本發明涉及的是一種裝配技術領域的設備，具體是一種用于部件間孔軸精密裝配的可調節剛度性能的被動順應裝置。

背景技術：

渦扇發動機低壓渦輪軸裝配、大型部件間裝配等精密孔軸裝配需要剛性裝配裝備具有極高的定位精度，以免剛性接觸擦傷構件。在定位精度無法滿足需求時，可以使用遠中心被動順應裝置保證構件被動安全。順應中心處具有剛度解耦性能，補償裝配干涉不產生其他干涉。但現有被動順應裝置具有順應性能調節范圍小，順應中心剛度過高、調節精度低等不足。針對此問題，設計一種適合于順應中心大范圍可調節、控制方便、結構緊湊可靠、剛度性能適當降低的可調節被動順應裝置。

技術實現要素：

本發明針對現有裝置無法實時精確調節順應中心，剛度大，不適合于保證精密裝配的被動安全等缺陷，提出一種用于部件自動裝配的可調節被動順應裝置，通過凸輪頂桿機構實現被動順應裝置的順應中心調節，通過在彈性吊桿兩端使用轉動副和萬向鉸實現小剛度性能，通過設計凸輪形線實現被動順應性能的簡便控制，從而實現順應中心沿裝置中心軸線z軸更大范圍調節，順應性能更佳，控制方便準確。本發明結構緊湊、控制簡便準確、承載性能好、剛度小、順應中心可調節范圍大。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明包括：分別設置于定平臺頂部和底部的凸輪頂桿機構和平面展開機構，一端分別與定平臺和平面展開機構轉動連接的彈性吊桿以及與彈性吊桿另一端轉動連接的動平臺，由諧波減速器驅動的凸輪頂桿機構帶動彈性吊桿轉動，實現彈性吊桿傾角變化。

所述的凸輪頂桿機構包括：電機、諧波減速器、凸輪和四根徑向設置的頂桿滑塊機構，其中：諧波減速器與電機輸出軸相連，頂桿滑塊機構的頂桿與凸輪相接觸，滑塊設置于定平臺滑軌，凸輪設置于定平臺中央。

所述的平面展開機構包括：兩組各四根L形連桿，其中：每組L形連桿首尾轉動連接組成閉環，L形連桿的中間設有轉動副且兩組L形連桿共八個轉動副兩兩對應轉動連接，兩組L形連桿中共四個首尾轉動連接點分別通過轉動副與凸輪頂桿機構中的頂桿滑塊機構相連。

所述的彈性吊桿包括：G字形結構的吊桿體和彈性組件，其中：彈性組件的兩端分別與吊桿體的一端及中部相連，吊桿體的中部與定平臺轉動連接，所述一端與平面展開機構轉動連接，另一端與動平臺轉動連接，具體地，彈性吊桿通過轉動副與凸輪頂桿機構滑塊上轉動副座相連；平面展開機構通過轉動副與彈性吊桿的一端相連；彈性吊桿另一端通過萬向鉸或轉動副與動平臺相連。

所述的凸輪，其形線半徑與轉動角度具有線性傳遞關系。

所述的諧波減速器具有更高的減速比，更高的精度和平順的傳動。

技術效果

與現有技術相比，本發明使用凸輪帶動的頂桿滑塊實現了被動順應裝置順應性能的實時調節，使用平面展開機構保證裝置具有順應中心，使用轉動副或萬向鉸改善被動順應性能實現小剛度，其中：順應中心位于動平臺外側，順應中心處剛度解耦。該裝置可以實現長孔軸精密裝配，減小定位精度需求，實現精密孔軸裝配。

附圖說明

圖1為本發明側視圖a和俯視圖b；

圖2為本發明正等側視圖；

圖3為本發明展開時的側視圖；

圖4為本發明展開時的俯視圖，隱藏凸輪和定平臺；

圖5為本發明收縮時的側視圖；

圖6為本發明收縮時的俯視圖，隱藏凸輪和定平臺；

圖7為本發明平面展開機構結構；

圖8為順應裝置簡化模型及吊桿形式；

圖9為順應裝置剛度性能；

圖中：凸輪頂桿1、滑塊2、滑軌3、定平臺4、轉動副座5、上擺桿6、擋片7、彈性單元8、連接片9、下擺桿10、轉動副座11、動平臺12、轉動副座13、轉動關節14、平面展開機構15、L形連桿16、轉動關節17、諧波減速器18、凸輪19、電機20、轉動關節21、轉動關節22。

具體實施方式

如圖1、2所示，本實施例包括：凸輪頂桿1、滑塊2、滑軌3、定平臺4、轉動副座5、上擺桿6、擋片7、彈性單元8、連接片9、下擺桿10、U副座11、動平臺12、轉動副座13、轉動關節14、平面展開機構15、L形連桿16、轉動關節17、諧波減速器18、凸輪19、電機20、轉動關節21、轉動關節22。

所述的凸輪頂桿機構中包括：凸輪頂桿1、滑塊2、滑軌3、凸輪19、諧波減速器18、電機20。

所述的彈性吊桿中包括：轉動副座5、上擺桿6、擋片7、彈性單元8、連接片9、下擺桿10，彈性吊桿的上端通過轉動副座5同滑塊2相連，下端通過U副座11與動平臺12相連。

所述的平面展開機構11包括八根L形連桿16，其中：L形連桿16末端間轉動副連接形成轉動關節21、22，L形連桿16中點間連接形成轉動關節21；轉動關節21通過轉動副與轉動關節14連接，轉動關節14通過轉動副與轉動副座13連接。

如圖3‐7所示，本裝置的展開和收縮通過電機6帶動凸輪頂桿機構1實現，頂桿7上下的轉動副和U副用于協調進給量，平面展開機構3受力，作用相當于當電機6不進給時鎖死頂桿7上部轉動副。所述電機6作為驅動輸入，帶動裝置運動。通過調整連桿角度，實現末端動平臺5上的不同剛度性能，實現被動順應裝配。

所述的凸輪頂桿機構1和彈性吊桿7具有圓周陣列分布的布置形式。

本實施例中，通過設計凸輪頂桿機構、修改彈性元件8的材料、尺寸等參數以及彈性吊桿7長度可以獲得變化中的不同剛度性能。

如圖8和圖9所示為被動順應裝置簡化模型和剛度性能，PE表示順應中心距離，

上述具體實施可由本領域技術人員在不背離本發明原理和宗旨的前提下以不同的方式對其進行局部調整，本發明的保護范圍以權利要求書為準且不由上述具體實施所限，在其范圍內的各個實現方案均受本發明之約束。