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11天前
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[已解决] 将直线运动转化为旋转运动

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发表于 2007-5-30 08:36:59 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国安徽铜陵

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将直线运动转化为旋转运动有什么好方法,有用丝杆的,但不知道具体对这样的丝杆有什么要求
* i! M. N- S8 e/ A" z& d
7 ~3 f/ D# F' x2 v" ~[ 本帖最后由 userkypdy 于 2007-7-23 20:05 编辑 ]
发表于 2007-5-30 08:52:00 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
有曲柄连杆,有齿轮齿条,丝杠(机床用的较多)等

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参与人数 1三维币 +5 收起 理由
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发表于 2007-5-30 11:07:10 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏常州
普通车床就有这样的结构。
发表于 2007-5-30 11:39:38 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
丝杆,我单位基本上全用的。其它的不太清楚了,我的知识比较薄弱
 楼主| 发表于 2007-5-30 14:25:14 | 显示全部楼层 来自: 中国安徽铜陵
我这里是指将凸轮的转动转化为从动件的上下运动,从而推动螺帽上下运动,对应丝杆实现往复转动,但要求传动效率很高时,丝杆的导程是否选择大些的,是否越大越好?请熟悉此类机构的给予指点,谢谢!
发表于 2007-5-30 14:40:21 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
用一个步进电机加一个连轴器,加一根丝杠不就可以了么,为何要如此复杂,谢谢
发表于 2007-5-31 07:06:06 | 显示全部楼层 来自: 中国云南昆明
原帖由 lzltling 于 2007-5-30 14:25 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif6 Q0 q1 S: g, i/ {: a+ s, d! |
我这里是指将凸轮的转动转化为从动件的上下运动,从而推动螺帽上下运动,对应丝杆实现往复转动,但要求传动效率很高时,丝杆的导程是否选择大些的,是否越大越好?请熟悉此类机构的给予指点,谢谢!
3 _+ M$ W8 F" x
导程也是有范围的,并不是越大越好。试想一下,如果槽与轴线平行还能转得动吗。应该不超过45°,否则阻力太大。

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参与人数 1三维币 +15 收起 理由
userkypdy + 15 谢谢您的多次应助,再次我向您表示感谢!

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发表于 2007-5-31 07:24:50 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
原帖由 misliu 于 2007-5-31 07:06 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
, O9 {/ Y: ^+ Q; I$ l  |5 _
- L9 T4 p/ w, Y. G* D1 C导程也是有范围的,并不是越大越好。试想一下,如果槽与轴线平行还能转得动吗。应该不超过45°,否则阻力太大。
/ \2 g$ o: n1 V2 f7 K( q4 w# s2 X
我个人认为,导程过大将影响传递的效率,而电机输出的加减速扭矩将增大。
发表于 2007-5-31 11:28:47 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北武汉
用滚珠丝杠阻力小,效率高,数控机床中全是用它
发表于 2007-5-31 15:34:57 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江杭州
用凸轮传动效率肯定低的,支持用丝杆加步进电机,加起来虽然价格高了一点,但用起来绝对好,性能可靠,维护方便。
发表于 2007-5-31 15:38:20 | 显示全部楼层 来自: 中国河北唐山
最古老的蒸汽机就是将直线运动转化为旋转运动。
发表于 2007-5-31 17:59:46 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏无锡
楼主能否把你的意思说清楚一点?我想各位都把楼主的意思理解错了吧?个人觉得楼主的意思是通过螺母移动来促使丝杆转动,而常用的传动方式是丝杆转动带动螺母移动,所以楼主说导程越大传递效率越大,如果螺旋角过小会自锁,螺母怎么都无法让丝杆转动的.
1 K& o8 G3 }' D; m5 H
: m- ~2 ]$ v7 j5 m' O建议楼主改用其他传递方式,此方式的传递效率很不理想.

