球體尾軸6運動，可以實現球體8相對于球副底座I的自由擺動。由于球體尾軸6的滑道與連接軸7，連接軸7與滑塊4A?B，滑塊4A?B與連接架2A?B的滑道之間互相的機械約束關系，在不影響球體8自由擺動的前提下，限制了球體8相對于球副底座I繞球體尾軸6軸線的旋轉運動，從而達到防旋轉的目的。球體尾軸6通過滑道可以沿著連接軸7的軸向方向自由移動。通過調節滑塊4A?B上的限位螺釘3C?D相對于滑塊4A?B的伸出長度，使限位盤5A?B靠近或遠離球體尾軸6，通過限位盤5A?B與球體尾軸6的接觸，從而限制了球體8在連接軸7軸向方向上的移動范圍。通過調節限位螺釘3C?D相對于滑塊4A?B的伸出長度，可以調節球體8沿連接軸7軸向的擺動范圍。在連接軸7的移動下，滑塊4A?B沿著連接架2A?B的滑道自由移動，通過調節連接架2A?B上的限位螺釘3A?B相對連接架2A?B滑道的伸出長度，使限位螺釘3A?B靠近或遠離滑塊4A?B，通過限位螺釘3A?B末端與滑塊4A側面接觸，從而限制了球體8沿連接架2A?B滑道方向的移動范圍。通過調節限位螺釘3A?B相對于連接架2A?B滑道的伸出長度，可以調節球體8沿連接架2A?B滑道方向的擺動范圍。連接軸7軸向與連接架2A?B滑道方向互相垂直。
[0018]參見圖2，圖3的坐標所示，定義垂直于球副底座I底面向上為Z向，沿連接架2A?B的滑道方向為X向，沿連接軸7軸向方向為Y向。
[0019]圖2為一種可調節擺動范圍及防旋轉的球副裝置繞X軸擺動的原理示意圖。當限位螺釘3A?B固定，限位螺釘3C?D通過螺紋副與滑塊4A?B連接，旋轉限位螺釘3C?D，限位螺釘3C?D將相對于滑塊4A?B沿Y軸前進與后退，限位螺釘3C?D尾端的限位盤5A?B將對球體尾軸6產生沿Y軸方向的限位作用。通過改變限位螺釘3C?D相對滑塊4A?B的伸出距離，可以限制球體8繞X軸的轉動量，即球體尾軸6沿Y軸方向的移動量。
[0020]圖3為一種可調節擺動范圍及防旋轉的球副裝置繞Y軸擺動的原理示意圖。當限位螺釘3C?D固定，限位螺釘3A?B通過螺紋副與連接架2A連接，旋轉限位螺釘3A?B，限位螺釘3A?B將相對于連接架2A沿X軸前進與后退，限位螺釘3A?B尾端將對滑塊4A的側面產生限位作用。滑塊4A?B與引導軸7螺紋連接，引導軸7穿過球體尾軸6與球體尾軸6上的滑道接觸，從而限位螺釘3A?B將對球體尾軸6產生沿X軸方向的限位作用。通過改變限位螺釘3A?B相對連接架2A滑道的伸出距離，可以限制球體8繞Y軸的轉動量，即球體尾軸6沿X軸方向的移動量。
[0021]以上所述僅為本實用新型的幾種具體實施例，以上實施例僅用于對本方面的技術方案和發明構思做說明而非限制本實用新型的權利要求范圍。凡本【技術領域】中技術人員在本專利的發明構思基礎上結合現有技術，通過邏輯分析、推理或有限實驗可以得到的其他技術方案，也應該被認為落在本實用新型的權利要求保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種可調節擺動范圍及防旋轉的球副裝置，可實現球體繞球副中心的自由擺動，其特征是:該球副裝置不僅可用來自由調節球副的擺動范圍，而且還能防止球副繞某一特定軸線旋轉，它的機械裝置包括:球副底座(1)，連接架(2A?B)，限位螺釘(3A?D)，滑塊(4A?B)，限位盤(5A?B)，球體尾軸(6)，引導軸(7)，球體(8);球副底座(I)與球體(8)以球面副連接，連接架(2A?B)對稱固定在球副底座(I)上；連接架(2A?B)兩端配有螺紋孔，限位螺釘(3A?B)與連接架(2A)通過螺紋孔連接；通過旋轉限位螺釘(3A?B)，可以自由調節限位螺釘(3A?B)相對于連接架(2A)滑道的伸出長度；連接架(2A?B)內的滑道上下表面與滑塊(4A?B)突出部分上下表面分別接觸