CN1024037C - 三点包容螺母升降自动同步开合式螺杆机构 - Google Patents

Abstract

本发明属三点包容螺母升降自动同步开合螺杆机构，由螺杆、半螺母、去承座和升降装置组成，其特征是升降装置具有：自动同步过载离合机构、升降增力机构和升程限位机构，以实现内、外螺纹随螺杆的转动而同步自动地快速分离和啮合。加上锁定机构，可使螺杆的进退速度能快能慢。本发明体积小，螺杆中心固定，易互换，又因螺纹啮合三点包容经向力平衡，可承载很大轴向力，可广泛用在台钳、机用平口钳、千斤顶、工作滑台及一切用螺杆传动而需要快速移动的装置上。

Description

本发明属于一种新型螺杆传动机构，特别是用于手工台虎钳、机床上用的平口钳、千斤顶、机床尾座及机床工作滑台运动副间的进给传动系统中，及一切用螺纹付传动而需要快速移动的装置上。

本申请人曾于1989年4月7日提出过一种名为《新型螺杆传动机构》的发明专利申请，申请号为：89102066.7。该申请中的第11图提出了一种丝杆的两端轴颈分别在两端固定的轴承座的轴承孔中转动，可沿导柱孔作上下升降运动的半园螺母座在偏心凸轮套和单向棘爪的作用下，实现对螺杆螺纹的啮合和分开。该发明虽简单实用，但只能用在轴向尺寸较短、刚度较大的螺杆上，否则螺杆太长时，就会弯曲变形而不能正常工作。

本发明的目的在于克服上述机构的缺点，提供一种各种长度的传动螺杆都可适用的三点包容螺母升降自动开合式螺杆机构。

本发明的技术解决方案是：

一种三点包容螺母升降自动同步开合螺杆机构，由螺杆、半螺母和支承座组成，其特征在于支承座由左右两个带有支承孔的支承臂和升降导轨组成，在两个支承臂之间并排安放升降装置和半螺母，螺杆依次穿过左支承孔20、半光孔24、升降内孔10和右支承孔9;半螺母具有：不大于半周的内螺纹孔、半光孔、升降导向面、产生并传递升降力的外周面，半螺母的升降导向面与支承座上的升降导轨互相配合;升降装置具有：自动同步过载离合机构、升降增力 机构、升程限位机构，半螺母上内螺纹与螺杆上的外螺纹啮合后，其增力机构的升降套左部最厚处正好垫塞在半螺母3和支承座的支承平面15之间，实现稳定三点包容。

本发明的机构还可以配置控制半螺母升降的锁定机构，使它同时具有慢进、慢退的功能。

本发明的优点在于，采用半螺母相对于丝杆作上、下升降运动，克服了现有技术中螺杆上、下运动带来的弊端，让螺母对丝杆的螺纹实现快速啮合与分开，以快速越过空行程、快速调整距离，提高工作效率，由于本发明采用了半螺母三点包容，使径向内力完全平衡，故可承载很大的轴向力，尤其是螺杆中心不升降的优点，很容易与现有螺杆螺母副互换，另外螺杆与螺母开合时与丝杆转动同步，所以可应用在台钳、机床用平口钳、机床尾座、溜板、工作滑台、千斤顶及一切用螺杆螺纹副传动而需要快速移动的装置上，可大大提高工作效率，总之该机构不仅克服了已有技术的缺点，并且保持了已有技术中的全部优点，同时还具有传动轴向力大、合牙（离牙）速度快、合牙率高、结构简单、操作方便等特点。

下面以台钳为例结合附图，对本发明的各种实施例的构造和工作原理作详细论述。

附图说明：

附图1    为本申请人在发明专利申请号为：89102066.7中第11图提出的一种由马鞍形半丝母座升降开合式螺杆传动机构。

附图2    为本发明的螺杆传动机构在半螺母下降时，其内外螺 纹牙齿间处于分离状态时的主视图。

附图3    为图2中的A-A线剖面图。

附图4    为图2中的BB-CC线剖面图。

附图5    为图2中的D-D线剖面图。

附图6    为本发明的螺杆传动机构，在半螺母上升时，其内外螺纹牙齿间处于啮合状态时的主视图。

附图7    为图6中的A′-A′线剖面图;

