винтовой приводной механизм

Формула изобретения

ВИНТОВОЙ ПРИВОДНОЙ МЕХАНИЗМ, содержащий неподвижный корпус, подвижный корпус, винт, установленный в подвижном корпусе с возможностью вращения и перемещения в радиальном направлении и имеющий на концах цапфы, гайку, закрепленную в неподвижном корпусе и выполненную в виде двух стоек, установленных на общем основании, имеющем опорную поверхность, в которых выполнены соосные отверстия, поверхность каждого из которых представляет собой два сопряженных один с другим цилиндрических сектора, на одном из которых выполнена резьба, предназначенная для взаимодействия с резьбой винта, оси цилиндрических секторов смещены одна относительно другой в направлении, перпендикулярном оси винта, на расстояние, превышающее высоту профиля его резьбы, радиус сектора с резьбой равен радиусу винта, а радиус другого сектора превышает радиус винта, эксцентриковый кулачок, установленный на винте с возможностью взаимодействия с опорной поверхностью основания, и механическое управляющее устройство, предназначенное для взаимодействия с винтом и эксцентриковым кулачком, при этом в подвижном корпусе выполнены соосные одно с другим отверстия, поверхность каждого из которых представляет собой два полуцилиндра, сопряженные между собой плоскими поверхностями, параллельными одна другой и оси винта, а в каждом из отверстий подвижного корпуса размещена соответствующая цапфа винта, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, механическое управляющее устройство выполнено в виде храпового механизма одностороннего действия, который выполнен в виде храповой втулки, соединенной с винтом посредством скользящей шпонки, втулка размещена между одной из стоек гайки и соответствующим торцом эксцентрикового кулачка и подпружинена к последнему, выступа на обращенном к торцу эксцентрикового кулачка торце храповой втулки, одна из боковых поверхностей которого перпендикулярна к этому торцу, а другая расположена под углом к нему, и предназначенной для взаимодействия с выступом канавки, выполненной на соответствующем торце эксцентрикового кулачка, поверхность которого ответна поверхности упомянутого выступа, при этом на наружной поверхности эксцентрикового кулачка выполнен фиксирующий выступ, а на внутренней поверхности подвижного корпуса выполнена ограничительная плоскость, предназначенная для взаимодействия с фиксирующим выступом эксцентрикового кулачка.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в зажимных приспособлениях металлорежущих станков или подвижных столах станков, где требуется быстрый проход холостого хода, быстрое регулирование относительного расстояния или быстрый зажим, кроме того, может быть использовано в ручках верстачных тисков.

Известен винтовой приводной механизм, содержащий винт, взаимодействующую с ним гайку. В данном механизме гайка подвижно соединена с неподвижным корпусом, что приводит к понижению прочности [1]

Наиболее близким техническим решением к изобретению является винтовой приводной механизм, содержащий подвижный и неподвижный корпуса, винт, установленный в подвижном корпусе с возможностью вращения и перемещения в радиальном направлении и имеющий на концах цапфы гайку, закрепленную в неподвижном корпусе и выполненную в виде двух стоек, установленных на общем основании, имеющем опорную поверхность, в которых выполнены соосные отверстия, эксцентриковый кулачок, установленный на винте с возможностью взаимодействия с опорной поверхностью основания, и механическое управляющее устройство, предназначенное для взаимодействия с винтом и эксцентриковым кулачком, при этом в подвижном корпусе выполнены соосные одно другому отверстия, поверхность каждого из которых представляет собой два полуцилиндра, сопряженных между собой плоскими поверхностями, параллельными одна другой и оси винта, а в каждом из отверстий подвижного корпуса размещена соответствующая цапфа винта [2]

Недостатком этого приводного механизма является сложность конструкции, обусловленная сложностью выполнения механического управляющего устройства.

Целью изобретения является упрощение конструкции.

