專利名稱：一種同步原地滾動(dòng)式自動(dòng)開(kāi)合螺旋機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種經(jīng)改進(jìn)的自動(dòng)開(kāi)合螺旋機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)采用絲桿直接帶動(dòng)螺母在托架的托承下同步原地滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)快速旋合與分離，以達(dá)到越過(guò)多余行程，快速進(jìn)入工作狀態(tài)，提高工作效率的目的。它廣泛用于臺(tái)鉗等各種需螺旋動(dòng)作的夾具以及需隨時(shí)切換快慢進(jìn)給的螺旋傳動(dòng)系統(tǒng)中。
在已有技術(shù)中、申請(qǐng)?zhí)枮?1201540.3的《絲母升降自動(dòng)開(kāi)合式螺桿機(jī)構(gòu)》(以臺(tái)虎鉗為例)雖然提供了能單一手柄操作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)合以及可隨時(shí)實(shí)現(xiàn)快速推拉又可慢速旋進(jìn)動(dòng)作這樣一個(gè)螺桿機(jī)構(gòu)，但就該機(jī)構(gòu)是半螺母上下升降實(shí)現(xiàn)開(kāi)合的，這就必然導(dǎo)至其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而由此造成該機(jī)構(gòu)除實(shí)現(xiàn)了一個(gè)理想動(dòng)作外，其可靠性，磨擦受力、壽命，工藝經(jīng)濟(jì)性均不理想，表現(xiàn)為1、為使半螺母上升，進(jìn)入工作嚙合位置，是由凸輪套最厚處墊入而實(shí)現(xiàn)的，而徑向嚙合狀態(tài)是由下述五組配合精度決定的支承坐定位平面與凸輪套外圓；凸輪套內(nèi)弧面與半螺母外表面的六方尖角；凸輪套絲桿孔與絲桿外圓；絲桿外圓與支承坐軸承孔；絲桿螺紋與半螺母螺紋。這五組配合相互間或綜合形成最大配合間隙時(shí)，就產(chǎn)生了半螺母懸浮，墊入高度不夠，以及半螺母和絲桿工作嚙合時(shí)，分別一個(gè)受力向下動(dòng)，一個(gè)受力向上動(dòng)，又加大了嚙合間隙。結(jié)果造成有1／3至1／2牙型高度不參加工作，嚴(yán)重時(shí)，工作高度為1.5mm至2mm的螺紋，有脫扣和推牙現(xiàn)象發(fā)生，壽命及可靠性沒(méi)有保證。2、為使凸輪套墊入且不受半螺母干涉，半螺母外表面設(shè)成為非正六方形，只有尖角線性接觸凸輪套內(nèi)弧面，因必有的配合間隙的存在，徑向位置限制不理想，動(dòng)作穩(wěn)定性差，外加只一端有升降導(dǎo)軌，在厚度比差很大的凸輪套墊入時(shí)，造成半螺母至少兩坐標(biāo)受力傾斜，半螺母得不到平行上升，動(dòng)作過(guò)程不順暢，時(shí)有阻卡，常有絲桿自轉(zhuǎn)多圈，凸輪套工作點(diǎn)還墊不到位的現(xiàn)象發(fā)生。3、以臺(tái)虎鉗為例，受其體腔大小限制，該機(jī)構(gòu)很難裝入，想裝入就得縮小零件尺寸，全部采用鋼件。由其是凸輪套和半螺母最薄處僅為1－2mm，迫使不得不違反螺母應(yīng)使鑄鐵和銅的械律，一方面破壞了磨擦潤(rùn)滑機(jī)理，另一方面零件剛性差，受力變形，承受不住25000N軸向夾緊力的平均強(qiáng)度。4、一經(jīng)松開(kāi)，全牙型即刻脫離，不具有一次性過(guò)力夾緊后需再微松一點(diǎn)的功能。5、該申請(qǐng)?zhí)峁┑膶?shí)施例中最多時(shí)，比傳統(tǒng)臺(tái)虎鉗多8個(gè)零件。其主要件上又分布多種幾何要素，工藝性極差，機(jī)構(gòu)本身造價(jià)就相當(dāng)于傳統(tǒng)虎鉗的3／5，與產(chǎn)品價(jià)值不匹配，很難推廣。
