CN1046213A - 新型螺杆传动机构 - Google Patents

Abstract

一种改进的螺杆传动机构，包括固定台体，丝杠，丝母座，棘爪机构，其丝母座有腰形孔，丝杠穿过凸轮和丝母座的孔，丝杠带动凸轮转动，凸轮作用于丝母座的凸轮支承面，使丝杠与丝母座能相对垂直运动，实现螺纹啮合与脱离，可快速调距和夹紧工件。

Description

本发明涉及一种改进的丝杠传动机构，该机构是采用丝杆与丝母座相对垂直运动的方法，让丝杠与丝母快速啮合或脱开，以快速调整钳口或工作台间距离。可广泛应用于手工台虎钳，机用虎钳，或机床工作滑台及机床尾座等。

本申请人曾于1987年9月4日提出过一种名为《快速夹紧机械程控万能台钳》的专利申请，（申请号为：87213118，）在该申请中，采用通过转动凸轮锁紧中心轴的方法，其丝杠左端有一传动螺母，结构较为复杂，在1988年8月8日，本申请人又提出一种《丝杠垂直升降开合式螺杆传动机构》，（申请号为88/1104905）该机构省略了丝杠左端的传动螺母，而采用一个棘轮套，通过一个单向棘爪、棘槽机构，使凸轮转动。88年9月14日本申请人又提出一个专利申请《改进的丝杠垂直升降开合螺杆机构》（申请号：881066613），其中采用了一径向棘爪销和半丝母座。上述几种机构都存在结构较为复杂的缺点。

本发明的目的在于克服上述机构的缺点，采用有导向腰形孔的丝母座，使丝杠可与丝母座作垂直相对运动，以实现丝杠与丝母座螺纹快速啮合或脱开，其结构更加简单。

本发明包括，活动台体，固定台体，丝杠，丝母座，偏心凸轮，棘爪销，圆柱拉簧等，其中，

丝母座的孔为长腰形孔，可起导向作用，其孔壁下端有螺纹。在本发明的第一实施例中，丝母座用螺栓固定在固定钳体上，凸轮转动带动丝杠上下垂直运动：在本发明的第二实施例中，丝母座底部有一导向柱，可在固定钳体底座导向孔中垂直滑动，凸轮转动带动丝母座上下垂直移动，使丝杠与丝母座啮合或脱离，实现快速调距和夹紧工件的目的。

以下以台钳为实施例，并参照附图对本发明加以说明。

图1为本人在专利申请号为：88106661中提出的丝杠垂直升降螺杆机构。

图2为本发明第一实施例的丝杠传动机构处于松开位置的主视图。

图3为图2所示的装置于夹紧工件时的剖视图。

图4为棘爪销立体图。

图5为偏心凸轮立体图。

图6为丝母座立体图。

图7-Ⅰ为图2中D-D线剖面图。

图7-Ⅱ为图2中E-E线剖面图。

图7-Ⅲ为图2中F-F线剖面图。

图8-Ⅰ为图3中D′-D′线剖面图。

图8-Ⅱ为图3中E′-E′线剖面图。

图8-Ⅲ为图3中F′-F′线剖面图。

图9为第二实施例丝母座的立体图。

图10为第二实施例台钳松开位置剖面图。

图11为第二实施例台钳夹紧工件位置剖面图。

图12-Ⅰ为图10中P-P线剖面图。

图12-Ⅱ为图11中P′-P′线剖面图。

在图2中示出了本发明的第一实施例，包括固定钳体63，活动钳体64，丝杠20，丝母座68，偏心凸轮65，棘爪销73，圆环拉簧76。

其中，活动钳体64可沿固定钳体63中的导轨滑动，丝杠20穿过偏心凸轮和丝母座的轴孔，丝母座68为一个有上连接部分88的马鞍形的丝母，通过螺钉75固定在固定钳体63上，丝母座68的孔为径向长腰形孔，有两平行侧壁87，上圆弧86，孔壁下端有螺纹15，其孔宽大致等于丝杠直径，允许丝杠在垂直方向上下移动（（见图6）。丝母座下孔壁的螺纹15能与丝杠20上的外螺纹25啮合：凸轮65位于丝母座68的框架之间，其平面89上有一径向孔67和一径向螺纹孔90，沿偏心凸轮圆周方向有一条安装环形拉簧用的槽77（见图5）。棘爪销73位于偏心凸轮65的径向孔67中，该销73有一单向棘爪（见图4），棘爪有一倾斜平面78和一垂直平面79，销73上有一个通过环拉簧76用的孔80，一个环形圆柱拉簧76绕过偏心凸轮65上的槽77和棘爪销73上的孔80，丝杠20上沿其轴向有两个单向棘槽81，（见图7、8），该槽有一倾斜面82和一垂直面83，一个定位销74用螺纹拧在凸轮的径向螺纹孔90中，活动台体64前端壁上有圆孔，内装弹簧71使前端壁面与挡圈70间保持一间隙δ，以保证内、外螺纹15和25能顺利啮合。

