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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9 `! O/ a+ J/ Z* Q# e& H

+ \( @. y# r+ b9 }$ p0 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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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.gif' P6 X6 V4 H0 I  C
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!
. a/ t; X3 }3 \" `7 E( u# M2 ]
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
" L  Z/ C' \% y
; T2 H; l, d2 s0 h& 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。
. ~- t4 v4 s" y# x8 z$ x* \8 Y
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.
. ?" m7 C# k8 F0 O
) C' G; S( R5 D. [1 P8 T: R( c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。9 z/ h# a: D. U+ g" K. B5 k0 p' d
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 % H9 P$ t" X/ t. [+ }
【 ATLANTA齿轮齿条 】
3 d0 N, V- f/ ?( j9 ^1 v4 O3 l8 y! O. I" ]/ X- c" E+ Z
1.特点
' z( p4 n. {- H: U8 j% ]3 h5 }4 r0 F8 r. k  q- e- q8 [2 Q
(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 y: r, C& K9 z. ?; Q(2) 研磨级精度累计误差0.022mm/300mm;, I+ j8 K4 \0 ^4 |
(3) 具有直齿/斜齿齿型,适应各种使用条件;
+ ^3 d: ]  G: O1 D8 B6 M' ^(4) 具有热处理型/未热处理型,同一模数可有多种强度;/ x& k+ m6 G. z6 e& e% K4 n
(5) 具有方形/圆形外观,容易整合使用;
) m2 ?" ^6 u& M- I(6) 多种材料:合金钢、不锈钢、工程塑料(POM)。
% R) ]8 B4 T$ ], L# H2 b8 J1 c* V& x4 ]* w4 L

- Q7 ]: @/ t6 @' k# C2、应用
' c2 A1 Z+ v& B3 A3 \0 V' R适用于快速、精确定位机构:
2 D2 e+ z  @3 u5 p2 p" ~1 g(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、
  g0 S3 k# _/ n! h$ t7 ]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;# y* D: k/ a: D9 a$ M7 ]/ ^
(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。
" S% b/ d/ A* X/ Q欧美机床和自动化领域已采用多年,首次引入中国。
" ?* Y8 h" y7 c( K) E! f3 V# ^: r  F( v1 V, P- g( d6 z, w
3、应用案例
' k, j& |' G" f% l2 w, |; f0 K设备名称:龙门式五轴铣床
9 F' T* F5 X$ h) K: T9 M9 H应用产品:德国ATLANTA研磨级高精度斜齿条(m=4)
) c, U6 e) T9 O: Z5 {■ HIWIN滚珠丝杠简介:5 U5 @9 q$ e( [, R  K) S
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# H5 j0 f  B4 }; e* y
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,9 J4 j- |4 o* m, W4 Q
同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。 % t, }/ [) U. n, d3 X$ L

! d% @2 L5 P9 q$ O  z9 X  y: ?. S8 q■ HIWIN滚珠丝杠的特性:) [+ C( i$ X* H3 M8 u
高效率及可逆性 零背隙及高刚性 可预测的长寿命 4 M7 |2 Y' Y! M6 I$ O
高导程精度 超静音 短交期 低起动扭矩及高顺畅
/ {9 ^* }" G8 g& O# Y! @6 p1 H  i! y0 H
1.HIWIN精密研磨级滚珠丝杠
2 v( a& ^- k* Z& t- H
" A' d; b+ i1 z* d7 L特性:螺纹经研磨加工,具高定位精度,使用寿命长,9 {+ q( y, V) z7 d' W
零背隙,无阻滞滑移现象,极低摩擦阻力及极小
0 \0 D) b% ~# j; ~- }移动距离- a2 z# r# J( Y3 T9 E. j6 g
用途:适用于各种工具机、超精密机械
! T% x$ u/ _/ b; D  |2 g9 H) T8 z" j

' }$ E# r. j* i* I. Y/ X8 l; z- l- J% o% U, f. |+ a, a: |

7 u/ @' ?* }% L7 A2.HIWIN转造级滚珠丝杠
0 f2 x/ C8 ^7 D1 m' u% A* D- F2 k# v" d7 ]8 g5 w
特性:一般定位精度,使用寿命长,容许些许游隙,容- m% R9 @9 _$ M# y7 E  j* n
许些许阻滞滑移现象,低摩擦阻力、价格低、交+ g0 x# q, A$ _1 K, r# K
期短,尺寸齐全: d' G: O: D0 `$ n4 z
用途:一般产业机械、自动化机械( p. w' r% T  P& G: o% d
  p( A0 ?3 X5 f* [: D
0 C) F3 G9 Y: a/ K9 m. {; _
3.HIWIN端盖式滚珠丝杠
, T' O' w- o/ d% q% \- @9 s5 W- X& n; r- b5 H# v
特性:高进给,高刚性,低噪音7 W0 Q) c+ p8 j  ]
用途:高位移,大负荷的环境,快速搬运系统 3 r6 }& W; k: k# k" P1 U: I3 [' ~
: {; e+ ]& f  o% t/ Q. [

" G3 D( [& ^4 t* d6 R0 U4.HIWIN高速化滚珠丝杠* P9 T' e+ R& z, T5 T& q

' t( U6 M8 f( T# y: ?特性:高速进给、高定位精度、高刚性、高DN值、中空
  E) _2 H+ Q' ~8 w6 z0 j螺杆1 F8 m3 L: O2 L2 Y. s" W  O
用途:一般工具机快速进给
  r! ]1 Z% c( u5.HIWIN高负荷滚珠丝杠
4 {- x) d! c# l% b8 S9 A  x, T. K* l8 b6 B/ i0 @, @' C
特性:高负荷,高加减速度,高耐久性,E1(自润式)% [+ }8 g) V3 ?' X9 s# F
设计0 Q0 N- S+ u9 z0 I. S( k  ~: |0 b7 O3 v  z
用途:全电式射出成型机,半导体制造装置,高负荷制/ L# _) a3 v# Q# ]; @
动器
, ~- v0 g, \! e$ W( ?9 N" i( ?; q
- C) O# p  o' z$ o9 x8 F( @& J 200612494046353.gif
- S2 p) R  _! W# h6.HIWIN螺帽旋转式(R1系列)滚珠丝杠  E9 S' E1 G1 v! a) s: O! a
1 W+ l2 |% A1 f) I1 L
特性:体积小,精度高,低噪音,高进给
. g, s" g- K/ R/ e1 v1 h8 _" G用途:半导体机械,产业机器人,搬送装置8 T& @  x2 \9 k, T. n
7.HIWIN自润式(E1系列)滚珠丝杠" h2 v3 E- s. S: H" K3 S
- [/ ^0 G6 U. k( `: _
特性:免供油设备,油量适当,符合环保概念3 q7 v% K% H: [$ L! \* n
用途:机械空间限制无法配置供油系统,不能有油污的" X* k4 N$ A8 N" ^, _1 i( h& T
环境# m6 Z/ K: L  j, t$ R$ n

0 }' I* s4 |2 {6 O3 P2 a1 s[ 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: |- e+ h: y9 r/ a
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 ...
3 |1 i0 K/ C* `  t
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。% e7 ~5 d' ?9 O. g; }
$ W. a% _8 ^# `: Y
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。
% T: J$ L8 H6 i# p- x
- V1 x! Z4 l2 F2 N& x# M  O1 u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 B* C& w- W4 L$ Q
2 c4 p* a! T2 c: 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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