本實(shí)用新型的目的是提供一種，以絲桿直接帶動(dòng)一個(gè)具有大半周內(nèi)螺紋的園螺母在托架中同步原地滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)旋合和分離的機(jī)構(gòu)，來(lái)徹底克服上述機(jī)構(gòu)存在的缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種同步原地滾動(dòng)自動(dòng)開(kāi)合螺旋機(jī)構(gòu)。由一個(gè)自身裝有過(guò)載離合件和止位件的具有大半周內(nèi)螺紋的圓螺母與一個(gè)帶有軸向槽的絲桿配合，置于一個(gè)兩端肩可包容絲桿，中間可半包容圓形螺母的托架中。其1、螺母外形為一同心圓，以此圓心設(shè)置的內(nèi)螺紋為一大于絲桿直徑且螺距相同的螺紋，再以此圓心垂直移動(dòng)一個(gè)距離為圓心設(shè)置一個(gè)可供絲桿滑動(dòng)的孔，從而綜合形成一個(gè)可供絲桿帶動(dòng)螺母原地滾動(dòng)的相近于內(nèi)螺紋大徑的軌跡孔和一個(gè)凸出該圓的大半周內(nèi)螺紋，螺母外圓面固有一個(gè)止位件(止銷)，徑向壁厚設(shè)有環(huán)槽和一通孔，裝有過(guò)載離合件(彈簧、棘爪)。
2、托架為一個(gè)中間缺口的長(zhǎng)方體(也可為一個(gè)中間缺圓的圓柱體)，兩端肩設(shè)有與絲桿滑動(dòng)配合的軸向同心軸承孔，中間缺口下設(shè)有全長(zhǎng)半包容或局部半包容螺母外圓的內(nèi)弧面，而內(nèi)弧面與托架兩側(cè)外表面之間壁厚形成的180°分布的兩個(gè)缺口臺(tái)面，正好做為螺母止位銷碰臺(tái)。
本實(shí)用新型提供的自動(dòng)開(kāi)合螺旋機(jī)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)該機(jī)構(gòu)不僅解決了已有技術(shù)中因升降開(kāi)合式造成的缺點(diǎn)，并使已有技術(shù)中單手柄操作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)合和可快速推拉又可慢速旋進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)更加準(zhǔn)確合理。工作可靠性，壽命大幅度提高。與傳統(tǒng)整體螺旋機(jī)構(gòu)比，其軸向承載能力真正達(dá)到了等效。與國(guó)內(nèi)外多種快速開(kāi)合螺旋機(jī)構(gòu)比，零件最少，僅有的螺母、托架兩個(gè)主件，結(jié)構(gòu)要素簡(jiǎn)單正規(guī)。其造價(jià)低，效果達(dá)標(biāo)使大面積推廣換代成為現(xiàn)實(shí)。
下面以臺(tái)虎鉗為例結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的機(jī)構(gòu)和工作原理作進(jìn)一步詳細(xì)描述


圖1為本實(shí)用新型，絲桿帶動(dòng)螺母逆時(shí)針滾動(dòng)，處于螺紋分離狀態(tài)時(shí)的主視圖。
圖2為
圖1中A－A線的剖面圖。
圖3為
圖1A－A線位置，絲桿帶動(dòng)螺母順時(shí)針滾動(dòng)，已開(kāi)始進(jìn)行旋合動(dòng)作狀態(tài)時(shí)的剖面圖。
圖4為圖3狀態(tài)，順時(shí)針繼續(xù)滾動(dòng)，處于工作旋合狀態(tài)時(shí)的剖面圖。
同時(shí)參照
圖1、圖2，本實(shí)用新型包括有絲桿1，托架2，螺母3，止位銷4，彈簧5，棘爪6、固定鉗體7、活動(dòng)鉗體8。
其中活動(dòng)鉗體在絲桿的帶動(dòng)下，與固定鉗體配合，可前后滑動(dòng)。
螺母3的外型是一個(gè)同心圓柱體，以此圓心01具有的內(nèi)螺紋，是一個(gè)與絲桿1不等徑而等螺距螺紋(大于絲桿直徑)，以圓心01垂直移動(dòng)一個(gè)距離為圓心02，再設(shè)置一個(gè)可使絲桿1拉動(dòng)的孔、兩孔綜合形成一個(gè)供絲桿1帶動(dòng)其原地滾動(dòng)的近似內(nèi)螺紋大徑的軌跡孔3a，和一個(gè)凸起于該圓的大半周內(nèi)螺紋。螺母3本體上又固定一個(gè)止位銷4，裝有一個(gè)可帶其滾動(dòng)的過(guò)載離合件棘爪6，彈簧5。