附图8    为图6中的B′B′-C′C′线剖面图。

附图9    为图8中的关于限制升降套转角范围的另一种实施方案。

附图10    为支承体2与固定钳体13，制成一体的方案图。

附图11    为支承体为框架形、过载离合机构为摩擦环式的实施方案主视图。

附图12    为图11中的E-E线剖面图。

附图13    为图11中的G-G线剖面图。

附图14    为将图11中框架形支承座的两侧壁改成分立出来成单独零件再组合的方案后，G-G线剖面图（该剖面图代号为GO-GO）。

附图15为将图11中的过载离合机构改成外径摩擦涨环式方案后的G-G线剖面图（剖面图代号GI-GI）。

附图16为将图11中的过载离合机构改为内径摩擦涨环式方案后的G-G线剖面图（剖面图代号G2-G2）。

附图17为将图11中的过载离合机构改为轴向分布导柱和滑套方案后的主剖视图。

附图18为将图17中的轴向分布导柱孔改为径向分布的等效机构图。

附图19为在图2基础上加装上可控制半螺母升降的“锁定机构”后的C-C线剖面图（剖面图代号：C1-C1）。

其中：

1-活动台钳体    2-支承座

3-半螺母    4-升降套

5-螺杆    6-棘爪

7-环形弹簧    8-棘爪孔

9-支承孔    10-内孔

11-限位槽    12-档销

13-固定钳体    14-弹簧沟槽

15-支承面    16-内螺纹

18-螺钉    20-支承孔

21-操作手柄    22-上凸轮曲线

23-上尖角    24-光半孔

25-下凸轮曲线    26-外园

27-下尖角    28-轴向键槽

29-爪部直角面    30-弧形槽端头

32-阳导轨面

33-阴导轨槽    34-阴导轨槽

35-阳导轨面    36-限位面

37-爪部斜面    38-限位平面

39-限位平面    41-定位平面

42-顶端面    45-压簧

46-顶杆    47-锥头螺钉

49-锥体    50-下锥体

51-导孔    52-导孔

55-端面    56-端面

60-拉簧    61-摩擦环（锥）

62-导健    63-压簧

64-挡圈    67-左摩擦面（锥）

68-右摩擦面（锥）    72-升降阴导轨面

74-升降阳导轨面    75-侧壁

76-限位面    77-半螺母阳导轨面

78、80-定位面    79-限位面

81-半螺母阳导轨面    82-侧壁

83-固定件

86-涨环    87-外园

88-内孔    90-导键

91-开口    92-涨环

93-传力健    94-轴向开口槽

95-内孔    96-外径

100-簧片    101-导键

102-滑套    103-小压簧

104-导柱    105-阻力小锥坑

111-导键    112-滑套

113-小压簧    114-钢球

如图2所示：

支承座可为马鞍形，其两鞍臂（支承臂）上的支承孔9和20与螺杆5外园滑动配合，其左鞍臂上有与半螺母3上的升降阴导轨33、34相滑动配合的阳导轨面32、35，（或阴导轨面），其升降导向件采用滑动导轨运动副，其导轨截面形状为矩形或三角形或燕尾形或曲线形（包括圆、圆弧），当支承座2为框架时其升降导轨面72、74（见图11、12）可设计在框形侧壁82、75的内侧面上，为加工方便，也可将框架侧臂82、75分离，再经固定件83连结成一独立零件，然后再组合连接。支承座上的支承面15与升降套的外园26接触，底面与钳体用螺钉18固定连结，其支承座与钳体或滑台的连结方法，事实上，也可利用支承座上的其他任何表面与固定（或活动）钳体（或滑台）相连结，甚至如图10所示，其支承座可以与固定（或活动）钳体13制成一体。

