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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
1 W' o: T5 z. M2 a; T( e
2 V9 L2 r: s& V+ c) I) ]4 H3 l0 f[ 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# i; r+ g$ H7 x, _5 u! N
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!

7 G% G  k/ q; t/ l1 }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
% h* O! {: E: w1 Q" k
0 L  S- t2 R; L) w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 ]& l! K* o8 q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.
- c% ^1 D- A# \3 X1 @
: K6 T4 d( r8 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。
' c- Q# t& |' c4 o$ h1 m  B* M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
; E5 v; h  r, @【 ATLANTA齿轮齿条 】
& K/ b1 R5 f/ @, J- v0 u, c' M0 Z0 I7 F- v6 C1 G/ F" i# w
1.特点 8 l3 u6 G, H+ m
7 S) [, E! m5 M- A3 ~% r1 b) y
(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;# z. F8 l2 m% T$ n- u
(2) 研磨级精度累计误差0.022mm/300mm;5 Y) s6 `7 i& {8 g( |& v( ^
(3) 具有直齿/斜齿齿型,适应各种使用条件;
- r( \8 \" {( _& I! K( @(4) 具有热处理型/未热处理型,同一模数可有多种强度;
+ Q: F8 e1 h4 x- P- b(5) 具有方形/圆形外观,容易整合使用;
7 s! z, {9 E: ^(6) 多种材料:合金钢、不锈钢、工程塑料(POM)。3 d" M0 j6 q- k$ |$ H: V! w: T
. B& h6 G$ k1 J0 s  y
! ]0 G7 A: K" ?/ Q; h% U
2、应用
. ?8 P% |- Q4 z! j! `2 \. x适用于快速、精确定位机构:
9 N6 R8 C, ~1 b# ~; ~6 c(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、
- [5 O: i  F- j  s% u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$ T& k' F! J  F# B(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。
) X; h/ n" p  `4 [8 s7 }4 y欧美机床和自动化领域已采用多年,首次引入中国。+ j0 w+ C% h6 d$ Q( s
1 E8 F2 M. R) @. n, c
3、应用案例% q# F# q! o& J% Q
设备名称:龙门式五轴铣床
! }0 w+ V- j/ s! w; ^应用产品:德国ATLANTA研磨级高精度斜齿条(m=4)+ Y0 |# U, @/ S
■ HIWIN滚珠丝杠简介:2 ?8 b) r9 h4 q
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 B6 ]9 E% H( |/ v/ 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,
/ m2 w" k+ d: z+ z  u9 Z( E同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。
! h, D$ E1 w6 F0 r! Z, d+ c* A* r. z' a7 Z+ C0 e6 R/ S
■ HIWIN滚珠丝杠的特性:2 {8 C9 h7 c4 r' Z8 T
高效率及可逆性 零背隙及高刚性 可预测的长寿命
+ K- @* A" H7 Q3 H  f高导程精度 超静音 短交期 低起动扭矩及高顺畅
% N% T: r2 d& ?( E  h/ G6 ~; M; @: z; p, h0 l$ `& P
1.HIWIN精密研磨级滚珠丝杠+ K" q8 B( Q7 {7 n& m& b" q% B5 ^

$ Q! R4 j( M% i8 E: E1 l特性:螺纹经研磨加工,具高定位精度,使用寿命长,
5 F' U7 L0 G' d. Z& U5 k零背隙,无阻滞滑移现象,极低摩擦阻力及极小
9 d+ E9 y' t8 q7 y6 S1 C! `3 J移动距离) f) t: |, F# V) V
用途:适用于各种工具机、超精密机械
3 L! d9 g# W6 c9 s' e# U1 V7 w  B' Q

  Z/ Y7 ~, e3 m- W& x+ y) H8 y. j
3 t9 J9 }) C5 q7 B
2.HIWIN转造级滚珠丝杠9 ^  ~4 U8 V: D5 e( G8 H7 i
- ]- S% X; a( P3 [. E7 f0 |
特性:一般定位精度,使用寿命长,容许些许游隙,容
% Y( j" W) P8 U+ Y2 A: M许些许阻滞滑移现象,低摩擦阻力、价格低、交
3 M/ c2 m5 A& ^% D: `- _+ [* q0 s6 Q% z期短,尺寸齐全
7 U6 @% R& C4 t. z用途:一般产业机械、自动化机械1 H" V: v  J! O* @4 C
+ p/ Z7 ~) K2 K

2 @+ f, p' }& L& V* h' \% n3.HIWIN端盖式滚珠丝杠
- `  E7 f$ x3 @  T
$ D* B; X4 T3 o8 k4 Q特性:高进给,高刚性,低噪音
) g* m' y$ N# M: Y用途:高位移,大负荷的环境,快速搬运系统 : c- [, Y7 y" T8 a/ x7 F, f, E
& Y$ T$ n0 M3 }: P+ X

2 `3 C1 [2 T: H( g4.HIWIN高速化滚珠丝杠8 Z9 F4 M& W) Z1 w  M, z
$ ~5 f! [+ F. y0 O2 s# e8 L
特性:高速进给、高定位精度、高刚性、高DN值、中空
2 q* E5 j( S4 n8 I螺杆) }3 |8 K1 F- w; ?1 ]
用途:一般工具机快速进给4 r( ]# v0 H8 ~6 @4 c7 l3 {
5.HIWIN高负荷滚珠丝杠2 f  Q- L. }8 E/ W4 j
4 t8 N: F% d( H9 r1 R+ K+ u
特性:高负荷,高加减速度,高耐久性,E1(自润式)
8 }9 O& U5 S. G! a3 W设计
" z9 d; Y( e/ D# H用途:全电式射出成型机,半导体制造装置,高负荷制; i, u6 _/ T: T. q1 q8 ^
动器 ! ~- c1 X: q+ f+ c. S

, m0 N1 ]" D: e 200612494046353.gif 0 [3 e& h. p# L; W, R
6.HIWIN螺帽旋转式(R1系列)滚珠丝杠
4 k6 U8 ?+ J2 O5 P9 p, f! r+ ^
2 _3 T+ F" f9 X4 r$ q2 ?( E特性:体积小,精度高,低噪音,高进给
" ~* r! b' |! @用途:半导体机械,产业机器人,搬送装置1 H7 R* W3 X' g/ Y& D8 h
7.HIWIN自润式(E1系列)滚珠丝杠! _4 c) ~! b3 P0 W2 P

* D# n2 d# S$ A+ C$ b特性:免供油设备,油量适当,符合环保概念
$ b  a. s( p$ a) O' `用途:机械空间限制无法配置供油系统,不能有油污的
. t3 A! P: c2 z* R  o环境- V7 X/ t, F- y6 @0 U1 g
4 B! u5 A' O7 l# z
[ 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# y* F7 C/ D1 ^; k4 k
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 ...
0 `, G. L; V. Q' o1 p# @
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。, s' ^5 T" R, ~, b# i: F4 ~
& a" l/ X1 E3 Z8 i7 {
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。$ O2 B1 }3 [* ?; `/ |! \  n1 x

5 i; K1 }0 ~- W& |2 i. @3 F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?
9 Z( M9 g) R$ m& ~- g
* a; x- e3 D9 a( x, Q. r[ 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: 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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