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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
. T; a. W0 J  H+ V6 O- y/ _8 R
- e6 |% G0 @1 b/ p( m[ 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.gif4 q: U9 y- f9 j/ a7 J4 i: l
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!

* S1 m6 J+ D4 N) ?) ^9 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。

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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
: e7 ^$ h; q, H; W
: A/ @. C% X; X* l) [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。

" u3 c. O& i" g) v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.) l( I2 W& o1 A# k+ U

. ?( i7 y& f! B7 q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 a/ @* l& `6 i
推荐考虑齿轮齿条机构,成本低,实现起来也容易。

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参与人数 1三维币 +5 收起 理由
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 + X( R( n* f& T6 m5 c# _
【 ATLANTA齿轮齿条 】
; Q: c+ C: j% [( Z# S; |, H& ~1 E0 D8 f8 q  M
1.特点
- m0 L5 k, `6 U# b/ E# x/ l0 h- @2 p, Z
(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;* ]4 X  R/ U2 a6 E' Q
(2) 研磨级精度累计误差0.022mm/300mm;
- s0 A6 k9 B; O# `( O2 C! {  {(3) 具有直齿/斜齿齿型,适应各种使用条件;. [- x* v  g2 \+ h
(4) 具有热处理型/未热处理型,同一模数可有多种强度;
2 P: |+ V) x6 r; y  a0 L% g6 {(5) 具有方形/圆形外观,容易整合使用;  [. H) G% R$ @4 j/ O) r
(6) 多种材料:合金钢、不锈钢、工程塑料(POM)。* r& U6 q, s8 J7 X# y- J4 }
4 t9 s/ w- R9 E& t* S2 S3 |4 z

0 s6 t3 C1 r, S$ b2、应用
9 _8 |. S5 y( a' O* z1 |2 _7 R适用于快速、精确定位机构: % w' [8 t, i( O0 a
(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、
# r; X% v0 u- x, O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;
! ]2 Z! d/ f" r9 Z1 j- F7 s(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。
$ {) Z0 y  n* Y" I3 u6 ]" p欧美机床和自动化领域已采用多年,首次引入中国。5 L, x" D( N( Y$ g+ Z2 Q
+ S. f0 P. V8 U$ z) E
3、应用案例4 d9 e/ C1 r0 v6 S, p$ H& e' m
设备名称:龙门式五轴铣床
, V1 B7 C! ]. F% v, r( r! }2 c# A应用产品:德国ATLANTA研磨级高精度斜齿条(m=4)5 Y8 [6 w. n' d0 G# ~  H
■ HIWIN滚珠丝杠简介:2 A5 m# }5 T6 C
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
; t& y4 k/ W4 X. b. Z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,0 G" k; x' F/ R7 I
同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。 2 \* E0 P: W3 h$ x; b" D. V% @
) @2 @' w( F) U: u6 W4 w( f
■ HIWIN滚珠丝杠的特性:
! N, H% d! @5 g高效率及可逆性 零背隙及高刚性 可预测的长寿命
. s. t9 |* q3 a高导程精度 超静音 短交期 低起动扭矩及高顺畅
) m% y0 H, O7 k! f* D' D( p3 s7 t8 g3 G% K4 n; K7 `
1.HIWIN精密研磨级滚珠丝杠2 b9 n, H9 \+ A6 u
: I4 B$ Y! V8 T  L' ?- E
特性:螺纹经研磨加工,具高定位精度,使用寿命长,; H1 d% _7 r, C$ F
零背隙,无阻滞滑移现象,极低摩擦阻力及极小% T6 r: V" _6 A$ d% ]2 V' r
移动距离  z( h4 ~# u; t" p$ B+ A
用途:适用于各种工具机、超精密机械 " `+ ~( U7 v+ w( x9 P
; Z- u) m- E$ J+ ~5 Y2 ]0 ^1 i9 c$ a

) Z) \( P( P4 N2 A; O/ R% y3 d- L/ l9 w  ?3 }; b
1 L  \: A, e- @9 r& I) b
2.HIWIN转造级滚珠丝杠
/ R/ G4 P9 U  k* _; A
/ E# c0 {+ x1 r- I4 v7 w$ Y特性:一般定位精度,使用寿命长,容许些许游隙,容2 e* G2 {, Z- {
许些许阻滞滑移现象,低摩擦阻力、价格低、交
' X/ |! u1 ~$ o$ W3 @. `' d, _期短,尺寸齐全  k" e/ N$ L' C! j' o  P5 f. e% {
用途:一般产业机械、自动化机械
# b/ d* x; B) u$ d; L8 I7 d9 u/ d. T
8 i1 C4 F5 S7 @( u
3.HIWIN端盖式滚珠丝杠
, ]% o) C" ?) f& u! ~7 o* l5 G3 V- _) w+ M
特性:高进给,高刚性,低噪音& k" \9 K5 g; r7 u/ k+ K, _# m
用途:高位移,大负荷的环境,快速搬运系统 % J& z4 C$ W! f- Z

5 {4 Q5 D" X2 Z
( |, t$ i; V3 G. d5 p6 c. z6 @2 ~4.HIWIN高速化滚珠丝杠" T& J! B* ]1 q/ V

( l0 r# ~/ p0 o7 N特性:高速进给、高定位精度、高刚性、高DN值、中空
2 g5 Q- R! ~2 G0 X5 C螺杆3 A; S" G/ D5 Z
用途:一般工具机快速进给0 O+ a) H% B+ q& h
5.HIWIN高负荷滚珠丝杠
5 r) ?0 l  l& t8 n6 K
& m3 @( Y8 I/ W0 j: w6 T! B特性:高负荷,高加减速度,高耐久性,E1(自润式)
5 l. b+ e. [1 Q$ j' y+ W设计
' k" F4 }8 ]: m8 e! T+ P0 P用途:全电式射出成型机,半导体制造装置,高负荷制* Q( i9 i, A& w: I+ |  A
动器
  k3 m" J9 R8 C2 E9 c
4 g8 }: W5 k1 `9 F+ j 200612494046353.gif ! G7 b' R. {2 c
6.HIWIN螺帽旋转式(R1系列)滚珠丝杠
! R) S: |* z' H6 \/ I
) m8 m5 T4 {# Q/ `; n) T+ D特性:体积小,精度高,低噪音,高进给
) ~0 C1 a1 w" @1 m用途:半导体机械,产业机器人,搬送装置  |" ^' p/ w" D! q3 k  B1 X4 _
7.HIWIN自润式(E1系列)滚珠丝杠
+ U: g3 x: A1 `2 h1 {" {* k. Z( n3 `3 k
特性:免供油设备,油量适当,符合环保概念
& \: U; l/ J+ A用途:机械空间限制无法配置供油系统,不能有油污的
. C& b" E, E3 c: z1 V! O$ n% t环境8 j. k% B6 c/ M- p

, X1 }. ?$ Z% y( R# c1 L8 G[ 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
; U2 g4 M8 e# B9 C& 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 ...

$ u  |' `2 N8 O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。
. F* I: O. v/ I1 [/ E% \% m2 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。
' n0 c5 o% n0 p+ T3 g3 R' j8 Q  v' C# f% i" [! W% Y1 N/ D) i
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?- T% X% K. A' j1 b, B

4 j7 @7 q4 d) x5 B1 c[ 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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