半螺母3的中心孔截面可为由两个半园孔组成的长腰形孔，其腰形孔的下（或上）半园孔为与螺杆5上外螺纹啮合的小于半周的内螺纹16（最好是梯形或锯齿螺纹），其腰形孔的上（或下）半园为光半孔24，但其内径比螺杆外径大，两半园孔的中心距大于螺纹牙高，半螺母3的中心孔截面也可以将上半园光孔24去掉，改成开口叉形， 半螺母3的左端头有两个作升降运动的阴导轨槽34、33（也可以设计成阳导轨面，如图12中的77和81平面）与支承座上的阳导轨面32.35（或72、74导轨面）滑动配合。半螺母3的外周面有两个与升降套4左端内侧面上设置的内曲面式凸轮的上、下凸轮曲线22和25相配合的凸轮偶合件的尖点（尖角）23、27（实际制成有一个小r的园弧面）按运动要素相对转换其作用等效的原理，也可把上述的由上、下凸轮曲线22和25组成的凸轮廓面设置在半螺母3的外周面上，其作用等效，具体详述见第11页。

升降装置由“自动同步过载离合机构”，“升降增力机构”和“升程限位机构”三部分组成。这三部分之间协同工作过程如下：当螺杆转动时，经“自动同步过载离合机构”自动同步地带动升降套4与螺杆一同转动并同时对升降套产生弱小的升降驱动力矩，该力矩再经“升降增力机构”放大和转换而变成作用在半螺母3上的较大的升降力，迫使半螺母3在升降导轨的约束下沿径向方向与螺杆上的外螺纹相啮合，其“升程限位机构”的作用是保证内外螺纹啮合到位时，其升降套4的左部最厚处正好垫塞在半螺母3和支承座2的支承平面15之间，使半螺母3处在上、下、左、右都不能运动的自锁稳定状态（如图5、图6、图7、图12所示），这样因半螺母3夹在带有两轴承孔的两个支承臂中间，螺杆穿过中心并被支承孔定位，所以当内，外螺纹啮合后，其两个支承孔20、9与夹在它们中间并处于稳定自锁状态的半周内螺纹16，形成了三点包容径向内力平衡式的螺母升降快速开合的新型螺杆运动副，因而可承载很大轴向 力。

下面依次论述”升降装置“的各组成部分。首先介绍一种棘爪式“自动同步过载离合机构”。

升降套4右端的内孔10与螺杆5外园滑动配合，与内孔10同心的外园26与支承面15接触，在该升降套4右端有一个与棘爪6外园滑动配合的内孔8，还有一个（或数个）弹簧槽沟14，槽内放环形弹簧7，将棘爪6下端的爪部斜面37紧紧压向螺杆5的轴向键槽28中，并与槽28的侧壁啮合，当螺杆5作M向转动时，（见图8），其驱动力矩就通过斜面37推动升降套4，作M向同步转动，直到限位面36被挡销12档住停下，但此刻螺杆5仍要继续作M向转动，这样，对其斜面37的作用力也逐渐加大，直到作用到棘爪6上的轴向分力大于环形弹簧7的张力时（即过载），其斜面37就从28槽中跳出，脱离了啮合，而不影响螺杆5的继续转动，从而起到了过载离合器的作用，该棘爪6下端爪部，本应设计成双面斜面，而成为双向过载式离合机构，这样更为合理。但考虑到本实施例为台钳，反向（即N向）转动时，一般是松开工件，当松开到位时，最好能给操作者一个手感信号，如将螺杆强制停止住，那就更好了，为此有时可将棘爪6的下端爪部制成一面为斜面37、另一面为直角面29，这就达到了上述目的。

