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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. E' O6 Y% s3 |& V
2 j! y$ z$ O( g
[ 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.gif5 |  H$ X& G: x5 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!
3 D  q- [/ q4 U. S$ 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。

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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.gif2 ~8 X3 V! A( N

4 G+ A& `# D4 l8 k+ u; ^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。
% f$ M0 q4 i; o
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 N7 A* R& w; Y
4 l$ k  _& V6 k+ R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。7 _5 {: W# p4 R5 h4 V- U: 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 9 h0 O3 l2 ^' Q% B9 {/ \3 S
【 ATLANTA齿轮齿条 】! t. J) e: L. l
" N6 z5 d3 C1 ]& T# T+ M
1.特点 5 {+ z1 |2 N% b$ k

1 d1 m/ t( m# _) p/ M(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;: O. k( E3 @4 S! F
(2) 研磨级精度累计误差0.022mm/300mm;3 y# E+ T- n" F( b6 i' K5 l' a( g6 Z
(3) 具有直齿/斜齿齿型,适应各种使用条件;
. R! S" p- U5 m+ v& T  r& M  L(4) 具有热处理型/未热处理型,同一模数可有多种强度;
2 r, r2 W  {8 W1 q3 h% s: B(5) 具有方形/圆形外观,容易整合使用;2 q) [- a4 t+ P( U9 v* c: L9 Y4 q
(6) 多种材料:合金钢、不锈钢、工程塑料(POM)。  v- N" ]! \5 [% l+ T

3 r5 `* B0 q4 ]  Y. l  l# c0 Y2 j1 Q4 d6 E" }. w5 |" n
2、应用# X- e. s! {) \& C" A) H7 q, ^# t
适用于快速、精确定位机构: : d$ p& Y, N  k: O: i
(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、. C$ [: ]9 B8 t/ r4 G5 G3 G* V6 [
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;) j# O3 ~. 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。  I7 [9 V: r* _6 y9 X0 T3 S& H: [
欧美机床和自动化领域已采用多年,首次引入中国。! `* {$ I( g8 P  I7 f# S

' G1 B$ h, O( U+ W* U2 [  G2 @0 N3、应用案例! v$ U" K: A+ d9 g- F* @5 z
设备名称:龙门式五轴铣床2 R5 `. w( c4 Q0 `- [
应用产品:德国ATLANTA研磨级高精度斜齿条(m=4)" K  u2 F2 M+ K& X8 p
■ HIWIN滚珠丝杠简介:
' A/ y4 T: k* ]3 A% s/ v+ 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/ w) l: N& D  V# d1 J" {8 m- [/ }
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,
( {+ B% A- U  p9 G& w同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。
4 x, ?& f: }8 Z/ U0 z- L, a5 z6 s2 ^+ |4 L: t: i
■ HIWIN滚珠丝杠的特性:& w. B+ N$ g4 A, b6 ^! y* Z
高效率及可逆性 零背隙及高刚性 可预测的长寿命
" D0 J/ o( r/ K$ o高导程精度 超静音 短交期 低起动扭矩及高顺畅 9 \8 t  }( g9 U  \; A% J& i

, d  B3 x* S, k/ @1.HIWIN精密研磨级滚珠丝杠( R# B1 W5 Y: i+ G

5 c( T4 P4 ]# \特性:螺纹经研磨加工,具高定位精度,使用寿命长,
( f% y" _. V+ E. L  S; n0 |7 B零背隙,无阻滞滑移现象,极低摩擦阻力及极小- d0 K8 w7 n" b$ ]2 s" L- u
移动距离# x6 t2 q: G9 K5 R
用途:适用于各种工具机、超精密机械
! s6 o  @) @) P: P& K, }& _3 ?% ]. ], L3 u

- v8 q/ |% S2 m- s) }9 F
! k4 `6 f5 |9 c, x
% N  B& ~# H0 I; ]9 ~7 A2.HIWIN转造级滚珠丝杠
- Q: a% i) G& D6 S9 _6 b) r7 P9 b; c+ G" O$ P4 k
特性:一般定位精度,使用寿命长,容许些许游隙,容3 k( Q" J+ J7 k( h  E
许些许阻滞滑移现象,低摩擦阻力、价格低、交
1 m  _; }, y& B3 z0 \6 S期短,尺寸齐全
4 U/ c& u- ^" ]" s# k, h用途:一般产业机械、自动化机械% Y* a: \& s7 I* V
, ^+ `5 `$ a3 w8 y9 c1 `  t1 @- u

4 M1 f4 r0 e* K% C! t7 C$ e, `( U3.HIWIN端盖式滚珠丝杠
' f: N9 D6 J4 G- a2 A# z1 a  W/ X/ a- h5 X  e1 k" G5 a
特性:高进给,高刚性,低噪音3 l; I) T2 S* p) P5 H2 L
用途:高位移,大负荷的环境,快速搬运系统
  T1 e) z1 e! h3 T0 ]) q' s
. A) n8 W4 C+ z# t( ~8 O. h/ A' C- ]+ ?$ z: H, ^1 s+ o
4.HIWIN高速化滚珠丝杠
9 N; C  g9 |, ]0 d3 G8 R! n  V; J8 M3 E# _7 C- @5 K4 T# v
特性:高速进给、高定位精度、高刚性、高DN值、中空
* ?0 D9 Y" g% `* s5 L! q1 G螺杆' |" W1 e% N( \$ O" U7 o
用途:一般工具机快速进给3 }. o( r* G6 U) ?$ z
5.HIWIN高负荷滚珠丝杠! L3 V  n$ ?  n/ a' P4 _1 c
$ b# C0 Q) {% S& V  C7 D" E6 q( m
特性:高负荷,高加减速度,高耐久性,E1(自润式)
. j7 {8 X2 d! y9 n$ _设计
& E1 W! c( R0 J# ?( X2 R用途:全电式射出成型机,半导体制造装置,高负荷制
' s/ y! f' x& K3 X; `: C2 K* T* Q% L动器   f8 p% L/ `. d- I" {0 V/ }- B

6 v+ K5 M. l$ \7 s* n9 ~, X# M 200612494046353.gif
  V4 z) L' k6 \" G6.HIWIN螺帽旋转式(R1系列)滚珠丝杠. ?, W$ }. B( O4 ^: D/ T- l

! ?- q) h+ x, t# P) X3 \特性:体积小,精度高,低噪音,高进给 - \, r$ Y4 o3 Y+ T& H% ?. \
用途:半导体机械,产业机器人,搬送装置3 A9 b. z$ V# O1 t# |: s0 j* ]
7.HIWIN自润式(E1系列)滚珠丝杠- \% o- `7 [& D( E7 u8 U

/ b/ r& t' b' T) b特性:免供油设备,油量适当,符合环保概念
& H1 ?- u3 ^3 K, D4 G% }! d用途:机械空间限制无法配置供油系统,不能有油污的0 d, a" u% N: {9 g* p9 y& K
环境) h8 v' G3 H' h7 G0 D8 R3 P/ g. P4 V

( z0 |$ e7 Q# K6 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
, `7 R/ M2 r! j  N9 d; v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 ...

: e. L+ }: J/ c( |/ M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。
/ v0 t+ y) I3 F5 M4 D3 w' U
9 x8 l7 ^* L/ M, 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。
- B  L- y  e9 j; d/ S
- \' C: j2 Q9 I/ q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?
0 G2 A$ X0 x. _$ B$ }. ]  m. G8 a# b- M' b. k+ u9 [1 ^0 N! e
[ 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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