Это достигается тем, что в винтовом приводном механизме, содержащем неподвижный корпус, винт, установленный в подвижном корпусе с возможностью вращения и перемещения в радиальном направлении и имеющий на концах цапфы гайку, закрепленную в неподвижном корпусе и выполненную в виде двух стоек, установленных на общем основании, имеющем опорную поверхность, в которых выполнены соосные отверстия, эксцентриковый кулачок, установленный на винте с возможностью взаимодействия с опорной поверхностью основания, и механическое управляющее устройство, предназначенное для взаимодействия с винтом и эксцентриковым кулачком, при этом в подвижном корпусе выполнены соосные одно другому отверстия, поверхность каждого из которых представляет собой два полуцилиндра, сопряженных между собой два полуцилиндра, сопряженное между собой плоскими поверхностями, параллельными одна другой и оси винта, а в каждом из отверстий подвижного корпуса размещена соответствующая цапфа винта, а эксцентриковый кулачок выполнен в виде втулки с плоским срезом и кольцевой канавкой на наружной цилиндрической поверхности, в которой выполнены два радиальных отверстия, расположенных в разных сечениях, оси этих отверстий параллельны, а механическое управляющее устройство выполнено в виде храпового механизма одностороннего действия, который выполнен в виде штифта со сквозным отверстием, установленного в одном из радиальных отверстий эксцентрикового кулачка и имеющего выступ на одном из своих торцов, одна из боковых поверхностей которого перпендикулярна этому торцу, а другая расположена под углом к нему кольцевой пружины, размещенной в кольцевой канавке эксцентрикового кулачка и сквозном отверстии штифта, и по крайней мере двух продольных пазов, выполненных на винте, форма поверхности каждого из которых ответна поверхности выступа штифта, продольные пазы предназначены для попеременного взаимодействия с этим выступом, при этом форма поверхности каждого из соосных отверстий стоек гайки представляет собой два полуцилиндра, на одном из которых выполнены резьба, предназначенная для взаимодействия с резьбой винта, сопряженные между собой двумя параллельными одна другой и оси винта плоскостями, причем расстояние между этими плоскостями равно наружному диаметру винта, а фиксирующий выступ эксцентрикового кулачка выполнен в виде штифта, закрепленного на втором радиальном отверстии эксцентрикового кулачка.

На фиг. 1 изображен винтовой приводной механизм при разжатом положении тисков, общий вид; на фиг. 2 то же, при зажатом положении тисков; на фиг. 3 штифт собачки; на фиг. 4 эксцентриковый кулачок; на фиг. 5 пружина; на фиг. 6 гайка в виде седла; на фиг. 7 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 8 сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 9 сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 10 сечение Г-Г на фиг. 2; на фиг. 11 сечение Д-Д на фиг. 2; на фиг. 12 сечение Е-Е на фиг. 2.

Винтовой приводной механизм содержит неподвижный 1 и подвижный 2 корпуса, винт 3, установленный в подвижном корпусе с возможностью вращения и перемещения в радиальном направлении и имеющий на концах цапфы, гайку 4, закрепленную в виде двух стоек, установленных на общем основании, имеющем опорную поверхность, в которых выполнены соосные отверстия, эксцентриковый кулачок, расположенный на винте с возможностью взаимодействия с опорной поверхностью основания, и механическое управляющее устройство, предназначенное для взаимодействия с винтом и эксцентриковым кулачком.

В подвижном корпусе 2 выполнены соосные одно другому отверстия 5, поверхность каждого из которых представляет собой два полуцилиндра, сопряженных между собой плоскими поверхностями, параллельными одна другой и оси винта, а в каждом из отверстий подвижного корпуса 2 размещена соответствующая цапфа винта 3.

Эксцентриковый кулачок 6 выполнен в виде втулки 7 с плоским срезом 8 и кольцевой канавкой 9 на наружной цилиндрической поверхности, в которой выполнены два радиальных отверстия 10, расположенных в разных сечениях, оси этих отверстий параллельны. Механическое управляющее устройство выполнено в виде храпового механизма одностороннего действия, который выполнен в виде штифта со сквозным отверстием 11, установленного в одном из радиальных отверстий эксцентрикового кулачка и имеющего выступ 12 на одном из своих торцов, одна из боковых поверхностей 13 которого перпендикулярна торцу, а другая поверхность 14 расположена под углом к нему, кольцевой пружины 15, размещенной в эксцентриковом кулачке и сквозном отверстии штифта, и по крайней мере двух продольных пазов 16, выполненных на винте, форма поверхности каждого из которых ответна поверхности выступа 12 штифта.

Продольные пазы предназначены для попеременного взаимодействия с этим выступом, при этом форма поверхности каждого из соосных отверстий стоек гайки представляет собой два полуцилиндра 17, на одном из которых выполнена резьба 18, предназначенная для взаимодействия с резьбой винта, сопряженные между собой параллельными одна с другой и оси винта плоскостями 19, причем расстояние между этими плоскостями равно наружному диаметру винта, а фиксирующий выступ эксцентрикового кулачка выполнен в виде штифта 20, закрепленного на втором радиальном отверстии кулачка.