在上述螺杆5对升降套4传递驱传动力矩的过程中，起过载离合作用的等效“过载离合机构”，有各式各样，从型式讲，有单向式，双向式、超越式，以及电磁、液，气动等各种方式、从过载离合元件讲、可以用棘爪、牙嵌、钢球、导园柱，摩擦锥（盘、片、块、 园、垫）以及各种弹性元件（如各种弹簧、弹性涨圈、弹性涨环、涨套等），总之一切过载离合器均为本发明的过载离合机构的等效机构，下面列举几个等效过载离合机构的实施例。图11、12、13为摩擦环（或摩擦锥）的摩擦式过载离合机构，其工作原理为摩擦环（锥）61装在升降套4内，并滑套在螺杆5的外园上，左摩擦面（锥）67在压簧63的作用下，紧紧压在升降套4的右摩擦面（锥）68上，摩擦环（锥）61通过导键62与螺杆5连结，螺杆5转动时，其驱动力矩通过键槽28、导键62，摩擦环左端摩擦面（锥）67传递给升降套4，并带着它一同转动。当升降套4的定位面78（或80）与支承座上的限位面76（或79）相碰而停止转动，而螺杆继续转动时，其驱动力矩大于摩擦环61的左端面的摩擦力矩，就打滑，以达到过载离合目的。

图15为外园摩擦涨环式过载离合机构，工作原理：用图15中的外园摩擦涨环86代替图11中的摩擦环61和弹簧63，仍用挡圈64挡住涨环86，在涨环86的园柱体上开一轴向开口槽91，该涨环86在自由状态时，其外园87的直径大于升降套4的内孔88的内径，装配时将开口91略收拢，装入内孔88中再松开，这样涨环86的外园87就依靠弹性涨贴在升降套4的内孔88的内孔壁上，并产生一定的摩擦力，该涨环的内径比螺杆外径略大，并通过导键90与螺杆5连接，其工作过程与图11中的摩擦环式相同，仅将过载打滑的摩擦面从端面上（或锥面上）改到涨环的外园上而已。

图16为内孔摩擦涨环式过载离合机构，工作原理：基本与图15相同。仅是内孔摩擦式涨环92也有轴向开口槽94，在自由状态下其 内孔95的内径比螺杆5的外径96小些，装配后，其内孔在弹性作用下，抱住螺杆5的外园柱上，并产生一定摩擦力（螺杆5上无键槽），内涨环92的外径比升降套4的内孔内径小，并通过传力销93，把螺杆的驱动力矩传递给升降套4。工作过程与图15相同，仅是过载打滑摩擦面，直接由螺杆5的外园与涨环内孔之间的摩擦面来承担。

图17为轴向分布导柱（或钢球）式过载离合机构，工作原理：空套在螺杆5上滑套102的左端面上，有径向小孔，孔内装小压簧103和导柱104（或钢球），与设置在升降套4右端面上的阻力小锥坑105相啮合，工作过程与图11也基本相同，仅是将图11中的纯端面摩擦式，改成图17中的小锥坑与导柱（或钢球）摩擦式，图18中所示的机构，为图17中所示机构的等效机构，仅将图17中的轴向分布的导柱孔改为图18中的径向分布即可，工作原理相同。总之还有许多种由各种过载元件组合成的过载离合机构，均为本发明中的过载离合机构的等效机构。

“升降增力机构”的主要部件是升降套4，其中升降套4的内孔10与螺杆5的外园滑动配合，与内孔10同心的外园面26与支承面15接触，其升降套4与半螺母3上的升降执行件相互配合组成的“升降增力机构”其结构形式为下述方案之一：

（1）、在升降套4左端内侧设置“内曲面式凸轮”，其凸轮廓面分别由22和25这上、下两段内弧式升降凸轮曲线组成，该凸轮对应地与设置在半螺母3外周面上的上、下两个凸轮偶合件的尖点23和27相啮合;当升降套4作M向转动时，下凸轮曲线25通过下尖点27带 动半螺母3上升，与螺杆外螺纹啮合，相反N向转动，则上凸轮曲线22通过上尖点23，把半螺母3下压降落，与螺杆外螺纹分离，按运动要素相对转换其作用等效的原理，也可把上述的上、下两段凸轮曲线22和25设置在半螺母3的外周面上而构成“外曲面式凸轮”，对应地把与其啮合的凸轮偶合件的平面（或尖点）设置在升降套4左端内侧面上。这样，当升降套4随螺杆5作M向或N向转动时，则半螺母3同样可作上、下升降运动。

