专利名称：一种同步原地滚动式自动开合螺旋机构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种经改进的自动开合螺旋机构。该机构采用丝杆直接带动螺母在托架的托承下同步原地滚动实现快速旋合与分离，以达到越过多余行程，快速进入工作状态，提高工作效率的目的。它广泛用于台钳等各种需螺旋动作的夹具以及需随时切换快慢进给的螺旋传动系统中。
在已有技术中、申请号为91201540.3的《丝母升降自动开合式螺杆机构》(以台虎钳为例)虽然提供了能单一手柄操作实现自动开合以及可随时实现快速推拉又可慢速旋进动作这样一个螺杆机构，但就该机构是半螺母上下升降实现开合的，这就必然导至其结构复杂，而由此造成该机构除实现了一个理想动作外，其可靠性，磨擦受力、寿命，工艺经济性均不理想，表现为1、为使半螺母上升，进入工作啮合位置，是由凸轮套最厚处垫入而实现的，而径向啮合状态是由下述五组配合精度决定的支承坐定位平面与凸轮套外圆；凸轮套内弧面与半螺母外表面的六方尖角；凸轮套丝杆孔与丝杆外圆；丝杆外圆与支承坐轴承孔；丝杆螺纹与半螺母螺纹。这五组配合相互间或综合形成最大配合间隙时，就产生了半螺母悬浮，垫入高度不够，以及半螺母和丝杆工作啮合时，分别一个受力向下动，一个受力向上动，又加大了啮合间隙。结果造成有1／3至1／2牙型高度不参加工作，严重时，工作高度为1.5mm至2mm的螺纹，有脱扣和推牙现象发生，寿命及可靠性没有保证。2、为使凸轮套垫入且不受半螺母干涉，半螺母外表面设成为非正六方形，只有尖角线性接触凸轮套内弧面，因必有的配合间隙的存在，径向位置限制不理想，动作稳定性差，外加只一端有升降导轨，在厚度比差很大的凸轮套垫入时，造成半螺母至少两坐标受力倾斜，半螺母得不到平行上升，动作过程不顺畅，时有阻卡，常有丝杆自转多圈，凸轮套工作点还垫不到位的现象发生。3、以台虎钳为例，受其体腔大小限制，该机构很难装入，想装入就得缩小零件尺寸，全部采用钢件。由其是凸轮套和半螺母最薄处仅为1－2mm，迫使不得不违反螺母应使铸铁和铜的械律，一方面破坏了磨擦润滑机理，另一方面零件刚性差，受力变形，承受不住25000N轴向夹紧力的平均强度。4、一经松开，全牙型即刻脱离，不具有一次性过力夹紧后需再微松一点的功能。5、该申请提供的实施例中最多时，比传统台虎钳多8个零件。其主要件上又分布多种几何要素，工艺性极差，机构本身造价就相当于传统虎钳的3／5，与产品价值不匹配，很难推广。
本实用新型的目的是提供一种，以丝杆直接带动一个具有大半周内螺纹的园螺母在托架中同步原地滚动实现旋合和分离的机构，来彻底克服上述机构存在的缺点。
本实用新型的技术解决方案是一种同步原地滚动自动开合螺旋机构。由一个自身装有过载离合件和止位件的具有大半周内螺纹的圆螺母与一个带有轴向槽的丝杆配合，置于一个两端肩可包容丝杆，中间可半包容圆形螺母的托架中。其1、螺母外形为一同心圆，以此圆心设置的内螺纹为一大于丝杆直径且螺距相同的螺纹，再以此圆心垂直移动一个距离为圆心设置一个可供丝杆滑动的孔，从而综合形成一个可供丝杆带动螺母原地滚动的相近于内螺纹大径的轨迹孔和一个凸出该圆的大半周内螺纹，螺母外圆面固有一个止位件(止销)，径向壁厚设有环槽和一通孔，装有过载离合件(弹簧、棘爪)。
2、托架为一个中间缺口的长方体(也可为一个中间缺圆的圆柱体)，两端肩设有与丝杆滑动配合的轴向同心轴承孔，中间缺口下设有全长半包容或局部半包容螺母外圆的内弧面，而内弧面与托架两侧外表面之间壁厚形成的180°分布的两个缺口台面，正好做为螺母止位销碰台。
本实用新型提供的自动开合螺旋机构具有以下优点该机构不仅解决了已有技术中因升降开合式造成的缺点，并使已有技术中单手柄操作实现自动开合和可快速推拉又可慢速旋进的优点更加准确合理。工作可靠性，寿命大幅度提高。与传统整体螺旋机构比，其轴向承载能力真正达到了等效。与国内外多种快速开合螺旋机构比，零件最少，仅有的螺母、托架两个主件，结构要素简单正规。其造价低，效果达标使大面积推广换代成为现实。
