一种柔顺零刚度恒力作用平台.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109015544A(43)申请公布日2018.12.18(21)申请号201811097286.4(22)申请日2018.09.18(71)申请人安徽理工大学地址232001安徽省淮南市泰丰大街168号(72)发明人李保坤张杰张凯刘向阳张西洋周慧(51)Int.Cl.B25H1/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种柔顺零刚度恒力作用平台(57)摘要本发明属于柔顺机构领域，涉及一种柔顺零刚度恒力作用平台，其特征在于顶板、倾斜直梁、正刚度装置上开螺纹孔，用螺纹柱锁住顶板、倾斜直梁、正刚度机构，再将螺纹柱将底板、倾斜直梁、质量块连接起来，组合成柔顺恒力装置，柔顺恒力装置顶板受到外力时，倾斜直梁和正刚度机构产生恒定的反支撑力，实现一段位移内对物体的力是恒定的，该装置通过一个平行四边形的机制连接到夹具的末端执行器上的，它保证了钳口保持平行。该柔顺恒力机构具有零件数目少、结构简单、造价低廉、使用可靠等特点，可用于缓冲吸震装置和夹具的末端执行器上的，同样也可用在家电、交通、建筑、冶金等其他领域中需要恒力的机械产品中。CN109015544ACN109015544A权利要求书1/1页1.一种柔顺零刚度恒力作用平台，其特征在于：所述一种柔顺零刚度恒力作用平台包括正刚度机构(2)，底板(3)，倾斜直梁(4)，顶板(6)，所述正刚度机构(2)上下两端螺纹孔(7)分别通过螺纹柱(5)固定与倾斜直梁(4)中间螺纹孔和底板(3)螺纹孔，所述顶板(6)螺纹孔通过螺纹柱固定在倾斜直梁(4)上端，所述质量块(1)上下两端分别通过螺纹柱(5)与倾斜直梁(4)端部螺纹孔(7)和底板(3)端部固定。2.根据权利要求1所述的一种柔顺零刚度恒力作用平台，其特征在于：所述正刚度机构(2)，倾斜直梁(4)，顶板(6)均由柔性材料制造，在装置受力过程中发生弯曲变形，质量块(1)，底板(3)，螺纹柱(5)由不锈钢材料制造，平台受力过程中不会发生弯曲变形。3.根据权利要求1所述的一种柔顺零刚度恒力作用平台，其特征在于：所述倾斜直梁(4)与正刚度机构(2)。4.在垂直平面上平行，三个倾斜直梁(4)、三个正刚度机构(2)互成60度。5.根据权利要求1所述的一种柔顺零刚度恒力作用平台，其特征在于：所述正刚度机构(2)上下两端的厚度等于倾斜直梁(4)中间钳口的长度，倾斜直梁(4)的长度等于底板(3)的边长。6.根据权利要求1所述的一种柔顺零刚度恒力作用平台，其特征在于：所述质量块(1)的高度等于正刚度机构(2)的高度，质量块(1)的宽度略大于两个互成60度倾斜直梁(4)的斜边。7.根据权利要求1所述的一种柔顺零刚度恒力作用平台，其特征在于：所述的装置输出恒力大小与倾斜直梁(4)倾角和正刚度机构(2)长度有关，倾角小，输出恒定的力大，倾角大，输出恒定的力小；长度长，输出恒定的力大，长度短，输出恒定的力小。8.根据权利要求1所述的一种柔顺零刚度恒力作用平台，其特征在于：所述正刚度机构(2)竖直方向梁的壁厚与水平方向梁的壁厚之比大于20:1。2CN109015544A说明书1/3页一种柔顺零刚度恒力作用平台技术领域[0001]本发明属于柔顺机构领域，具体来说涉及一种柔顺零刚度恒力作用平台。背景技术[0002]柔顺零刚度恒力作用平台在一个较大的运动输入范围内其输出端产生的反作用力是保持不变的。现在的恒力作用平台几乎都是刚性恒力平台，刚性恒力平台都是通过组合线性弹簧作用不同方位上，或者改变线性弹簧弹性形变量，但是受刚性恒力平台的复杂性和重量的限制，一般刚性恒力平台适用于大型的支架与吊架等大型工程领域，而在常见的一些领域却非常罕见，比如缓冲吸震装置和夹具的末端执行器均未考虑柔顺零刚度恒力作用平台的应用，使用刚性恒力平台不仅仅对被测物体伤害极大，而且对刚性恒力平台使用寿命差生极大的威胁。严重的降低了恒力平台的实用性和经济性。发明内容[0003]本发明的目的是提供一种结构简单，造价低廉，稳定性好的柔顺零刚度恒力作用平台，该平台可以在一定的位移范围内实现恒定的力输出。[0004]为实现上述目的，本发明提供了一种柔顺零刚度恒力作用平台，包括正刚度机构(2)，底板(3)，倾斜直梁(4)，顶板(6)，所述正刚度机构(2)上下两端螺纹孔(7)分别通过螺纹柱(5)固定与倾斜直梁(4)中间螺纹孔和底板(3)螺纹孔，所述顶板(6)螺纹孔通过螺纹柱固定在倾斜直梁(4)上端，所述质量块(1)上下两端分别通过螺纹柱(5)与倾斜直梁(4)端部螺纹孔(7)和底板(3)端部固定。[0005]作为本发明的优选技术方案，所述正刚度机构(2)，倾斜直梁(4)，顶板(6)均由柔性材料制造，在平台受力过程中发生弯曲变形，质量