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参与人数 1三维币 +8 收起 理由
userkypdy + 8 应助,麻烦您说的更具体些,谢谢

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发表于 2007-5-31 21:06:52 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江杭州
个人认为选用丝杆不妥:1此种情况必须用滚珠丝杆,价格高而且效率较低,不能自锁。) k9 k, J* P3 M% z
推荐考虑齿轮齿条机构,成本低,实现起来也容易。

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userkypdy + 5 应助

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发表于 2007-5-31 22:09:12 | 显示全部楼层 来自: 中国广东惠州
个人认为,还是用齿条好些。曲柄结构也可由直线运动转为旋转运动。

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发表于 2007-6-1 11:33:09 | 显示全部楼层 来自: 中国山西长治
了解的不多,希望着的这个对你有帮助!轧钢设备有很多蜗轮蜗杆的配合,应该还不错!这个应用很多的,图片是响应板主的号召 200612494719744.gif
# j9 ^* O. s; E+ m【 ATLANTA齿轮齿条 】
% P' P9 w/ `7 Q1 q! m0 i! S0 o4 U8 Y/ X) q) g0 a
1.特点 . P. A* H9 T, z3 F

9 b6 S# b( d* G* J: C(1) 模数1~10,可接长之端部设计,可以任意连接/互换,行程无限延伸;: H3 h3 A' m# c+ ]( T8 k. p
(2) 研磨级精度累计误差0.022mm/300mm;" T" ]# J! \+ Q. I1 M  r: @
(3) 具有直齿/斜齿齿型,适应各种使用条件;
; ^# ^7 `7 [* D# T8 k. W. H(4) 具有热处理型/未热处理型,同一模数可有多种强度;
/ K, `# h2 [$ e5 @6 u" |(5) 具有方形/圆形外观,容易整合使用;4 K, v' j  B  Q) W1 i% g( n9 F8 j
(6) 多种材料:合金钢、不锈钢、工程塑料(POM)。+ c/ N( L3 L& A6 E( S$ _9 m- ]. i( Y
" w  [; |  [7 b" V8 I1 i* P' X
9 \8 }8 l* Y% L2 K5 X0 U. h
2、应用
6 C0 Y1 h2 F5 I; Y' }适用于快速、精确定位机构:
4 O7 h* A  T0 V% n) ~0 `(1) 适用于重负荷、高精度、高刚性、高速度、长行程之CNC工具机、铣床、
  Y5 P9 T; o; a& m5 s* R, B; M钻床、车床、加工中心、切割机械、木工机械、焊接机械、石材机械等;
. |# d: [2 @8 ]1 t: t7 k  ?' o(2) 适用于工厂自动化快速移载机构、机器人手臂抓取机构、智能立体仓库等。
. l6 X0 \, x/ U欧美机床和自动化领域已采用多年,首次引入中国。
, Q& m. @5 r  d5 E: q) Y
$ s4 _. ^. r0 b9 M5 P; F3、应用案例  y9 P% p2 Y  o! G5 [
设备名称:龙门式五轴铣床/ p! F: C* o  i
应用产品:德国ATLANTA研磨级高精度斜齿条(m=4)
9 I9 n2 N+ h2 Z; e. c3 T0 m■ HIWIN滚珠丝杠简介:
: }6 v5 J4 O2 L! @& q$ K. I滚珠丝杠是工具机和精密机械上最常使用的传动元件,其主要功能
9 a5 J4 N1 j8 L% {0 u7 j: X1 @是将旋转运动转换成线性运动,或将扭矩转换成轴向反覆作用力,; C% n; w; C' w1 A% T" m
同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。 # U6 c( v6 k8 S  e8 G9 `

" h7 y% M, b& a" u% p% N8 ~% g■ HIWIN滚珠丝杠的特性:
: p3 \3 b& i2 s- J- ^: K8 r1 P, B$ N高效率及可逆性 零背隙及高刚性 可预测的长寿命 - c7 c2 k/ ~  N" q  M2 v6 s9 |. [
高导程精度 超静音 短交期 低起动扭矩及高顺畅
, N" {8 S# U( B( Q9 Q
. D& w# O% U  X% h: Z/ E4 X9 r! O/ ]5 c1.HIWIN精密研磨级滚珠丝杠6 y6 C' d* W( c6 x$ }; w
& T# S+ Z9 o4 e# C" B
特性:螺纹经研磨加工,具高定位精度,使用寿命长,) }+ z; B9 p* J" [. }5 U# H
零背隙,无阻滞滑移现象,极低摩擦阻力及极小
; N8 ^% K; o! `5 x3 J- h$ w移动距离
6 x+ ]. f  L& q* s, j0 }' @用途:适用于各种工具机、超精密机械 $ j; Z. u0 n' A  a% I2 k
3 ?, a+ S+ H' Q
" ^0 ?* r& [' X/ K. h4 b0 T
1 H( ~9 g6 q  N* t( J