下面以台虎钳为例结合附图对本实用新型的机构和工作原理作进一步详细描述
图1为本实用新型，丝杆带动螺母逆时针滚动，处于螺纹分离状态时的主视图。
图2为
图1中A－A线的剖面图。
图3为
图1A－A线位置，丝杆带动螺母顺时针滚动，已开始进行旋合动作状态时的剖面图。
图4为图3状态，顺时针继续滚动，处于工作旋合状态时的剖面图。
同时参照
图1、图2，本实用新型包括有丝杆1，托架2，螺母3，止位销4，弹簧5，棘爪6、固定钳体7、活动钳体8。
其中活动钳体在丝杆的带动下，与固定钳体配合，可前后滑动。
螺母3的外型是一个同心圆柱体，以此圆心01具有的内螺纹，是一个与丝杆1不等径而等螺距螺纹(大于丝杆直径)，以圆心01垂直移动一个距离为圆心02，再设置一个可使丝杆1拉动的孔、两孔综合形成一个供丝杆1带动其原地滚动的近似内螺纹大径的轨迹孔3a，和一个凸起于该圆的大半周内螺纹。螺母3本体上又固定一个止位销4，装有一个可带其滚动的过载离合件棘爪6，弹簧5。
托架2是一个外型为中间缺口的长方体(也可是中间为缺圆的圆柱体)，两端肩设有托承丝杆1，并保证其定心转动的轴承孔2a，中间缺口下设有可半包容螺母3的圆弧面2b，螺母3外圆与该弧面配合，在丝杆1带动下原地滚动，弧面2b至轴承孔2a中心为螺母3与丝杆1，标准旋合时的距离，可半包容螺母的弧面2b，除起到保证螺母3转滚动作时准确定位和导向功能外，其弧面2b两侧肩上平台2c、2d，分别与螺母止位销4相碰，又完成了转滚动作时螺母3与丝杆1螺纹分离和旋合状态的位置限制。其底平面具有的承载轴向力圆台和螺纹孔与固定钳体7腔内下平面连接。
工作过程参照
图1、图2，当要松离被夹物和需快速推拉活动钳体8接近被夹物时，将丝杆1逆时针转动，通过其上的轴向槽拨动棘爪6，从而直接带动螺母3依据托架2的圆弧面2b同步原地滚动，直到使螺母止位销4碰到托架2左侧肩平台2c为止，这时丝杆1与螺母3的螺纹彻底分离，进入可行推拉动作孔状态。
参照图3、图4，当活动钳体8已快速推近被夹物，需要夹紧时，将丝杆1顺时针转动，通过丝杆1轴向槽拨动棘爪6的斜面侧，带动螺母3同步原地滚动，使丝杆1逐渐旋进螺母3的大半周螺纹，直到螺母止位销4碰到托架2的右侧肩平台为止，达到工作旋合状态，继续施力，丝杆1将棘爪6过载顶起继续旋进，达到将工件夹紧。
在行程中，随时将丝杆1顺时针转动，都可进行慢速旋进。
在丝杆1带动螺母3顺时针滚动，刚接触螺母的大半周内螺纹时，有时是牙顶对牙顶，这时丝杆1自转并过载顶起棘爪6，此时，螺母3不动，处于正常等待接合状态，丝杆1继续自转一个角度，很快进入旋合位置，等丝杆槽又转到棘爪位置，棘爪6在弹簧5的作用下自动弹回丝杆1的槽内，带动螺母3继续滚动，直至达到上述工作旋合状态。
权利要求一种同步原地滚动自动开合螺旋机构，含有螺杆，托架，其特征是一个自身装有过载离合件和止位件的具有大半周内螺纹的圆螺母3与丝杆1配合，置于一个两端肩可包承丝杆，中间可半包容圆螺母的托架2中，其螺母3的外型是一个圆柱体，内孔为一个与丝杆1不等径而等螺距螺纹孔，和一个可使丝杆1拉动的偏心孔，综合形成的一个供丝杆1带动其原地滚动的近似内螺纹大径的轨道孔3a和一个凸起于该圆的大半周内螺纹。
专利摘要本实用新型属于一种经改进的自动开合螺旋机构，它由一个具有大半周螺纹的圆螺母，螺杆，托架，过载离合件组成。采用丝杆直接带动螺母在托架的承托下同步原地滚动实现快速旋合与分离，以达到越过多余行程，快速进入工作状态，提高工作效率的目的。它可准确可靠的实现快进、快退，慢进和微松功能。因螺母、螺杆均不升降，固整体性强，适应广泛。又因零件少、零件几何要素简单规整，故工艺造价低，适于大面积推广换代。
文档编号F16H25/20GK2215632SQ9420434
公开日1995年12月20日 申请日期1994年2月18日 优先权日1994年2月18日
发明者郝成志 申请人:郝成志