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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
$ v. |. T) R/ ?! X  b4 D( d  x% P
. g$ |6 c; q, b8 y[ 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$ n2 u; p) a* J( u' N% y
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!
6 {. A' ]+ 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。

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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
1 Q3 T% w4 P, V* \0 S' G, r! z: j1 s7 l6 a6 S% B9 Q; N! x: r
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。
4 w) Q9 n( a+ A0 b  V1 h# R7 t6 f
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.
7 t  [# G8 t+ |+ B  j- W3 u
5 n7 t: K. T6 P& i5 t* M) 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。5 C4 ~$ }2 S4 Q- x$ @
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 1 ?* q' y5 K5 Z' X* N6 _
【 ATLANTA齿轮齿条 】
' t; U- ^' G+ \3 E- ]
" z  ?$ f/ R5 p! o7 k9 H1.特点
! e7 G! X$ o6 Z/ H  ?9 S! V8 e5 _4 u% J7 \$ ^
(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  S+ }6 p% m2 \/ E(2) 研磨级精度累计误差0.022mm/300mm;
% J8 ?) \) E, X+ o- ](3) 具有直齿/斜齿齿型,适应各种使用条件;
& e6 Z, X! n8 T+ L# V/ b(4) 具有热处理型/未热处理型,同一模数可有多种强度;
8 x7 `$ |7 ^& A0 @5 n  v(5) 具有方形/圆形外观,容易整合使用;# K) C8 j  C8 d# e9 J
(6) 多种材料:合金钢、不锈钢、工程塑料(POM)。6 m9 _" @0 A. {1 E9 o
2 u' \: y. ^" A9 _5 U5 V! B* m( S2 x4 e

  M7 H- V& q1 Q8 Z: H1 e2、应用! ?+ Y  ~' q' ?5 T9 e
适用于快速、精确定位机构: - c' H$ ?2 W( k; _# A8 W5 [4 m3 N
(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、3 x1 Q' B$ y* ]1 M* ?' |1 \4 e+ j
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;9 t, d, j7 t6 b8 w' {5 \* F
(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。& I! p6 c0 Y, |& W  B
欧美机床和自动化领域已采用多年,首次引入中国。
8 @6 ~5 [2 ]+ ]" L- u- E7 H- V
- v3 J0 I0 _5 r1 u1 D3、应用案例
5 r. ~) T! y! K设备名称:龙门式五轴铣床, ^* w) F2 c- F! p4 A! c( q
应用产品:德国ATLANTA研磨级高精度斜齿条(m=4)
! H& }8 H: G8 d' }6 p9 y9 P7 N■ HIWIN滚珠丝杠简介:
4 @0 E. |# i+ O+ S3 P9 H# y! C, Y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" A+ E" S' A: i- D" y: A
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,
- a2 T* k! T4 t4 c* B1 a. x同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。
+ S: r2 m8 E) U# e# J/ a! A, E3 X) E3 H& `) d8 Z+ Z
■ HIWIN滚珠丝杠的特性:
  n4 E( j; H  \高效率及可逆性 零背隙及高刚性 可预测的长寿命 4 N& I2 L) u- R3 Z; x
高导程精度 超静音 短交期 低起动扭矩及高顺畅
/ E6 O2 F% y4 b4 a0 F2 a! L3 A- b
1.HIWIN精密研磨级滚珠丝杠9 ^7 a0 k0 Y; X  x0 V8 b5 Y6 J
" U  P  a$ ]& Y+ ]1 l  A* ]0 B
特性:螺纹经研磨加工,具高定位精度,使用寿命长,1 E# |" t" H/ ?
零背隙,无阻滞滑移现象,极低摩擦阻力及极小. Q3 _) E5 c6 I7 }' u5 C
移动距离
# _4 }. Q( R* U9 a用途:适用于各种工具机、超精密机械
1 Z, _0 a8 c; k! A! E( p. X3 P+ ^7 H9 O
4 ]2 [$ t, |* D# T: h& o
# P" k* G& X9 _

) \9 M; `2 ], n6 b2.HIWIN转造级滚珠丝杠
$ U8 g8 ~" A6 l
7 C3 ?  \4 e. \3 f2 z3 |, i9 }1 R特性:一般定位精度,使用寿命长,容许些许游隙,容6 w7 A/ Y2 K& r5 u! x3 ~
许些许阻滞滑移现象,低摩擦阻力、价格低、交
* s9 V6 }6 H  n+ ]- L期短,尺寸齐全
* y5 k  ?- Z/ b/ B/ F用途:一般产业机械、自动化机械
' B: ~6 ~- n; E4 D' X# m) W3 T: S2 @
* f; P; m" I/ E
3.HIWIN端盖式滚珠丝杠; `' C. H: T2 v2 I+ m3 W- O* H

3 x6 v. X) ?' y! ]特性:高进给,高刚性,低噪音
4 V8 `; M* Q/ k$ {! O" K用途:高位移,大负荷的环境,快速搬运系统 ' Q; y) ]6 n- h
0 m# v9 Z9 K! e! g5 k

3 W3 W. W0 U+ t+ t; r& i4.HIWIN高速化滚珠丝杠
' E1 @! D1 {! y2 V& W- u! H
, A8 D1 g7 }0 A特性:高速进给、高定位精度、高刚性、高DN值、中空
8 Z# O! z7 W; b1 i% e( w螺杆; L2 D: i* M0 J. [
用途:一般工具机快速进给3 a' p9 Y# \' @# ?
5.HIWIN高负荷滚珠丝杠: @2 N0 b" i. {) \' ]. I: Q
! I) V5 z/ `# _3 Z! I" s/ D8 F
特性:高负荷,高加减速度,高耐久性,E1(自润式): S1 S, I8 _5 i2 X
设计
9 X7 J  M" P+ S7 m用途:全电式射出成型机,半导体制造装置,高负荷制
$ J# g) _/ ]7 p1 g7 g! x动器 $ Y4 @1 a, ?1 v+ _

. G3 S" H* W1 W6 b# ~) c 200612494046353.gif
$ f: d4 U& t) R4 v: {6.HIWIN螺帽旋转式(R1系列)滚珠丝杠) ^7 t2 U& n% ]9 e% Y5 @1 i# L
$ j; K, I( w6 e6 H
特性:体积小,精度高,低噪音,高进给 5 J% c2 E6 i6 _8 ~/ V" z9 J
用途:半导体机械,产业机器人,搬送装置; ]1 P. i+ q% r+ ~5 X4 N2 Z$ _
7.HIWIN自润式(E1系列)滚珠丝杠
/ I3 X" p1 }  }* {+ t
" d1 G& g: c7 j* Z) d7 n特性:免供油设备,油量适当,符合环保概念) M' g  P) Z0 D3 D) H
用途:机械空间限制无法配置供油系统,不能有油污的
1 G. \% Y- c! K环境7 [# y# W1 P4 T; p! f
& x' ?$ R: _$ i7 B+ F
[ 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- n0 M7 G$ Z; l7 v' F  i
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 ...
6 L% F  E  o6 S7 @6 x9 L1 `
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。% A( f, B9 n7 A1 K! c6 G2 Z% ~
4 W8 h6 }0 E& y0 Q$ 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。3 l0 R; v1 S2 |. A

. ]) b! X; R' P; D* C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?
. A' w4 }* U7 {: ^" q) z9 X
8 r  G4 y  {& ]9 B; _/ P  i* Q[ 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
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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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