Винтовой приводной механизм работает следующим образом.

При разжатии детали в результате вращения винта 3 влево штифт 10 механизма одностороннего действия западает в паз 16 винта под действием кольцевой пружины 15, тем самым винт 3 перемещает эксцентриковый кулачок 6 через две вертикальные поверхности 21 и 22 и заставляет винт 3 нужный поверхности 22 вертикально подниматься вдоль в двух параллельных одна другой боковых плоскостей 19 отверстий гайки 4 до тех пор, пока фиксирующий выступ в виде штифта 20 не войдет в контакт с ограничительной поверхностью 23 гайки 4, при этом ось винта 3 поднимается из нижнего положения 0₁-0₁ в верхнее 0₂-0₂, а резьба 24 винта 3 выходит из зацепления с резьбой 18 гайки, вследствие чего подвижный корпус 2 может перемещаться вручную вперед или назад с целью быстрого регулирования зева S щек.

Для зажатия детали вращение винта 3 вправо (направление М) приводит к тому, что наклонная поверхность 25 продольного паза 16 винта 3 упирается в наклонную поверхность 26 штифта 10, что приводит к вращению кулачка 7 под действием тянущего усилия кольцевой пружины 15 до тех пор, пока фиксирующий выступ в виде штифта 20 не войдет в контакт с верхней ограничительной поверхностью 27 гайки 4. В то же время вращение эксцентрикового кулачка 6 приводит к опусканию винта 3 вдоль параллельных плоскостей 19 круглых отверстий гайки с осью винта 3, опускающейся из ее наивысшего положения 0₁-0₁ в положение 0₂-0₂, в результате чего резьба 24 винта 3 входит в зацепление с резьбой 18 гайки 4. Продолжая вращение винта 3 наклонная поверхность 26 штифта 10 скользит по наклонной поверхности 25 винта 3, когда составляющая, действующая на две наклонные поверхности, больше, чем усилие кольцевой пружины 15, до тех пор, пока штифт 10 не выйдет из канавки 9, затем винт может вращаться непрерывно. Поскольку наружная резьба 24 винта 3 находится в зацеплении с внутренней резьбой 18 гайки 4, прикрепленной к неподвижному корпусу 1, то винт 3 будет двигаться вперед в осевом направлении К, одновременно вращаясь вправо, и толкатель через прокладку 28 подвижный корпус 2 для зажима детали.

Кроме того, в конструкции штифта механизма одностороннего действия могут быть и изменения, а именно в основании гайки 4 имеется направляющая стойка 29, которая может перемещаться вертикально вдоль отверстия 30 в основании 31 неподвижного корпуса 1. Винт 3 поддерживают в двух торцовых стенках подвижного корпуса 2, и не может перемещаться вертикально вверх и вниз, а может только вращаться под действием эксцентрикового кулачка 6 в результате чего резьбы 24 винта 3 и резьбы гайки 4 могут взаимодействовать друг с другом или выходить из зацепления друг с другом.

В случае зажима детали винт 3 поворачивается вправо (направление М) и через канавку и штифт 10 приводит в действие эксцентриковый кулачок 6, который поворачивается под ограничением двух поверхностей 21 и 22 заставляет гайку 4 подниматься на расстояние h, так как винт 3 является неподвижным в радиальном направлении, в результате этого резьба гайки входит в зацепление с резьбой 24 винта 3. Продолжают вращение винта 3 до тех пор, пока штифт 10 не выйдет из его канавки, после чего винт 3 может перемещаться в осевом направлении К, вращаясь при этом вправо, толкая через прокладку 28 подвижный корпус 2 для зажима детали. При разжиме или освобождение детали винт 3 вращается влево и приводит в действие эксцентриковый кулачок 6 с помощью контактирующих вертикальных поверхностей 21 и 22 соответственно на канавке 9 и штифте 10, в результате чего кулачок 6 вращается и заставляет гайку 4 опускаться относительно радиально неподвижного винта 3, вследствие чего резьба 24 винта 3 выходит из зацепления с резьбой гайки 4 и подвижный корпус может свободно перемещаться в осевом направлении.