（2）在升降套4左端内侧只设“内曲面式凸轮”廓面的下段的下凸轮曲线25，对应地半螺母3只设凸轮偶合件的下尖点27，两者相啮合，在半螺母3上部再设置压簧100或拉簧60;按运动要素相对转换其作用等效的原理，也可把上述的下段凸轮曲线25设置在半螺母3的外周面上，对应地把与其啮合的凸轮偶合件的平面（或尖点）设置在升降套4左端内侧面上，在半螺母3上部再设置压簧100或拉簧60;

（3）半螺母3的端面55上和升降套4端面56上设有端面凸轮曲线槽和导销运动副，两者相配合;

（4）半螺母3的端面55上和升降套4端面56上设有互相配合的端面凸轮，半螺母3上部再设置压簧100或拉簧60。

“升程限位机构”的实施例也很多，上述图2、4中的升降套4的右端上还开有一个限制该套转动角度大小的限位槽11，用支承座上的挡销12与该槽的两端头30、36相碰来限位，也可在升降套4右侧端面上开一个扇形槽来代替限位槽11，也可在升降套4的外园周 上开一个周向槽来代替端面限位槽11，也可以把挡销12（一个或两个）安装在升降套4的外园上，如图9所示，这样直接用支承座两侧的限位平面38、39来限定升降套4的转角，当支承座设计成如图11和12所示的框形结构时，则可用侧壁下部的限位面79和76来限位，当然还有很多其他各种显而易见的限位方法均不脱离本发明范围。

螺杆5的外园上开有一个或多个轴向槽，这些槽在图2中是与棘爪6相啮合，在图11、15、17是与导键相配合，当采用如图16所示的内孔涨环式过载离合机构时，则螺杆5的外园上不开槽。

图2中的单向棘爪式螺母升降开合螺杆机构的工作原理：当需要松开工件，快速推拉活动钳体1时，操作手柄21，使螺杆5左旋（N方向）（见图2、3、4），棘爪6在拉簧7的作用下落入螺杆5的轴向键槽中，通过键槽28的侧面推动棘爪6的直角面29，带动升降套4左转，于是在上凸轮曲线22和半螺母3的上尖角23的作用下，使半螺母3下降，直到挡销12与弧形槽11的左端头30相碰，此时半螺母3的内螺纹中心线从最高位置01-01下降到最低位置02-02，从而使内螺纹16与螺杆5外螺纹完全分开，此时，螺杆5和活动钳体1处于可用手任意推、拉状态，以达到快速越过空行程，快速调整钳口开口尺寸的目的。

相反，当需要夹紧工件时，操作手柄21使螺杆5右旋（M方向），（见图6、7、8），通过螺杆5上的键槽28的侧面推动棘爪6的斜面37，带动升降套4也一同右转，直到挡销12与弧形槽11的右端头36相碰，则升降套4停止转动，此时半螺母3在它的下尖角27和升降套4的下 凸轮曲线25的作用下而升高，它的内螺纹中心线从最低的02-02位置，上升到最高位置01-01，并与螺杆5的中心线重合，从而使它的半周内螺纹16与螺杆5外螺纹完全啮合，这时仍继续沿M向转动螺杆5，则棘爪过载离合机构打滑，而不妨螺杆5的M向转动，假如螺纹为右旋，螺母固定，则丝杆就带活动钳体沿K向移动，直到钳口夹紧工件为止。

