一種同步原地滾動式自動開合螺旋機構的製作方法
2023-05-19 14:27:01
專利名稱：一種同步原地滾動式自動開合螺旋機構的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種經改進的自動開合螺旋機構。該機構採用絲杆直接帶動螺母在託架的託承下同步原地滾動實現快速旋合與分離，以達到越過多餘行程，快速進入工作狀態，提高工作效率的目的。它廣泛用於臺鉗等各種需螺旋動作的夾具以及需隨時切換快慢進給的螺旋傳動系統中。
在已有技術中、申請號為91201540.3的《絲母升降自動開合式螺杆機構》(以臺虎鉗為例)雖然提供了能單一手柄操作實現自動開合以及可隨時實現快速推拉又可慢速旋進動作這樣一個螺杆機構，但就該機構是半螺母上下升降實現開合的，這就必然導至其結構複雜，而由此造成該機構除實現了一個理想動作外，其可靠性，磨擦受力、壽命，工藝經濟性均不理想，表現為1、為使半螺母上升，進入工作嚙合位置，是由凸輪套最厚處墊入而實現的，而徑向嚙合狀態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；凸輪套內弧面與半螺母外表面的六方尖角；凸輪套絲杆孔與絲杆外圓；絲杆外圓與支承坐軸承孔；絲杆螺紋與半螺母螺紋。這五組配合相互間或綜合形成最大配合間隙時，就產生了半螺母懸浮，墊入高度不夠，以及半螺母和絲杆工作嚙合時，分別一個受力向下動，一個受力向上動，又加大了嚙合間隙。結果造成有1／3至1／2牙型高度不參加工作，嚴重時，工作高度為1.5mm至2mm的螺紋，有脫扣和推牙現象發生，壽命及可靠性沒有保證。2、為使凸輪套墊入且不受半螺母幹涉，半螺母外表面設成為非正六方形，只有尖角線性接觸凸輪套內弧面，因必有的配合間隙的存在，徑向位置限制不理想，動作穩定性差，外加只一端有升降導軌，在厚度比差很大的凸輪套墊入時，造成半螺母至少兩坐標受力傾斜，半螺母得不到平行上升，動作過程不順暢，時有阻卡，常有絲杆自轉多圈，凸輪套工作點還墊不到位的現象發生。3、以臺虎鉗為例，受其體腔大小限制，該機構很難裝入，想裝入就得縮小零件尺寸，全部採用鋼件。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使鑄鐵和銅的械律，一方面破壞了磨擦潤滑機理，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度。4、一經鬆開，全牙型即刻脫離，不具有一次性過力夾緊後需再微松一點的功能。5、該申請提供的實施例中最多時，比傳統臺虎鉗多8個零件。其主要件上又分布多種幾何要素，工藝性極差，機構本身造價就相當於傳統虎鉗的3／5，與產品價值不匹配，很難推廣。
本實用新型的目的是提供一種，以絲杆直接帶動一個具有大半周內螺紋的園螺母在託架中同步原地滾動實現旋合和分離的機構，來徹底克服上述機構存在的缺點。
本實用新型的技術解決方案是一種同步原地滾動自動開合螺旋機構。由一個自身裝有過載離合件和止位件的具有大半周內螺紋的圓螺母與一個帶有軸向槽的絲杆配合，置於一個兩端肩可包容絲杆，中間可半包容圓形螺母的託架中。其1、螺母外形為一同心圓，以此圓心設置的內螺紋為一大於絲杆直徑且螺距相同的螺紋，再以此圓心垂直移動一個距離為圓心設置一個可供絲杆滑動的孔，從而綜合形成一個可供絲杆帶動螺母原地滾動的相近於內螺紋大徑的軌跡孔和一個凸出該圓的大半周內螺紋，螺母外圓面固有一個止位件(止銷)，徑向壁厚設有環槽和一通孔，裝有過載離合件(彈簧、棘爪)。
2、託架為一個中間缺口的長方體(也可為一個中間缺圓的圓柱體)，兩端肩設有與絲杆滑動配合的軸向同心軸承孔，中間缺口下設有全長半包容或局部半包容螺母外圓的內弧面，而內弧面與託架兩側外表面之間壁厚形成的180°分布的兩個缺口臺面，正好做為螺母止位銷碰臺。
本實用新型提供的自動開合螺旋機構具有以下優點該機構不僅解決了已有技術中因升降開合式造成的缺點，並使已有技術中單手柄操作實現自動開合和可快速推拉又可慢速旋進的優點更加準確合理。工作可靠性，壽命大幅度提高。與傳統整體螺旋機構比，其軸向承載能力真正達到了等效。與國內外多種快速開合螺旋機構比，零件最少，僅有的螺母、託架兩個主件，結構要素簡單正規。其造價低，效果達標使大面積推廣換代成為現實。
