[发明专利]柔性自动啮合快速调距式螺杆机构

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种柔性自动啮合快速调距式螺杆机构(以下简称“F螺母副”)属一种新型螺杆机构，可用于汽车千斤顶、台虎钳、机床平口钳、拉马、建筑用手脚架、机床滑台等载体上，以及其他必须用螺杆螺母作传动运动副而又需要快速越过空行程的装置上，也可作为需任意调距定位的“快速调距定位装置”。因关键技术是采用了本发明的机械程控柔性啮合式自动开合螺母副，可使半螺母在机械程序自动控制系统的作用下，自动地依次完成下列5个预定的机械控动作(以下简称：“自动开合5程序”)：(1)牙尖柔性地自动对准牙谷；(2)牙尖与牙谷作“全牙高”自动柔性啮合；(3)刚性自锁住完全啮合状态的半螺母；(4)撤销自锁待分离；(5)刚性分离半螺母。

二、背景技术

以往本人曾申请过：螺杆升降式快速开合螺杆机构和螺母升降式快速开合螺杆机构等多国发明专利，如美国的4,834,355、4,923,185、5,282,392，以及其他一些相关专利，如：CN2078210U、CN1047466A、CN2065969U、CN2057131U、CN1065514A等专利，他们的螺杆与螺母的螺纹牙尖与牙谷的啮合手段基本都是用各种凸轮、连杆等刚性操作执行机构来直接刚性强制合牙的，常出现合牙失败，不能正常工作的现象，这样存在两个缺点，一是“合牙率”低，达不到100％，其原因显而易见，因无论三角形螺纹或梯形螺纹的牙尖顶部都会有一定的宽度，所以采取刚性合牙就有可能发生牙尖正好顶碰牙尖，而不能啮合的现象。而且这现象发生的概率随牙尖的宽度增加而增大；二是半螺母与螺杆的牙尖和牙谷间“全牙高”的啮合率很低，其原因也是因刚性合牙时，只能在螺母和螺杆螺纹的牙尖中心和牙谷中心刚好相互对齐的条件下合牙，才能发生“全牙高”完全啮合，很虽然这概率肯定也是很低的，所以大部分啮合状态是非“全牙高”的啮合状态，其缺点是，虽然能啮合，但每次合牙深度不理想，经常发生内、外螺纹牙齿在啮合时不达到规定的深度就开始工作了的现象，这样会降低螺纹牙齿的承载能力和可靠性。另外在已有技术中，有一个公开号为CN2139872Y的专利文件，其半螺母合牙装置虽然采用了弹簧啮合装置，但其半螺母的分离是靠另一手动操作杠杆来完成的，故这专利技术属于较原始的手动操作式开合螺母副的技术领域，没有机械程序自动控制系统，故与本发明不属同一技术领域，所以其缺点也是没有本发明所具有的“自动开合5程序”功能。总之本发明所采用的关键技术“机械程控柔性啮合式自动开合螺母副”因能100％地实现“自动开合5程序”，从根本上克服了上述各对比文件所存在的各种缺点而有所创新。

三、发明内容

本发明提供了一种柔性自动啮合快速调距式螺杆机构，(以下简称“F螺母副”)由螺杆，半螺母、支承座、开合机构组成采用1至多个半螺母，螺杆由支承座支承，螺杆的横截面上均匀地分布1个或多个半螺母，半螺母设置在支承座和升降套之间，半螺母配有机械程控开合机构，升降套设有防止沿螺杆轴向移动的防窜装置。其结构为支承座设有：支承臂(1个或2个)、并相应地有支承孔(1个或2个)、支承体(包括与载体连接装置如绞链轴O₁等)、与半螺母升降滑动导轨相配合的升降导向件及限位件，螺杆呈动配合状态穿过支承孔与半螺母和升降套相配合(包括防轴向窜动装置)，半螺母如有两个或两个以上，它们相对螺杆中心布置，半螺母具有小于半周的内螺纹和作升降运动的导向滑动导轨，以及传递升降力执行件，其特征在于控制半螺母自动同步开合动作的是“柔性啮合，刚性自锁和刚性分离式”的半螺母机械程控自动开合机构(简称“半螺母机械程控开合机构)具有作用在半螺母上的“柔性啮合执行元件”(如弹簧)和刚性自锁住半螺母的“自锁执行元件”以及使半螺刚性分离的“分离执行机构”(如凸轮廓线、连杆机构)该“自动开合机构”还具有：机械程序控制动作分配执行元件(如升降套)，自动同步过载离合机构(如棘爪、圈簧等)和升程限位机构，保险机构，以及使螺杆具有快慢两种速度进退功能的变速机构。