图11为支承座为框形，升降套4为只有一段下凸轮曲线，过载离合机构为端面摩擦环式的螺母升降开合式螺杆传动机构，其工作原理与图2基本相同，如螺杆5作M向转动时，螺杆的传动力矩经导键62摩擦环61传递给升降套4，也一同作M向转动，直到被限位面79挡住，此时，半螺母3已上升到最高点，内外螺纹啮合，继续转动螺杆5，过载装置摩擦环端面打滑，允许螺杆继续转动，直到夹紧工件为止。当向相反方向（N向）转动螺杆5时，通过过载离合装置，使升降套4一同N向转动，直到与限位面76相碰，半螺母3在环形拉簧60的作用下，降到最低位置，内外螺纹分离，可达到了自由推、拉活动钳体（或滑板）的目的。

图19为在图2的基础上，增设的一套可控制半螺母升降的锁定机构，从而使螺杆5不但可慢进，而且有慢退的功能，以图2和图8为基础论述如下：首先将棘爪6改为双向倒角的棘爪，该锁定机构由顶杆46、压簧45、锥头螺钉47和升降套4上的定位平面41组成，顶杆46装在支承座的两个导孔52和51中，它的下锥体50在锥头螺钉47的锥面49的作用下，作上、下升降运动，它向上运动时，顶端面42 可顶住凸轮套4的定位平面41，压簧45此时被压缩。当锥头螺钉47，向左拧出时，则它的右端锥体49也向左移动，顶杆46的斜面50在压簧45的压力作用下跟着下降，它的顶面42也向下运动，直到远离升降套4的外园26为止，而不妨碍升降套4的转动。也可等效地将顶杆改为直接作用的插销机构，让插销直接插入升降套的定位侧孔中，同样可实现慢退动作。

上述“锁定机构”还可直接锁定半螺母，这时只需将顶杆的上端面42顶住半螺母的某一部分即可。另外，就锁定机构本身而言，其等效机构和操作方法也是很多的，也可以用连杆机构等方法远距离操作或遥控，顶杆46的升降可以用液动或气动式的油缸和气缸或用电磁铁操作控制等均属本发明范畴。

本发明还有下列一些局部改进的实施例：（1）当本发明应用在轴向力较小的传动中，则图2中的支承座可以只保留带有轴承孔20的左臂，去掉右臂及轴承孔9，（2）在轴承座2的支承孔内，可装材质较硬的导套，该导套也可以加在升降套4的右端。

本发明提供的三点包容自动开合螺杆传动机构具有以下优点：（1）因为半螺母处在支承座内，合牙后形成三点包容的啮合状态，使其形成的径向力（内力）在支承座体内得到彻底平衡，所以工作可靠，可传动很大的轴向力，

（2）因为半螺母的升降过程采用了自动同步升降装置，实现了螺杆和螺母螺纹间的开、合动作与螺杆的转动同步，所以合牙（或 离牙）速度极快，经实验，仅需0.3-0.5秒即可。

（3）因在升降装置中的过载离合机构对升降执行机构所施加的驱动力矩采用了间歇加力形式（如棘爪式或导柱式或钢球式），这样在合牙过程中，当发生顶牙现象时，便产生零力矩状态即产生短时卸载，创造了很好的合牙条件，所以合牙率达到百分之百。

（4）又因具有过载离合机构，升降装置在完成任务后，在升降限位装置作用下即行过载，而并不妨碍丝杠继续转动，所以能在全行程范围内夹紧。

（5）因螺杆中心不产生上下位移，属定心转动形式，所以能与传统的整体螺母互换，用途广泛。

（6）构造极其简单，除螺杆，螺母之外，仅增加了3-4个小零件，成本低廉，制造容易。

（7）操作方便，仅用一个手柄操作，保持了传统的操作习惯，容易为消费者接受。此外，因有慢退功能，所以给成批加工相同工件时带来方便。

Claims (7)

1、一种三点包容螺母升降自动同步开合式螺杆机构由螺杆、半螺母和支承座组成，其特征在于支承座由左右两个带有支承孔的支承臂和升降导轨组成，在两上支承臂之间，并排安放升降装置和半螺母，螺杆依次穿过左支承孔20、半螺母的半光孔24、升降套内孔10和右支承孔9；半螺母具有：不大于半周的内螺纹孔、半光孔、升降导向面，产生并传递升降力的外周面，半螺母的升降导向面与支承座上的升降导轨互相配合；升降装置具有：自动同步过载离合机构，升降增力机构、升程限位机构，半螺母上内螺纹与螺杆上的外螺纹啮合后，其增力机构的升降套左部最厚处正好垫塞在半螺母3和支承座的支承平面15之间，实现稳定三点包容；