下面以臺虎鉗為例結合附圖對本實用新型的機構和工作原理作進一步詳細描述
圖1為本實用新型，絲杆帶動螺母逆時針滾動，處於螺紋分離狀態時的主視圖。
圖2為
圖1中A－A線的剖面圖。
圖3為
圖1A－A線位置，絲杆帶動螺母順時針滾動，已開始進行旋合動作狀態時的剖面圖。
圖4為圖3狀態，順時針繼續滾動，處於工作旋合狀態時的剖面圖。
同時參照
圖1、圖2，本實用新型包括有絲杆1，託架2，螺母3，止位銷4，彈簧5，棘爪6、固定鉗體7、活動鉗體8。
其中活動鉗體在絲杆的帶動下，與固定鉗體配合，可前後滑動。
螺母3的外型是一個同心圓柱體，以此圓心01具有的內螺紋，是一個與絲杆1不等徑而等螺距螺紋(大於絲杆直徑)，以圓心01垂直移動一個距離為圓心02，再設置一個可使絲杆1拉動的孔、兩孔綜合形成一個供絲杆1帶動其原地滾動的近似內螺紋大徑的軌跡孔3a，和一個凸起於該圓的大半周內螺紋。螺母3本體上又固定一個止位銷4，裝有一個可帶其滾動的過載離合件棘爪6，彈簧5。
託架2是一個外型為中間缺口的長方體(也可是中間為缺圓的圓柱體)，兩端肩設有託承絲杆1，並保證其定心轉動的軸承孔2a，中間缺口下設有可半包容螺母3的圓弧面2b，螺母3外圓與該弧面配合，在絲杆1帶動下原地滾動，弧面2b至軸承孔2a中心為螺母3與絲杆1，標準旋合時的距離，可半包容螺母的弧面2b，除起到保證螺母3轉滾動作時準確定位和導向功能外，其弧面2b兩側肩上平臺2c、2d，分別與螺母止位銷4相碰，又完成了轉滾動作時螺母3與絲杆1螺紋分離和旋合狀態的位置限制。其底平面具有的承載軸向力圓臺和螺紋孔與固定鉗體7腔內下平面連接。
工作過程參照
圖1、圖2，當要松離被夾物和需快速推拉活動鉗體8接近被夾物時，將絲杆1逆時針轉動，通過其上的軸向槽撥動棘爪6，從而直接帶動螺母3依據託架2的圓弧面2b同步原地滾動，直到使螺母止位銷4碰到託架2左側肩平臺2c為止，這時絲杆1與螺母3的螺紋徹底分離，進入可行推拉動作孔狀態。
參照圖3、圖4，當活動鉗體8已快速推近被夾物，需要夾緊時，將絲杆1順時針轉動，通過絲杆1軸向槽撥動棘爪6的斜面側，帶動螺母3同步原地滾動，使絲杆1逐漸旋進螺母3的大半周螺紋，直到螺母止位銷4碰到託架2的右側肩平臺為止，達到工作旋合狀態，繼續施力，絲杆1將棘爪6過載頂起繼續旋進，達到將工件夾緊。
在行程中，隨時將絲杆1順時針轉動，都可進行慢速旋進。
在絲杆1帶動螺母3順時針滾動，剛接觸螺母的大半周內螺紋時，有時是牙頂對牙頂，這時絲杆1自轉並過載頂起棘爪6，此時，螺母3不動，處於正常等待接合狀態，絲杆1繼續自轉一個角度，很快進入旋合位置，等絲杆槽又轉到棘爪位置，棘爪6在彈簧5的作用下自動彈回絲杆1的槽內，帶動螺母3繼續滾動，直至達到上述工作旋合狀態。
權利要求一種同步原地滾動自動開合螺旋機構，含有螺杆，託架，其特徵是一個自身裝有過載離合件和止位件的具有大半周內螺紋的圓螺母3與絲杆1配合，置於一個兩端肩可包承絲杆，中間可半包容圓螺母的託架2中，其螺母3的外型是一個圓柱體，內孔為一個與絲杆1不等徑而等螺距螺紋孔，和一個可使絲杆1拉動的偏心孔，綜合形成的一個供絲杆1帶動其原地滾動的近似內螺紋大徑的軌道孔3a和一個凸起於該圓的大半周內螺紋。
專利摘要本實用新型屬於一種經改進的自動開合螺旋機構，它由一個具有大半周螺紋的圓螺母，螺杆，託架，過載離合件組成。採用絲杆直接帶動螺母在託架的承託下同步原地滾動實現快速旋合與分離，以達到越過多餘行程，快速進入工作狀態，提高工作效率的目的。它可準確可靠的實現快進、快退，慢進和微松功能。因螺母、螺杆均不升降，固整體性強，適應廣泛。又因零件少、零件幾何要素簡單規整，故工藝造價低，適於大面積推廣換代。
文檔編號F16H25/20GK2215632SQ9420434
公開日1995年12月20日 申請日期1994年2月18日 優先權日1994年2月18日
發明者郝成志 申請人:郝成志