当要松开工件时，使丝杠20左旋（N方向）（见图2和图7Ⅰ-Ⅲ）棘爪销73在拉簧76的作用下落入丝杠20的棘槽81中，通过棘槽的垂直面83推动棘爪73的垂直面79，带动偏心凸轮65左转，于是在偏心凸轮偏心外圆表面92和平面95的作用下，使丝杠20沿腰形孔侧壁87垂直升高，直到定位销74的端部与丝母座68的下限位面84相碰，此时丝杠20的轴心线从最低位置O₂-O₂垂直升至其最高位置O₁-O₁，从而使丝杠20的外螺纹25与丝母座68上的内螺纹15之间完全脱离啮合，使丝杠20和活动钳体64处于可用手任意拉或推的状态，以达到快速调整钳口开度尺寸的目的。

当要夹紧工件时，使丝杠20右旅（M方向）（见图3和图8Ⅰ-Ⅲ），通过丝杠20的单向棘槽的斜面82推动棘爪销73的斜面78，在拉簧76所产生的拉力作用下，带动偏心凸轮65也一同右转，当偏心凸轮65上的定位销9的端部与丝母座68上的上定位面85相碰时，则偏心凸轮65停止转动，此时丝杠20在偏心凸轮65的偏心外圆92和平面94的作用下沿腰形孔壁垂直下降，其轴心线从最高位置O₁-O₁位置下降至其最低位置O₂-O₂，从而使丝杠20上的外螺纹25与丝母座68上的内螺纹15相互啮合，继续转动丝杠20，当作用在棘爪销73的斜面78上的分力大于拉簧76所产生的压力时，其斜面78沿丝杠棘槽的斜面82滑动，而使棘爪销73从棘槽81中滑出，而使丝杠20可继续向右转动，因丝杠20上的外螺纹25与丝母座上的内螺纹15啮合而丝母座68又是固定的，使丝杠20在转动的同时，产生轴向（K向）移动，通过挡圈70推动活动滑台64不断前进，直至夹紧工件。

图9-12为本发明的第二实施例，其丝母座相对于固定钳体可垂直运动，其中棘爪机构73，偏心凸轮65和丝母座68的结构与第一实施例的结构基本相同。但丝母座68底面有一导向柱96（见图9），位于固定钳体底座100的一导向孔97中，使丝母座68可相对于固定钳体底座100上下垂直移动一个距离h，丝杠20穿过活动钳体前后端壁的两个圆孔98、99中，只能转动而不能径向移动。而丝母座68在凸轮65作用下可相对于固定钳体63上下垂直移动，实现丝杠20与丝母座68螺纹15，25的啮合与脱离。达到快速调距和夹紧工件的目的。

当夹紧工件时，（见图11和图12-Ⅱ）丝杠20右旋、通过棘爪机构带动偏心凸轮65转动，因丝杠20在径向是固定的，所以凸轮曲面92作用于丝母座68的上平面94上，使丝母座68相对丝杠20向上垂直移动一个距离h，（见图12-Ⅱ）使丝杠20与丝母座68的螺纹25、15啮合，继续转动丝杠20，使棘爪73的斜面78从丝杠20的棘槽81中脱出，丝杠20能继续转动，因丝母座68轴向不能移动，使丝杠20转动的同时并K向移动，通过挡圈70推动活动钳体64不断前进直至夹紧工件。

当放松工件时（见图10图12-Ⅰ），使丝杠20左旋，通过棘槽和棘爪的垂直面使凸轮65向左转动，凸轮65作用于丝母座68的下平面95上使丝母座68相对于丝杠20垂直下降。于是丝杠20与丝母座68的螺纹25、15脱离啮合，故活动钳体64可自由移动和任意调整。

本发明可以有许多变型，均不脱离本发明的范围。

Claims (2)

1、一种由固定机体(63)、活动滑台(64)组成的新型螺杆传动机构，其特征在于还有丝杠(20)、马鞍型(或框形)丝母座(68)，可使丝杆、丝母座作相对垂直升降运动的偏心凸轮机构(65)，限制凸轮只能在一定的角度范围内转动的定位销(74)及限位面(84)和(85)，使偏心凸轮(65)与丝杠(20)在启动时同步转动，过载时可打滑的弹簧(76)和单向棘爪(73)，使丝杠和丝母座作相对垂直升降运动的长腰形导向孔(86)和垂直侧壁(87)。

马鞍形(或框形)丝母座(68)由左右两个鞍臂组成，两臂上有长腰形孔，孔的下部有半园内螺纹(15)，孔的中部有两个垂直侧壁(87)，两侧壁间的宽度略大于丝杆(20)的直径。丝母座(68)上有上下两个定位面(85)和(84)。

丝母座(68)固定在固定机体(63)上，装有定位销(74)、单向棘爪(73)、弹簧(76)的偏心凸轮安装在马鞍形(或框形)丝母座的两个鞍壁和上、下平面(94)、(95)之间，丝杆上有一个或多个槽(81)，丝杆穿过偏心凸轮(65)的内孔、丝母座的长腰形导向孔(86)及活动滑台(64)的长腰形孔(91)，丝杆端头有端台并装有垫圈(70)，螺纹处于脱开状态时，在弹簧(71)作用下，垫圈(70)与滑台的端面之间的间隙约等于丝杆螺距的1/2。单向棘爪(73)的端部有斜面(78)和垂直面(79)。

2、按权利要求1所述的螺杆传动机构，其特征在于所述的丝母座（68）底部有一导向柱（96），该导向柱可在固定台体底部（100）中的导向孔（97）中滑动，丝杠（20）穿过活动台体前后端壁的园孔只能转动，凸轮（65）转动时使丝母座（68）相对于丝杠（20）上下垂直运动。

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