，滑塊(4A?B)可以沿著連接架(2A?B)的滑道方向自由移動；球體尾軸(6)與球體(8)螺紋連接，球體尾軸(6)上有一個長方形滑道，滑道寬度與引導軸(7)直徑相同，引導軸(7)橫穿過球體尾軸(6)的滑道，與球體尾軸(6)的滑道兩個表面剛好接觸；引導軸(7)的兩端與滑塊(4A?B)分別以螺紋連接；限位螺釘(3C?D)通過滑塊(4A?B)上的螺紋孔連接，通過旋轉限位螺釘(3C?D)，可以自由調節限位螺釘(3C?D)相對于滑塊(4A?B)的伸出長度；限位盤(5A?B)通過螺紋連接固定在限位螺釘(3C?D)末端。
2.根據權利要求1所述的一種可調節擺動范圍及防旋轉的球副裝置，其特征是:通過控制球體尾軸(6)運動，可以實現球體⑶相對于球副底座⑴的自由擺動；由于球體尾軸(6)的滑道與連接軸(7)，連接軸(7)與滑塊(4A?B)，滑塊(4A?B)與連接架(2A?B)的滑道之間互相的機械約束關系，在不影響球體(8)自由擺動的前提下，限制了球體(8)相對于球副底座(I)繞球體尾軸(6)軸線的旋轉運動，從而達到防旋轉的目的；球體尾軸(6)通過滑道可以沿著連接軸(7)的軸向方向自由移動；通過調節滑塊(4A?B)上的限位螺釘(3C?D)相對于滑塊(4A?B)的伸出長度，使限位盤(5A?B)靠近或遠離球體尾軸(6)，通過限位盤(5A?B)與球體尾軸(6)的接觸，從而限制了球體⑶在連接軸(7)軸向方向上的移動范圍；通過調節限位螺釘(3C?D)相對于滑塊(4A?B)的伸出長度，可以調節球體(8)沿連接軸(7)軸向的擺動范圍；在連接軸(7)的移動下，滑塊(4A?B)沿著連接架(2A?B)的滑道自由移動，通過調節連接架(2A)上的限位螺釘(3A?B)相對連接架(2A)滑道的伸出長度，使限位螺釘(3A?B)靠近或遠離滑塊(4A)，通過限位螺釘(3A?B)末端與滑塊(4A)側面接觸，從而限制了球體(8)沿連接架(2A?B)滑道方向的移動范圍；通過調節限位螺釘(3A?B)相對于連接架(2A)滑道的伸出長度，可以調節球體(8)沿連接架(2A?B)滑道方向的擺動范圍；連接軸(7)軸向與連接架(2A?B)滑道方向互相垂直。
3.根據權利要求1所述的一種可調節擺動范圍及防旋轉的球副裝置，其特征是:當限位螺釘(3A?B)固定，限位螺釘(3C?D)通過螺紋副與滑塊(4A?B)連接，旋轉限位螺釘(3C?D)，限位螺釘(3C?D)將相對于滑塊(4A?B)沿Y軸前進與后退，限位螺釘(3C?D)尾端的限位盤(5A?B)將對球體尾軸(6)產生沿Y軸方向的限位作用；通過改變限位螺釘(3C?D)相對滑塊(4A?B)的伸出距離，可以限制球體(8)繞X軸的轉動量，即球體尾軸(6)沿Y軸方向的移動量。
4.根據權利要求1所述的一種可調節擺動范圍及防旋轉的球副裝置，其特征是:當限位螺釘(3C?D)固定，限位螺釘(3A?B)通過螺紋副與連接架(2A)連接，旋轉限位螺釘(3A?B)，限位螺釘(3A?B)將相對于連接架(2A)沿X軸前進與后退，限位螺釘(3A?B)尾端將對滑塊(4A)的側面產生限位作用；滑塊(4A?B)與引導軸(7)螺紋連接，引導軸(7)穿過球體尾軸(6)與球體尾軸(6)上的滑道接觸，從而限位螺釘(3A?B)將對球體尾軸(6)產生沿X軸方向的限位作用；通過改變限位螺釘(3A?B)相對連接架(2A)滑道的伸出距離，可以限制球體(8)繞Y軸的轉動量，即球體尾軸(6)沿X軸方向的移動量。
【文檔編號】F16C11/06GK203979115SQ201420296281
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年6月5日 優先權日:2014年6月5日
【發明者】袁培江, 汪承坤, 賴婷, 王啟申, 劉元偉, 李永, 韓煒 申請人:北京航空航天大學