2、如权利要求1所述的三点包容螺母升降自动同步开合式螺杆机构，其特征是支承座2上的支承臂数目至少为两个，两支承臂上的支承孔9和20与螺杆5外园动配合;支承座上具有与半螺母相配合的升降导轨，其导轨的截面形状可采用矩形、三角形、燕尾形、园柱形、曲线形等，支承座上还具有升程限位机构，其支承座结构为下述方案之一：

（1）支承座2为马鞍形，升降导向件为左支承臂上的阳导轨面32、35，阳导轨面32、35与半螺母3上的升降导向面33、34滑动配合，支承座2上还设有限定升降套4转角大小的升程限位机构，升程限位机构是在支承座上设挡销12，使之与升降套4端面上（或外园周面上）的限位槽11相配合，或者是在支承座上设限位面38、39，使之与升降套上的挡销12′和12″相配合;

（2）支承座2为框架形，升降导向件为框架侧壁82、75的内侧面72、74，其内侧面72、74与半螺母3上的升降导向面81、77滑动配合，支承座2上还设有限定升降套4转角尺小的升程限位机构，由两框架侧壁82、75的下限位面79、76组成，或者将框架侧壁82、75分离出来再经固定件83连续成另一独立零件，然后再组合连接;

3、如权利要求1或2所述的三点包容螺母升降自动开合式螺杆机构，其特征是升降装置上的升降套4的内孔10与螺杆5的外园滑动配合，与内孔10同心的外园面26与支承面15接触，其升降套4与半螺母3的升降执行件相互配合组成的升降增力机构，其结构形式为下述方案之一：

（1）在升降套4左端内侧设置内曲面式凸轮，其凸轮廓面分别由22和25这上、下两段内弧式凸轮曲线组成，该凸轮对应地与设置在半螺母3外周面上的上、下两个凸轮偶合件的尖点23和27相啮合;也可把上述的上、下两段凸轮曲线22和25设置在半螺母3的外周面上而构成外曲面式凸轮，对应地把与其啮合的凸轮偶合件的平面（或尖点）设置在升降套4左端的内侧面上;

（2）在升降套4左端内侧只设内曲面式凸轮的凸轮廓面的下凸轮曲线25，对应地半螺母3只设凸轮偶合件的下尖点27，两者相啮合，在半螺母3上部再设置压簧100或拉簧60;也可把上述的下凸轮凸线25设置在半螺母3的外周面上，对应地把与其啮合的凸轮偶合件的平面（或尖点）设置在升降套4左端内侧面上，在半螺母3上部再设置压簧100或拉簧60;

（3）在半螺母3的端面55上和升降套4端面56上设有端面凸轮曲线槽和导销运动副，两者相配合;

（4）在半螺母3的端面55上和升降套4端面56上设有互相配合的端面凸轮，半螺母3上部再设置压簧100或拉簧60。

4、如权利要求1或2所述的三点包容螺母升降自动同步开合式螺杆机构，其特征是升降装置中的自动同步过载离合机构为下述结构之一：

（1）在升降套4上设有径向棘爪孔8，棘爪孔8内设有棘爪6，棘爪6上配合有环形拉簧7，同时在螺杆5上设有轴向键槽28，使之与棘爪6相配合;

（2）由升降套4，摩擦环（锥）61、导键62、压簧63、挡圈64构成，摩擦环（锥）61装在升降套4内，并通过导键62与螺杆5连结，所述螺杆5上同时设有轴向键槽28，使之与导键62相配合;

（3）由弹性涨环92、传力销93、升降套4、挡圈64组成，弹性涨环92有开口94，在自由状态下，其内孔直径比螺杆5的外径小，安装在螺杆与升降套之间，通过传力销93与升降套连结;