% ]6 e- z/ a; Z1 P2 t' I* Q2.HIWIN转造级滚珠丝杠- s# i6 y; S# m" s  E  ^

, Z) s) A$ ^2 \# y! G- P1 D特性:一般定位精度,使用寿命长,容许些许游隙,容
- Q$ s' C( n2 e许些许阻滞滑移现象,低摩擦阻力、价格低、交
3 \2 |4 ]3 Y+ K: @8 P' B& R* w# i期短,尺寸齐全
! |3 w6 ]* s% n/ A# s6 g. V& b, b' q用途:一般产业机械、自动化机械0 J* l) U; s1 q2 n

8 Q, E/ U0 D; [. _' \9 X
/ @; e  B7 f' I3.HIWIN端盖式滚珠丝杠
' r$ l0 Y9 L7 F! j1 B% P. V' C/ M" v" |- Q) h# N# z/ \! {8 j" d
特性:高进给,高刚性,低噪音- T- J5 N, W) s" y" L
用途:高位移,大负荷的环境,快速搬运系统 1 k) \' o  q' b& Q
9 d$ F& l/ ~/ z6 H% W; G1 B! {$ m* W
# R* ^4 u( l+ D9 s& u% N8 n5 d+ r. ?
4.HIWIN高速化滚珠丝杠
# r& {6 p" j7 V9 ]: O2 N" C0 B; }: k9 d/ D7 \5 E
特性:高速进给、高定位精度、高刚性、高DN值、中空( Y# x8 K3 Y/ S% K$ Y
螺杆' E% `8 `* @. w+ h* f
用途:一般工具机快速进给
; k0 D4 ~( c0 Z5.HIWIN高负荷滚珠丝杠& l: ~4 J8 g4 @' L
/ n; ~# n2 @/ A+ Q- x8 u1 x' d" F
特性:高负荷,高加减速度,高耐久性,E1(自润式)# j& _+ O: @8 Q  L- I0 P
设计
3 P# f# K" N, x$ _" ~3 u用途:全电式射出成型机,半导体制造装置,高负荷制
+ r3 A0 H/ [$ Y7 x动器   v  N* v- @1 N5 o

0 L3 F/ M8 `& g# E+ h- m+ ` 200612494046353.gif
; }, y0 O# ]3 m' @9 O6.HIWIN螺帽旋转式(R1系列)滚珠丝杠
2 \8 l8 j* d4 A! r  O0 f# r4 S; s- ^2 q: X7 w
特性:体积小,精度高,低噪音,高进给 5 b' \& V# y7 {2 [. \5 V
用途:半导体机械,产业机器人,搬送装置6 ?- G* j2 T6 ]+ v$ N
7.HIWIN自润式(E1系列)滚珠丝杠
" H; \7 @/ ~- I5 i" Y4 D1 C5 ?+ S% |# S" {" l7 ?0 @
特性:免供油设备,油量适当,符合环保概念
4 g6 J" m( O& L) ~4 ~3 B用途:机械空间限制无法配置供油系统,不能有油污的! t- Y( H, L( y
环境, H# S3 O2 W7 ]% `( I* W- e

* _5 m, P) h, r+ u[ 本帖最后由 yu123130 于 2007-6-1 11:35 编辑 ]
200612494046353.gif
200612494719744.gif

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发表于 2007-6-1 13:36:33 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏无锡
原帖由 hanhaikuanglan 于 2007-5-31 17:59 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif4 B8 X6 N% T" q
楼主能否把你的意思说清楚一点?我想各位都把楼主的意思理解错了吧?个人觉得楼主的意思是通过螺母移动来促使丝杆转动,而常用的传动方式是丝杆转动带动螺母移动,所以楼主说导程越大传递效率越大,如果螺旋角过小会 ...

