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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
% O3 O+ T2 j. I2 a& a9 {* s8 a& O9 w+ P
7 ^/ V- |! g3 U! k1 c5 u1 W[ 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
' q* [( l) P8 z& M; O' y. k* }7 \# H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 j: m' z3 a  T$ {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.gif8 G& h. k2 u& X  O0 n1 P4 M6 `5 V
5 p5 D$ G4 T6 M0 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。

' e# I0 s' Z9 _% K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.( _% b# z: y. a! X

! I! I$ g$ A2 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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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。1 V( H5 R5 v" Q; ?4 I$ P& ]
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
2 e# D! J3 t  Y, H8 d【 ATLANTA齿轮齿条 】* q' J# e& S7 U" X; {! G

. F$ G1 m5 A; A% |# @# D& T1.特点
( Z. a/ N; F3 ?* J1 w( L: b1 s" z6 U6 q5 b
(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;5 h5 R. A6 \, s* }( Z; W$ w4 D' l
(2) 研磨级精度累计误差0.022mm/300mm;) p+ x% U9 C- \4 f/ i* m
(3) 具有直齿/斜齿齿型,适应各种使用条件;! D1 k. E& i% ]3 `7 E
(4) 具有热处理型/未热处理型,同一模数可有多种强度;5 I: L7 R2 _/ u7 @6 w! s
(5) 具有方形/圆形外观,容易整合使用;4 ~5 e7 {: H+ Q' ^6 w1 L
(6) 多种材料:合金钢、不锈钢、工程塑料(POM)。
& R, O7 R( p9 P# @; j0 B, T
/ L# M+ N! T; ^# A) y% j: ]6 |) u3 t, H" e. F. z- O8 I
2、应用) b& r+ `& N" S( j, F
适用于快速、精确定位机构:
6 q0 e2 R/ H: A. j+ @) ^( w(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 W/ k+ y* p4 z1 Q
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;& r2 @+ m3 g' B' O& w* n
(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。
! H9 z6 e# F' B+ _( D; A! [欧美机床和自动化领域已采用多年,首次引入中国。
7 X, D+ x4 z2 D( X6 P' }6 z
  @1 Z" \9 U7 y3、应用案例
* V4 _  S5 D3 H# ~  A设备名称:龙门式五轴铣床% W/ q4 d$ W$ q6 B" X
应用产品:德国ATLANTA研磨级高精度斜齿条(m=4)0 Y  X" c' R4 k' J7 N1 j+ J# L8 J
■ HIWIN滚珠丝杠简介:
7 {; S2 q2 y4 f! u: R; v4 D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
9 d3 |0 `) u  R" [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 @* Q7 W- b7 _3 h
同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。   M+ @# I# k1 ^3 p  o0 d

, }$ `- k8 v* ]■ HIWIN滚珠丝杠的特性:! X& c, R9 o3 v3 l- Q5 G
高效率及可逆性 零背隙及高刚性 可预测的长寿命 3 B- K6 A0 R9 s3 h9 J3 X9 @, |' }5 b
高导程精度 超静音 短交期 低起动扭矩及高顺畅
/ S2 R* w( i1 a- X, Z
7 D1 J6 X8 p+ N+ {1.HIWIN精密研磨级滚珠丝杠
  u0 }2 x8 x' R0 N7 D& ~2 {2 O, k* Z1 d0 k
特性:螺纹经研磨加工,具高定位精度,使用寿命长,
2 A0 j4 o9 Q6 d3 [- R, W8 F% ?零背隙,无阻滞滑移现象,极低摩擦阻力及极小! \$ T* {' [' _) X( b' X# O
移动距离
1 D. B7 `7 ]+ o2 ]* H9 \用途:适用于各种工具机、超精密机械 / t6 z4 C. o: y" }) h
. r6 d7 q; W* E' |
7 s* w( {) F+ F6 m  u
" w6 E3 `, P  C0 a( R1 ^- K7 ]
& D0 g/ i; P5 f- e; ?$ A
2.HIWIN转造级滚珠丝杠
) [8 J( [$ w( G
- x, ~3 |5 Z8 p! ]5 h: J/ u2 `特性:一般定位精度,使用寿命长,容许些许游隙,容
: M5 u% [- W6 K* A许些许阻滞滑移现象,低摩擦阻力、价格低、交
& u: P. z9 j, r0 ?  j+ c8 p2 \期短,尺寸齐全! o6 D7 H; _( n5 j& A0 V+ Y
用途:一般产业机械、自动化机械
/ @) Z( J9 H6 _8 m# g) H
- k9 m" ~- d# `4 q- a( D  _( |/ ~6 H6 |* w0 U9 {
3.HIWIN端盖式滚珠丝杠
* t1 b% `5 C0 {: f
) v7 h1 s3 d& V" `  h6 {8 h特性:高进给,高刚性,低噪音
/ @$ V8 F0 b+ t1 _" j& F* n用途:高位移,大负荷的环境,快速搬运系统
* _. m+ [4 ?% i. K6 k3 U5 F4 |$ O
4 O! w% P: J5 }% f. \
9 w! \) S% t- Z2 ]4.HIWIN高速化滚珠丝杠
4 R9 v, h5 O- n4 t. r- g4 k7 x+ B5 c+ Z
特性:高速进给、高定位精度、高刚性、高DN值、中空
  M+ W& c( W% }6 a- h4 o4 X8 O螺杆
1 o" p/ X' s. P/ a# y  U% T用途:一般工具机快速进给: }; f% e/ [+ x' v+ s9 W% }
5.HIWIN高负荷滚珠丝杠8 P4 m) k5 `* p( c

2 j! U; h% G2 I; S- l, B: x特性:高负荷,高加减速度,高耐久性,E1(自润式)
0 Q3 f4 F8 R9 i! m设计
! f1 B2 Y6 e1 g! x- n用途:全电式射出成型机,半导体制造装置,高负荷制  D( w/ h1 A- J! U3 E% V2 i4 U
动器
7 U5 o5 c# |2 N4 w( w
8 j4 X% d9 b' v3 J) b 200612494046353.gif
/ L4 N% n  b+ o! d6.HIWIN螺帽旋转式(R1系列)滚珠丝杠
' a/ d! v% C+ \" }) f
; ]0 V+ U% s; B: k  V# @特性:体积小,精度高,低噪音,高进给 + M" x1 v- }# X1 x; S' r
用途:半导体机械,产业机器人,搬送装置
. W( @5 H' Q0 ^/ c5 X; \5 C7.HIWIN自润式(E1系列)滚珠丝杠2 M2 ]* O5 c+ w2 \
9 }3 @8 ]& Z/ N: y8 u" C( n
特性:免供油设备,油量适当,符合环保概念$ J$ Q6 }+ E$ f+ ?
用途:机械空间限制无法配置供油系统,不能有油污的8 x2 ?* ]) C. e
环境
" b$ o* h1 R( a  m& p# ~9 ^) g5 g3 ^2 r  {; i5 h4 g2 `: j
[ 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
$ F% X) C3 f0 ^7 |4 X/ Z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 f# s' ]( K1 T0 s# X* ~, O) K+ r, b: 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。
+ U* R4 g- O/ d! n* {3 S7 x/ H3 ~3 `/ 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。
7 H9 ?0 F7 `' d( z" E
4 i4 R8 X9 N2 l+ z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 E7 k' I8 J6 {

1 l' w) o; G5 {[ 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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