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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
3 k9 U* i3 Q+ }* s/ V: M% U" n
2 g, U: b( t) U! u6 c' V! 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.gif
# o' i; t/ J) z( W4 z# f5 _$ V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!
' F/ B- c( G. O
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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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
% M* u% x4 J0 L6 t
- x* ?3 G) F4 z- 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。

! E1 t' a& ~6 e4 c* t7 E9 T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.
( ~. G9 f( F. w5 y$ y
5 I: l9 j+ ^  {' ^: s0 \3 j( M3 a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。& R) ^' f/ H% b
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
. \% P& J0 M5 Y9 i/ d- [& J【 ATLANTA齿轮齿条 】
+ t, a% A0 r& c& w& S: E; o3 p) Y5 f! y( w8 ~! s+ \7 l; {- k3 D
1.特点
- i2 J2 ~, [1 L- N4 }, w* d
' ~! @/ ]7 H% Y8 B( G9 |* ^  L(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;2 _/ a2 U' f6 R* W8 g( d) U
(2) 研磨级精度累计误差0.022mm/300mm;
3 s2 q: I( [6 [- g; Y6 c. }( G- n(3) 具有直齿/斜齿齿型,适应各种使用条件;
/ u' L% N" B+ C# P7 t(4) 具有热处理型/未热处理型,同一模数可有多种强度;6 g3 I3 h5 P/ P2 ]) |0 c- I
(5) 具有方形/圆形外观,容易整合使用;$ _+ K  q* O' F+ w
(6) 多种材料:合金钢、不锈钢、工程塑料(POM)。
1 Y+ M$ [$ B! |9 {9 ?. j- E. i
  U, X0 z  L9 U
! h5 \3 W" A; P4 w/ a7 ~3 \2、应用
) a& [) O. a6 y& E+ ~5 L( T9 ?2 C  O适用于快速、精确定位机构: 3 J% J3 A+ {2 Z) c/ ]) F  J5 V
(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、
7 x( p( z) ^4 L! j/ x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;
; B7 N/ i& {8 M4 v6 ?) i+ e(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。
. e# v8 \4 p& e. }9 E, e欧美机床和自动化领域已采用多年,首次引入中国。6 I, w- |, G! N, P, ~$ `

3 s% v" i& I" n4 D3、应用案例
% M' B$ Y' y6 M8 v" q) O设备名称:龙门式五轴铣床: B* d) D8 s0 w# E/ v
应用产品:德国ATLANTA研磨级高精度斜齿条(m=4)/ E: W, N, r# S6 ~5 L
■ HIWIN滚珠丝杠简介:5 `0 H! I  ?- k) T! a* z
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3 a. V6 n2 ^" J: W3 C' }+ B
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,  ]) Z  \# ^/ P' P, o
同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。 , Y5 U3 ?1 o& Y" s0 C

( Y% C" t' E% [# h& o■ HIWIN滚珠丝杠的特性:: P- [* N2 ]3 `8 p  @
高效率及可逆性 零背隙及高刚性 可预测的长寿命 ( K" K3 w4 H! l, E$ u) b
高导程精度 超静音 短交期 低起动扭矩及高顺畅
! W; V/ b4 b* r% }5 x( J; h* A1 Z3 u! R
1.HIWIN精密研磨级滚珠丝杠& b( U6 Z  U% D6 k/ P+ I) B
! Q# P2 S& T! m: O* ^
特性:螺纹经研磨加工,具高定位精度,使用寿命长,
! {  g2 }- N7 j! D零背隙,无阻滞滑移现象,极低摩擦阻力及极小  N" B1 f! @2 L2 a4 ?4 s
移动距离
! ]$ y; C" U/ j1 u( `+ f  D用途:适用于各种工具机、超精密机械 . w" K2 z# t0 c% r3 v( V6 x* m

; _: U2 l0 z+ l' X2 E: ^% x1 H3 H8 }2 U2 m( p# _

) p( ?+ P3 X$ H+ T$ C) h5 _" b% T3 z
2.HIWIN转造级滚珠丝杠& {/ [5 f( Z; u; E0 w+ M0 N- V4 p" C

) J7 B$ z; P; Y" w# t; W2 g特性:一般定位精度,使用寿命长,容许些许游隙,容
9 T$ c" Y, N3 m. u! L5 {1 I" v许些许阻滞滑移现象,低摩擦阻力、价格低、交
% y. q9 d) N# X6 l5 v' m期短,尺寸齐全
, A9 b: ?  ?) X0 d  L2 R用途:一般产业机械、自动化机械+ ~+ E6 K/ x" p

5 O; a7 I1 j: k4 Z' M, P% v$ P" m5 h, o5 f
3.HIWIN端盖式滚珠丝杠! c: E4 I* Y  H
1 r2 a  b2 s, I3 K! V6 v/ G2 ]' |
特性:高进给,高刚性,低噪音
0 a1 Q& [% ?) d" U% j3 j用途:高位移,大负荷的环境,快速搬运系统 / m% C/ f1 c% v7 \2 g6 S
1 l( j5 O+ O! L; w+ u% @1 @

0 v/ ?+ c' b& Z; w" A4.HIWIN高速化滚珠丝杠
0 b; Z8 w2 {' K. O, a# L* Z
  c) N5 T3 k, g% y5 ^/ j% c特性:高速进给、高定位精度、高刚性、高DN值、中空
$ x3 \# F. G3 Y5 x0 ~& K螺杆- G0 a4 E* N/ m: {: q
用途:一般工具机快速进给
2 H! V2 C7 w5 q- F( z5.HIWIN高负荷滚珠丝杠
4 N# q- I1 Z2 {' v5 ^# O5 p  l  z* j' o
特性:高负荷,高加减速度,高耐久性,E1(自润式)% d  I9 S* |/ b, T- {) r
设计# j; |  x" x+ |. q: {
用途:全电式射出成型机,半导体制造装置,高负荷制! T" ^- G) Q2 N2 d
动器
8 q, F0 Y2 ?. w, s. V: S4 S% |4 U1 y9 f
200612494046353.gif
3 x/ r% m* p1 t+ E$ x6.HIWIN螺帽旋转式(R1系列)滚珠丝杠! P/ S4 [% V( H% K8 t

. j/ r6 T2 H8 k/ `* L* l2 O特性:体积小,精度高,低噪音,高进给 9 u& s  p, S0 u# q; y
用途:半导体机械,产业机器人,搬送装置
3 j- B& f7 X8 T, K- Q+ J7.HIWIN自润式(E1系列)滚珠丝杠
/ A& @  U5 w) R  u' [' s  l! R; ?3 T% z& f2 I8 L9 _
特性:免供油设备,油量适当,符合环保概念  _& B9 @; ~; J) e/ ]
用途:机械空间限制无法配置供油系统,不能有油污的
1 `4 J) U; Y5 `7 Q环境
0 v& Q. H" h9 S: R7 p; r/ @. F) t# T& z4 k4 N$ V  A  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.gif7 o/ ?/ z9 M# V8 m
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! u$ X9 t: h6 ]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。
3 @' f  o$ r0 G: `# N' X  i
4 m; p; A6 B9 f: N+ d$ e" B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。( k& h$ s' q6 F' T9 C1 s
2 C. v, O6 c. P# t& @
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?
4 m1 P0 v0 @) J6 U9 k/ J$ e& U* V0 A. B2 L( S* Z2 d
[ 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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