（4）由弹性涨环86、导键90、升降套4、挡圈64组成，弹性涨环86上有开口91，在自由状态下，其涨环外园87的外径尺寸比升降套的内孔88孔径大，安装在螺杆与升降套之间，螺杆上设有轴向键槽28，通过导键90与螺杆连结;

（5）由滑套102、导键101、弹簧103、导柱104、升降套4组成，在升降套4的右端面上有一个（或数个）阻力小锥坑105，导柱104和弹簧103装在滑套102左端面轴向小孔中，导柱104与阻力小锥坑105配合，滑套102通过导键101与螺杆5连结，螺杆5上设有轴向键槽28，与导键101配合;导柱104或者用钢球代替，导柱104或为与滑套一体的牙嵌，相应地将升降套4的右端面上的小锥坑105也改成与其一体的牙嵌、加上压簧，并留出滑套左右移动的空间（略大于牙嵌高度）;

（6）由滑套112、导键111、弹簧113、园导柱（或钢球）114、升降套4和数个小阻力槽105组成，钢球114和弹簧113装在滑套112的径向小孔中，钢球114与阻力槽105相配合，滑套112通过导键111与螺杆连结，螺杆5上设有轴向键槽28与导键111相配合;

5、如权利要求3所述的三点包容螺母升降自动同步开合式螺杆机构，其特征是升降装置中的自动同步过载离合机构为下述结构之一：

（1）在升降套4上设有径向棘爪孔8，棘爪孔8内设有棘爪6，棘爪6上配合有环形拉簧7，同时在螺杆5上设有轴向键槽28，使之与棘爪6相配合;

（2）由升降套4，摩擦环（锥）61、导键62、压簧62、压簧63、挡圈64构成，摩擦环（锥）61装在升降套4内，并通过导键62与螺杆5连结，所述螺杆5上同时设有轴向键槽28，使之与导键62相配合;

（3）由弹性涨环92、传力销93、升降套4、挡圈64组成，弹性涨环92有开口94，在自由状态下，其内孔直径比螺杆5的外径小，安装在螺杆与升降套之间，通过传力销93与升降套连结;

（4）由弹性涨环86、导键90、升降套4、挡圈64组成，弹性涨环86上有开口91，在自由状态下，其涨环外园87的外径尺寸比升降套的内孔88孔径大，安装在螺杆与升降套之间，螺杆上设有轴向键槽28，通过导键90与螺杆连结;

（5）由滑套102、导键101、弹簧103、导柱104、升降套4组成，在升降套4的右端面上有一个（或数个）阻力小锥坑105，导柱104和弹簧103装在滑套102左端面轴向小孔中，导柱104与阻力小锥坑105配合，滑套102通过导键101与螺杆5连结，螺杆5上设有轴向键槽28与导键101配合;导柱104或者用钢球代替，导柱104或为与滑套一体的牙嵌，相应地将升降套4的右端面上的小锥坑105也改成与其一体的牙嵌、加上压簧，并留出滑套左右移动的空间（略大于牙嵌高度）;

（6）由滑套112、导键111、弹簧113、园导柱（或钢球）114，升降套4和数个小阻力槽105组成，钢球114和弹簧113装在滑套112的径向小孔中，钢球114与阻力槽105相配合，滑套112通过导键111与螺杆连结，螺杆5上设有轴向键槽28与导键111相配合;

6、如权利要求1或2所述的三点包容螺母升降自动同步开合式螺杆机构，其特征是它还包括一个控制半螺母升降的锁定机构;

7、如权利要求6所述的三点包容螺母升降自动同步开合式螺杆机构，其特征是控制半螺母3作升降运动的锁定机构由顶杆46、压簧45、锥头螺钉47和升降套4上的定位平面41（或半螺母3上的定位平面）组成，顶杆46装在支承座2的两个导孔52和51中，锁定机构也可采用直接作用的插销机构，其插销直接插入升降套4的定位侧孔中。

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