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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
7 C) a% H, I, C* k/ D+ X# Z6 _$ Z
$ V+ g& {% c9 J/ o[ 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
- ?- t7 G. Y6 \- K& J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!

% Z2 E8 k; ?% ?+ [- ~* Z7 z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
! N0 L" P( F2 d: X4 |; L% o  f% z/ ?# Y" t, s
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 g6 T/ W6 L9 ]7 p
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.
8 S' ^: U. ?3 c9 A5 w' A% b
0 Q$ k+ p* i/ N6 v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。* Y2 ?& @5 x$ k
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 / ]4 m2 d0 I) g
【 ATLANTA齿轮齿条 】
5 i7 m8 r6 J4 C% d/ d5 D* _: j* u) U3 v  u2 r' x  q
1.特点 ) w# O0 z. d9 b  a
! S4 M) r) b  w) r5 {1 {2 E
(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;
8 n3 ]& t9 z+ W- }(2) 研磨级精度累计误差0.022mm/300mm;
* `& e' N; N4 O% L: p(3) 具有直齿/斜齿齿型,适应各种使用条件;+ h  _; o' z3 k; c
(4) 具有热处理型/未热处理型,同一模数可有多种强度;
5 }# r0 g6 A* v' F# R* D; a; ](5) 具有方形/圆形外观,容易整合使用;- R/ b. s6 B2 E" X
(6) 多种材料:合金钢、不锈钢、工程塑料(POM)。
8 h$ u/ e0 H7 ]$ d" N0 N0 v( Q. ^
; z/ N: S" X; \* u; f4 P; p; s% ], X4 e$ b* B% q7 n+ [0 }) c
2、应用2 @2 u$ z/ j4 W
适用于快速、精确定位机构:
  K  i" ?4 B" W9 a: A7 @(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、4 @4 I' G# a; }1 ^! d+ O$ s3 B
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;
. e! G$ c4 g  b" ~  I3 _1 u(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。
% K" j1 {  k: _" B' X# v8 d/ @欧美机床和自动化领域已采用多年,首次引入中国。
& N0 J! q, d1 @6 `2 L) G' w# O+ G% }" e- L/ T  Y! {9 y! m
3、应用案例$ {1 C+ M( e0 s$ q
设备名称:龙门式五轴铣床
/ o; v" D/ Y; C5 x应用产品:德国ATLANTA研磨级高精度斜齿条(m=4)
6 ^! ~. e+ [& d) D5 `% T■ HIWIN滚珠丝杠简介:
5 g) `. x# o. [) j# J# p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1 }7 b( l$ m( G; c4 F
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,
- t6 [- N$ @1 F3 i4 b同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。 ( W* ^: s0 ?6 m# u: J0 t
+ [" P( X& M& A5 ^4 P  {4 ~  V0 K
■ HIWIN滚珠丝杠的特性:
7 f, i. U( E- C+ O3 h) A3 u2 O% |' P- m高效率及可逆性 零背隙及高刚性 可预测的长寿命 # z. h# v4 ?7 b6 P" H
高导程精度 超静音 短交期 低起动扭矩及高顺畅 ; e. \* _, |4 f0 v/ T( H/ R: }  F
, ]9 r; _5 B8 Y! X) x! R9 g4 h
1.HIWIN精密研磨级滚珠丝杠4 Q, C! R+ f" v# V9 {0 I

1 D/ [4 J' ^7 n+ H6 F特性:螺纹经研磨加工,具高定位精度,使用寿命长,6 V8 M1 y/ K$ t; `, D
零背隙,无阻滞滑移现象,极低摩擦阻力及极小
1 J9 J; M, j! @! b* T移动距离
. `- u% ^* _+ Y2 y/ w' V用途:适用于各种工具机、超精密机械
2 s  _: r) U! @& Z+ E. j! B5 \
; P( G+ U- _3 p2 V! q
' Z; P9 q5 d: }" }; s0 k% [9 G5 d' d$ b6 Z' h+ Z

1 C& x) n" N1 v! ~3 U3 \6 K$ o2.HIWIN转造级滚珠丝杠+ B  c/ t6 i$ X
& k& j1 v' x* u' h, E2 f
特性:一般定位精度,使用寿命长,容许些许游隙,容+ a' \: n3 c. y9 x- w
许些许阻滞滑移现象,低摩擦阻力、价格低、交7 p4 F9 \/ a  t+ s  d
期短,尺寸齐全
+ e) l* s3 f- C: \用途:一般产业机械、自动化机械
- ?  ^/ d" K4 g7 e% U% R# B" H- r0 G+ I" F
# `* O. l  J+ G$ |
3.HIWIN端盖式滚珠丝杠
$ f6 ]# ^6 g( i# Z/ g/ T9 f; i( L0 f- h1 i+ w
特性:高进给,高刚性,低噪音# k+ o4 s6 c% d
用途:高位移,大负荷的环境,快速搬运系统
- Y" ?" `9 e3 I
4 V, R4 L. V& b5 P* u: U. M$ D6 V1 }
- l) Y) r; i4 B; c) I4.HIWIN高速化滚珠丝杠
* P) b: n8 h; b. Z  j2 a* M7 `# q0 ?" G$ \' n+ @2 e
特性:高速进给、高定位精度、高刚性、高DN值、中空
' F& F" @: u4 W! f: J螺杆$ g' j' v3 T, B- T
用途:一般工具机快速进给. d8 C- v: E( @% _
5.HIWIN高负荷滚珠丝杠, n0 M2 m# K8 e  K. G$ b& K2 o- {$ _
1 ~9 Y5 @0 j: O: J5 V: _
特性:高负荷,高加减速度,高耐久性,E1(自润式)* T8 [, a- Y- E5 V/ ]0 s
设计
$ f: c$ V) G* W+ H. b用途:全电式射出成型机,半导体制造装置,高负荷制( Z' U6 y8 k& I
动器 . `# }( W+ x, {! E) d
$ H  i; ^8 ^! z; h
200612494046353.gif
( w: i# L0 V) l6.HIWIN螺帽旋转式(R1系列)滚珠丝杠# w- m2 D. R! [' g8 d* D

, `( M% X: a/ y' o# s" F特性:体积小,精度高,低噪音,高进给
: ]2 l2 s  B8 b+ J用途:半导体机械,产业机器人,搬送装置& m3 _% t' Q8 V4 e" [( x5 W0 _1 M
7.HIWIN自润式(E1系列)滚珠丝杠- ?2 e& t: b2 y2 e* f1 p
- a' q1 G/ X. {" [7 d
特性:免供油设备,油量适当,符合环保概念7 Z( X* T: r3 b7 w1 y, w
用途:机械空间限制无法配置供油系统,不能有油污的
0 W8 b6 n7 l. h6 ]  h/ D环境
% \" `+ H/ y  ?" L- Q1 |' B8 w  e2 y$ {
. W6 ?0 j) z9 L% }) W[ 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& z! w+ ?( _7 l# @1 t7 f$ b
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 ...
; m; J8 |+ E4 O) t6 R
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! Y& Z" [- T0 j- j; d

! _4 j" q6 B6 L) c% U3 I$ a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。
( l+ j7 t* m1 _, i. g* H# _
/ |0 T; j3 s! z7 F+ w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?
& M6 H$ J4 U# W$ P7 M6 @' a6 {4 Z
$ p& Z0 |, H9 T0 g5 S[ 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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