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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
) G! m7 k5 d1 d( t- y" D- k
; u  e2 H. K! h: O/ W1 b& A7 z[ 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.gif8 U" S8 y9 _, E7 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!
3 w* n- a* y& q+ G. R, O9 y( [% ]5 g
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.gif4 f; b4 c% Z. [
* [$ Q6 u4 _; G5 z" C# D
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。

0 N1 i6 D1 F* G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.
' }' d5 E: w3 `5 I" C: l/ T) @; ?5 N1 w& x
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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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。
/ S$ \, b4 G* W' U0 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 % d. g6 C' R% s" b+ I+ v
【 ATLANTA齿轮齿条 】7 W. w2 [; |/ [  `1 _. v

+ O/ A5 I, c2 b0 p0 N1.特点 ' z, t. f, w0 O' n* P5 O
. _2 {$ \/ n  u* G9 m# S1 R: l) j
(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;* q( q$ r. {6 F' t% J# [
(2) 研磨级精度累计误差0.022mm/300mm;
  P$ z& A9 \, r8 u! J" L; y(3) 具有直齿/斜齿齿型,适应各种使用条件;
# Z1 g7 m- P% j4 b, m  M(4) 具有热处理型/未热处理型,同一模数可有多种强度;
" z( V( D* d$ w3 A/ O(5) 具有方形/圆形外观,容易整合使用;1 i9 x: ^; {, @8 e, T$ V' b8 }
(6) 多种材料:合金钢、不锈钢、工程塑料(POM)。
6 t( K1 [6 I4 F" o, X/ n- l, S" _& Z2 Q6 \  h; N0 Z0 C9 N

( i, E+ `& V& g. k3 B) A2、应用( V7 C$ f: V+ D7 _6 Y# v9 f
适用于快速、精确定位机构:
1 J, q7 Y" n0 f& R% h(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、. t) W  o( C, m$ i
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;
& _3 o* C$ s  R. [- T, Y. e(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。
5 `" Z0 E5 ~; Q# @* I7 c4 @欧美机床和自动化领域已采用多年,首次引入中国。& h" L! F% v1 I8 {+ X
8 M' S; a8 ]% d- `
3、应用案例
: u' C/ r- z' U7 j设备名称:龙门式五轴铣床$ q9 v7 m7 g4 W2 a- b
应用产品:德国ATLANTA研磨级高精度斜齿条(m=4)
& C+ d. q9 P+ M* T■ HIWIN滚珠丝杠简介:# m6 X% Z  O6 q( z+ J
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. ~, M  m. H6 m1 w9 ^4 d0 @" P5 l
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,/ f: n& _/ \% {2 r/ R* u! r
同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。
6 K, F/ W# n5 G6 U  }- G# ~9 l. d! j; N/ E9 @- O
■ HIWIN滚珠丝杠的特性:
4 W$ \- i& h" V7 L; \9 u2 t7 w高效率及可逆性 零背隙及高刚性 可预测的长寿命
0 U! N9 W6 |" a高导程精度 超静音 短交期 低起动扭矩及高顺畅
' `, p$ G% D1 }# W  [8 `( S" d! U5 x3 W) O- l0 T
1.HIWIN精密研磨级滚珠丝杠% Z! w; q4 H6 B" f3 e
' o# k1 u/ q) v
特性:螺纹经研磨加工,具高定位精度,使用寿命长,; R1 \- f& Q" i- D
零背隙,无阻滞滑移现象,极低摩擦阻力及极小. n0 @# y1 w/ l; s; U
移动距离
$ G8 m* s9 h) J7 G  }3 c6 h用途:适用于各种工具机、超精密机械
: u/ s5 _( R* G8 N/ l! ]$ U. Y1 T9 e( @1 X$ d

  M3 A2 d0 w; ^' g' t* r+ A. h8 O0 Q5 k9 M( ]
, Z" l+ N8 m7 ]: c: @
2.HIWIN转造级滚珠丝杠  O% l4 ^, ~  j4 w% d2 C
; c4 R8 M: p  L% S
特性:一般定位精度,使用寿命长,容许些许游隙,容
. O' m$ }  }+ L许些许阻滞滑移现象,低摩擦阻力、价格低、交
* Q: x' x1 }4 k% g7 g$ b期短,尺寸齐全$ O5 |0 o8 W- k0 V1 V
用途:一般产业机械、自动化机械% ~( m) n+ w8 Q0 o% r* c( J/ t: R

, X9 S) m( R5 I" g1 S, Y3 s. X3 i6 [. T. b  G2 f1 J; k% G: o" p) r
3.HIWIN端盖式滚珠丝杠
* B' S/ t2 p2 k' f* S: M% s* I9 c
! D8 e/ E) W* f$ a# r& n特性:高进给,高刚性,低噪音9 F- ], @# t3 Y3 d! b  c
用途:高位移,大负荷的环境,快速搬运系统 2 i8 b- ?. |6 B4 q/ p' @0 A7 J

+ G+ I) l0 q# }
# o- s* ^+ `+ o: `% }& r% c# p4.HIWIN高速化滚珠丝杠
; \* N* P; A. k5 G# {. ^
+ t. X- h3 o  |, A特性:高速进给、高定位精度、高刚性、高DN值、中空
' y) ]  |# V1 f9 V, A$ Z螺杆
$ i5 P7 P- Y. t: g- u7 a6 f用途:一般工具机快速进给( e) Q' a. N$ g) L' V  y
5.HIWIN高负荷滚珠丝杠2 C8 ?' K, w% \' f) t/ n6 e
$ E# x; p- {! G% v9 z
特性:高负荷,高加减速度,高耐久性,E1(自润式)9 k+ D1 {$ e# _) M
设计
2 g0 w# S& m0 f" B5 O, p用途:全电式射出成型机,半导体制造装置,高负荷制
+ s3 _2 @8 ?$ Y+ c动器 # u8 ~- ~0 R5 P) Y* B0 D4 v
' L' _: l& F& h- U7 m8 [
200612494046353.gif 4 T! O7 {6 t' b! u% V8 j
6.HIWIN螺帽旋转式(R1系列)滚珠丝杠
) p( ~8 N; K' X4 E+ E/ K- b! R: x  z; O8 |- F* Q9 W
特性:体积小,精度高,低噪音,高进给
% w- x0 {8 y" f- y5 l0 I用途:半导体机械,产业机器人,搬送装置
& x* @* v' [! A2 F, Z. G( {7.HIWIN自润式(E1系列)滚珠丝杠2 J7 B0 n+ p. K1 `; U

, U. t1 b2 u* F$ w特性:免供油设备,油量适当,符合环保概念
; d0 A# C, B- J/ a9 Y用途:机械空间限制无法配置供油系统,不能有油污的! `( y% [. ]  C2 J6 U# v! y% [% {
环境
$ u9 G; V' h* S
1 h8 f+ Q0 E( g9 W: q[ 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.gif6 E: e$ L$ ]1 h; c& L3 A# Y" t
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 ...
4 F8 h) t. x8 I/ }2 U
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。7 q2 Q. {. r& |$ z. f

4 i4 t0 b/ F6 X6 l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。9 Y3 u2 J7 Y% Y5 F' [6 ~2 N$ N
+ ~  [1 ^/ @2 N& |$ k
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?1 f4 Y! v0 I2 |) U# l
, P% b0 M4 E' j  q1 W# I) l; y, M. G
[ 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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