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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
8 f. Q$ M; Q1 v  ?: d
; }5 _+ g1 W( S; K9 i& `[ 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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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.gif' s1 G, x0 K2 M1 d' i
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!

. ]" E" O% Y3 t- o) M1 T: w; O" l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
. c9 ]3 x! p- o+ u  h7 |& K5 d' {
1 c) x2 f) G" C9 [9 j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。
* o" f0 C( M, U% u
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.
5 \4 O2 {3 v* R. z4 n6 p, j' i0 W  I2 ~$ i
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。- E; H! L/ v1 h; e
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 3 o4 z  V0 z! G; o
【 ATLANTA齿轮齿条 】
- k' d% A. u: i* ?, t' ~9 _6 m8 @8 K7 F' S, h+ H
1.特点 $ |# ~2 T* c2 H& L/ V5 _5 {1 q
$ M* Y8 H. {7 |% O7 c4 X
(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;7 }( j) q. o! A7 M8 p
(2) 研磨级精度累计误差0.022mm/300mm;
$ u5 N9 d& \  P; i0 Z(3) 具有直齿/斜齿齿型,适应各种使用条件;: l% O2 c( t: Q( |2 g
(4) 具有热处理型/未热处理型,同一模数可有多种强度;, k  x9 O# k7 u; d4 l- a9 ]
(5) 具有方形/圆形外观,容易整合使用;/ K. Q) _/ ?: W
(6) 多种材料:合金钢、不锈钢、工程塑料(POM)。* {2 T& r5 g( z# s- }6 b" N) }7 p, |

% c' a+ }+ ~5 u7 i
$ m5 ~8 I" b- l  B. Y2、应用, S- j$ X8 a+ O
适用于快速、精确定位机构: / z7 I3 G" O+ E: w$ G( e
(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、
$ ]/ U$ c+ f1 g  e- A) A+ s6 E* ?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;: b% X1 Y0 a" S9 O9 L
(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。' f' w) v; Q- z+ G5 h. y
欧美机床和自动化领域已采用多年,首次引入中国。/ f% Q* a7 S$ o( V7 b& U0 G1 \5 O

, F8 Q! s. I6 B2 q1 b3、应用案例1 e" r  b+ \/ S
设备名称:龙门式五轴铣床* t3 B! y; n  ~2 t, O9 X# @
应用产品:德国ATLANTA研磨级高精度斜齿条(m=4)* Y( G! k2 E6 J0 s7 y$ P" A
■ HIWIN滚珠丝杠简介:
- A9 J/ Z# q1 q" V9 i3 {; T" u- X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 v3 J7 L: \; l: B
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,
- |6 F- P' V: S  p+ G7 V同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。
1 j8 O' [& Y6 k1 h# Z) ~, Y3 h: r
■ HIWIN滚珠丝杠的特性:
+ Y. Q' h6 D" k+ f0 I高效率及可逆性 零背隙及高刚性 可预测的长寿命 , k- Z3 B. t. u# v  }/ k% J% t
高导程精度 超静音 短交期 低起动扭矩及高顺畅 - X3 A* w) g4 s" I- v4 e% [

1 l; Q4 e# C+ z8 I4 ~$ [# u. @1.HIWIN精密研磨级滚珠丝杠- E4 ~$ j4 p" ?7 Y
. j9 T! T0 A3 d. n+ `% T4 O* J
特性:螺纹经研磨加工,具高定位精度,使用寿命长,
* X6 ~( W% w) \  A' r% b零背隙,无阻滞滑移现象,极低摩擦阻力及极小+ o5 n  g6 n$ l5 w
移动距离
6 X# V! g2 E) W9 n用途:适用于各种工具机、超精密机械
4 r% \0 ?9 ]# e1 C# k/ a: K
, @! g1 u+ @: h+ L+ W6 F5 w4 B
# ^& s/ |& w4 q) A
$ m) ^) D$ e! i1 Q0 \0 s4 b2 p' o' T( z2 r* x) w4 I1 U: Y
2.HIWIN转造级滚珠丝杠# g2 f! @5 e3 ]6 \* ~

' s; Z2 U2 `. Z: F特性:一般定位精度,使用寿命长,容许些许游隙,容
! Z5 q7 O9 D7 W' `- Z  M( C* c. T+ l许些许阻滞滑移现象,低摩擦阻力、价格低、交2 P! @) D, W, N5 L/ M: S
期短,尺寸齐全
, W( [& @, d8 z  G4 O) k0 R用途:一般产业机械、自动化机械2 ^& R1 G$ ^- H& }" ?

' M7 c0 N* q* E$ ~- y- U7 k' }
2 ?7 ?) {* Z- X* h- ~3.HIWIN端盖式滚珠丝杠% l) D6 I4 D1 Q. U0 i

: ]+ S9 h$ x  n/ Y$ `6 x* J; H  x特性:高进给,高刚性,低噪音0 [4 u1 B# \+ R3 T) K
用途:高位移,大负荷的环境,快速搬运系统
5 T5 k) j9 B& z" S9 i- x3 `; i2 v- F5 @1 c# [5 k
2 H# |+ n, F" a/ \
4.HIWIN高速化滚珠丝杠+ l( [5 d' {2 e  j, S% @) p

6 }4 j7 Y, u! R0 A! c特性:高速进给、高定位精度、高刚性、高DN值、中空9 E* J9 d& G, x2 `
螺杆
: G2 R0 ?6 e: V' u9 n! U- O! {用途:一般工具机快速进给3 q& C* T# l: [  o( M, u2 t( D
5.HIWIN高负荷滚珠丝杠, O) _* I/ d2 T6 j& o) s3 w- {# c
" q% b: X& x/ Y1 N/ @. [
特性:高负荷,高加减速度,高耐久性,E1(自润式)
; l5 N. e. b$ H& c/ T3 k设计
4 M, W' F4 {$ W7 }; a0 [用途:全电式射出成型机,半导体制造装置,高负荷制/ `& n. k- ?' J4 m
动器
% H1 n& _' m8 Z: _+ _( R, P( Z: r' `, u0 N0 r
200612494046353.gif 9 ]! c7 c* ?8 @4 s! B% P
6.HIWIN螺帽旋转式(R1系列)滚珠丝杠7 U: a5 Q4 r* Z: F

) R7 a* q* e5 I% J. M# ~1 m" i特性:体积小,精度高,低噪音,高进给 / T! Q2 E. Y2 N' Z
用途:半导体机械,产业机器人,搬送装置4 l% W$ `: c( x" S5 l
7.HIWIN自润式(E1系列)滚珠丝杠! j' m9 q1 q; X# V

! `* f4 k4 n( I$ K! o, M. a特性:免供油设备,油量适当,符合环保概念& `: @. s& E" G% F' W
用途:机械空间限制无法配置供油系统,不能有油污的
) A- E9 n; w+ j) ^环境4 a- {5 y7 q/ h

+ O; Y" W+ Z' K$ m2 [# 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.gif) O8 b: a+ t* w% v
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 ...

$ A" o* i# D7 F! n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。
) ^- v# D/ z% y, y! F5 h
1 x# p( L" q$ q3 T  g* ~6 v9 Q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。
% j! P& U7 u4 \1 z) {" L; c8 n
3 j2 t( R9 H/ A+ E" p2 J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?. q' u) j3 j" m

, t6 ]2 z3 V  g7 F& d5 Y[ 本帖最后由 hanhaikuanglan 于 2007-6-1 13:39 编辑 ]

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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: 15

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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