. w$ ]; O6 f8 ~) [2 Z: h按照我上述的理解,我把这种传动情况分析一下:1、螺母在移动的时候会对丝杠产生一个力,这个力可以分解为垂直与螺纹线的正压力与一个圆周力,由于螺母与丝杠之间的摩擦形式为滑动摩擦,根据F=UN,这个正压力决定摩擦力的大小,而减小摩擦力的唯一途径就是加大螺旋角(不考虑改变摩擦系数),当螺旋角变为90度时候,螺纹即成为一条轴向的凸棱,这样摩擦力最小,但是丝杠失去了转动的能力,所以说效率与丝杠的转动是不可以兼得的。同时螺旋角过大,即导程过大的时候会对空间提出一定的要求。
/ S5 ]2 v0 M# Z: X' z' I. ^2 ~1 r4 G2 ]! u5 c: ]& A3 u; u
总上所述:直接说效率很低是有些武断的,但是按正常的丝杆来说效率确实很低。+ _) V( M' I% h! V2 F, Q4 Z

! J# d+ L8 B, B" n. x! F: p  G按照楼主的意思就是为了把凸轮的转动转变为丝杆的转动,我不知道为什么不直接通过链条、齿轮、或者直接是联轴器之类的连接?即使存在空间要求或是传动比的要求都是很容易解决的啊?9 m) I' A  O' [( q/ W* A( |

( L5 r; r' [$ E( j% j0 p4 J4 R[ 本帖最后由 hanhaikuanglan 于 2007-6-1 13:39 编辑 ]

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参与人数 1三维币 +7 收起 理由
userkypdy + 7 应助

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发表于 2007-6-1 15:16:50 | 显示全部楼层 来自: 中国山西太原
先下来看看,看有没有用
 楼主| 发表于 2007-6-1 17:41:04 | 显示全部楼层 来自: 中国安徽铜陵
谢谢大家的帮忙。我是在弄一种自动设备,想采用这种机构将主动作与其它动作连动起来,这样提高速度和稳定性(减少电气控制配合)。由于安装位置非常有限,我才想采用反用丝杆的方式,这样这个凸轮在很小的空间内可以带动多个配合动作。
 楼主| 发表于 2007-6-1 17:43:22 | 显示全部楼层 来自: 中国安徽铜陵
一般丝杆导程角增加,效率会提高的
发表于 2007-6-1 19:36:21 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏无锡
齿轮也可以实现这个动作,而且配合得和好,例如机械表里的齿轮结构。
 楼主| 发表于 2007-6-4 18:13:45 | 显示全部楼层 来自: 中国安徽铜陵
大家认为多头螺杆行不行?
发表于 2007-6-4 22:26:01 | 显示全部楼层 来自: 中国四川成都
用摆动杆凸轮嘛。不过要看空间情况了,布局有些变化。
发表于 2007-6-4 22:52:52 | 显示全部楼层 来自: 中国辽宁朝阳
发一个凸轮机构给楼主看看,我认为锥角不要超过45度,由于丝杠具有自锁功能,当角度超过45度时,你画一下它的手里分析图会发现,随着角度的增大,它受的阻力会增加,但是由于角度增大,可以提高一定的效率,不过仅仅是针对丝杠的效率,你没有考虑凸轮的效率和寿命,相比之下有些得不偿失,建议你采用四干机构如牛头刨床,同样可以实现你的要求,附件仅供参考,我研究的也不深,步进电机什么的我不懂,楼上各位高手能否说的更确切一些。

凸轮机构及其设计.pdf

633.03 KB, 下载次数: 14

发表于 2007-6-4 22:58:11 | 显示全部楼层 来自: 中国辽宁朝阳
滚珠丝杠好像成本太高了一些,楼主的意思应该是为了节约,所以才自己设计的吧,楼主能否把你的设计给大家分享一下,并且把你的设计意图说得更详细一点,否则我们的建议并不是针对你的设计意图,会给你造成误解,最好把你的设计思路再介绍一下,这样我们的思维才能贴切,同时也会有更多好的结构给你参考,仅是建议。
发表于 2007-6-9 14:15:26 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏苏州
一看问题你就不专业,用丝杆将直线运动转化为旋转时,丝杆的导程要做的很大才可以,大导和的螺纹线是很难加工的,如果是一根螺旋线,结果应成了凸轮机构.所在,在将直线转运动转换为旋转运动时一般不采用丝杆,最多使用的是齿轮齿条结构,曲柄滑块机构,凸轮机构.
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