托架2是一個(gè)外型為中間缺口的長(zhǎng)方體(也可是中間為缺圓的圓柱體)，兩端肩設(shè)有托承絲桿1，并保證其定心轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承孔2a，中間缺口下設(shè)有可半包容螺母3的圓弧面2b，螺母3外圓與該弧面配合，在絲桿1帶動(dòng)下原地滾動(dòng)，弧面2b至軸承孔2a中心為螺母3與絲桿1，標(biāo)準(zhǔn)旋合時(shí)的距離，可半包容螺母的弧面2b，除起到保證螺母3轉(zhuǎn)滾動(dòng)作時(shí)準(zhǔn)確定位和導(dǎo)向功能外，其弧面2b兩側(cè)肩上平臺(tái)2c、2d，分別與螺母止位銷4相碰，又完成了轉(zhuǎn)滾動(dòng)作時(shí)螺母3與絲桿1螺紋分離和旋合狀態(tài)的位置限制。其底平面具有的承載軸向力圓臺(tái)和螺紋孔與固定鉗體7腔內(nèi)下平面連接。
工作過(guò)程參照
圖1、圖2，當(dāng)要松離被夾物和需快速推拉活動(dòng)鉗體8接近被夾物時(shí)，將絲桿1逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)其上的軸向槽撥動(dòng)棘爪6，從而直接帶動(dòng)螺母3依據(jù)托架2的圓弧面2b同步原地滾動(dòng)，直到使螺母止位銷4碰到托架2左側(cè)肩平臺(tái)2c為止，這時(shí)絲桿1與螺母3的螺紋徹底分離，進(jìn)入可行推拉動(dòng)作孔狀態(tài)。
參照?qǐng)D3、圖4，當(dāng)活動(dòng)鉗體8已快速推近被夾物，需要夾緊時(shí)，將絲桿1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)絲桿1軸向槽撥動(dòng)棘爪6的斜面?zhèn)龋瑤?dòng)螺母3同步原地滾動(dòng)，使絲桿1逐漸旋進(jìn)螺母3的大半周螺紋，直到螺母止位銷4碰到托架2的右側(cè)肩平臺(tái)為止，達(dá)到工作旋合狀態(tài)，繼續(xù)施力，絲桿1將棘爪6過(guò)載頂起繼續(xù)旋進(jìn)，達(dá)到將工件夾緊。
在行程中，隨時(shí)將絲桿1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，都可進(jìn)行慢速旋進(jìn)。
在絲桿1帶動(dòng)螺母3順時(shí)針滾動(dòng)，剛接觸螺母的大半周內(nèi)螺紋時(shí)，有時(shí)是牙頂對(duì)牙頂，這時(shí)絲桿1自轉(zhuǎn)并過(guò)載頂起棘爪6，此時(shí)，螺母3不動(dòng)，處于正常等待接合狀態(tài)，絲桿1繼續(xù)自轉(zhuǎn)一個(gè)角度，很快進(jìn)入旋合位置，等絲桿槽又轉(zhuǎn)到棘爪位置，棘爪6在彈簧5的作用下自動(dòng)彈回絲桿1的槽內(nèi)，帶動(dòng)螺母3繼續(xù)滾動(dòng)，直至達(dá)到上述工作旋合狀態(tài)。
權(quán)利要求一種同步原地滾動(dòng)自動(dòng)開(kāi)合螺旋機(jī)構(gòu)，含有螺桿，托架，其特征是一個(gè)自身裝有過(guò)載離合件和止位件的具有大半周內(nèi)螺紋的圓螺母3與絲桿1配合，置于一個(gè)兩端肩可包承絲桿，中間可半包容圓螺母的托架2中，其螺母3的外型是一個(gè)圓柱體，內(nèi)孔為一個(gè)與絲桿1不等徑而等螺距螺紋孔，和一個(gè)可使絲桿1拉動(dòng)的偏心孔，綜合形成的一個(gè)供絲桿1帶動(dòng)其原地滾動(dòng)的近似內(nèi)螺紋大徑的軌道孔3a和一個(gè)凸起于該圓的大半周內(nèi)螺紋。
專利摘要本實(shí)用新型屬于一種經(jīng)改進(jìn)的自動(dòng)開(kāi)合螺旋機(jī)構(gòu)，它由一個(gè)具有大半周螺紋的圓螺母，螺桿，托架，過(guò)載離合件組成。采用絲桿直接帶動(dòng)螺母在托架的承托下同步原地滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)快速旋合與分離，以達(dá)到越過(guò)多余行程，快速進(jìn)入工作狀態(tài)，提高工作效率的目的。它可準(zhǔn)確可靠的實(shí)現(xiàn)快進(jìn)、快退，慢進(jìn)和微松功能。因螺母、螺桿均不升降，固整體性強(qiáng)，適應(yīng)廣泛。又因零件少、零件幾何要素簡(jiǎn)單規(guī)整，故工藝造價(jià)低，適于大面積推廣換代。
文檔編號(hào)F16H25/20GK2215632SQ9420434
公開(kāi)日1995年12月20日 申請(qǐng)日期1994年2月18日 優(yōu)先權(quán)日1994年2月18日
發(fā)明者郝成志 申請(qǐng)人:郝成志