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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0 k5 L7 l$ B7 L8 z: v* y6 X2 g

7 d6 o" |+ p  i+ r1 v; s[ 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
1 Z' z, I% g1 J* G0 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!

( Q, ~/ g  G+ k, n4 j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" Y/ Z5 q  z& x5 X0 f

$ t! J3 d" \' {, ~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。

6 u% V& }0 |' Y6 o6 u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., i8 ]- E) l3 @) `

2 |! p' G4 f! ~9 s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。
2 p' k6 f& }- G: i: r* 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 ! h* D3 n" T' C: e7 F  r- j
【 ATLANTA齿轮齿条 】
$ o" @' X4 ^1 a, E" b& t
8 i+ M  ]4 g/ `* r5 p( ]0 b/ h7 n1.特点 0 I: K# J. S9 @9 g  M8 E
6 J) k3 t* R5 L8 G$ ~  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;
# Q+ |/ p' j7 ]: T8 G(2) 研磨级精度累计误差0.022mm/300mm;
6 q8 j5 V1 U" v5 w(3) 具有直齿/斜齿齿型,适应各种使用条件;
' r' L) h6 _" P! {6 X(4) 具有热处理型/未热处理型,同一模数可有多种强度;
2 f* k8 \3 g5 i* E- t8 e(5) 具有方形/圆形外观,容易整合使用;
7 [2 L$ L+ G0 N. g  M* N! N4 E2 w' N(6) 多种材料:合金钢、不锈钢、工程塑料(POM)。+ Y8 a4 v+ m8 l6 Y$ x3 H9 n

$ T0 _0 g2 @# n( _9 Y8 C+ c. P% R% C  `, ], @3 ?+ W5 i5 h) k6 {
2、应用
! \# t, r( P& R4 m8 z# O适用于快速、精确定位机构: 6 B# ~% d: c- d
(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、
' A& j2 ]& j( Y8 A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;
$ y5 P) i+ S  O+ 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。
7 [3 Y$ }9 `! E欧美机床和自动化领域已采用多年,首次引入中国。
- Z! W! c3 }" `3 Y# p7 N: T5 X) b& p2 o5 j5 w9 Y6 k; g
3、应用案例
, ?4 T& y2 }: \  H" v, o. P$ Z# A设备名称:龙门式五轴铣床
4 X$ R5 \) S) a& \1 {应用产品:德国ATLANTA研磨级高精度斜齿条(m=4)
5 [5 j  O; X$ {# Q" q■ HIWIN滚珠丝杠简介:& h  t+ n# w( ^0 v5 L. B' W
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
4 I. t  F% h" I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,3 `- }' N6 T& h' d
同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。 , N' Y6 V: O+ d" v2 d

# u+ z  e5 n2 s- J) |■ HIWIN滚珠丝杠的特性:6 |3 I6 x) _9 y3 H
高效率及可逆性 零背隙及高刚性 可预测的长寿命 ' l; S% M7 i. U0 i# `6 w
高导程精度 超静音 短交期 低起动扭矩及高顺畅 . {# @  h% ~( H1 r3 t5 D. D0 B7 T

7 M8 E( o8 d9 I' ]1.HIWIN精密研磨级滚珠丝杠3 S8 c2 P+ o$ v8 x6 N5 p
) v1 _4 n! z& f
特性:螺纹经研磨加工,具高定位精度,使用寿命长,) t9 D+ y: M' [8 S
零背隙,无阻滞滑移现象,极低摩擦阻力及极小; m4 N# F- C) Y
移动距离
6 N- R8 M- ?, P用途:适用于各种工具机、超精密机械
" x3 F* A) W, N* J7 c, H5 x. V$ \7 g4 s' d3 }2 T
2 V  f+ f- @: b4 u* Z6 C9 W

" r. U. l* k0 V
) U3 w5 Q9 W: H' K2.HIWIN转造级滚珠丝杠( v, F6 G4 C, W' M6 O
5 U* x$ q' p# i5 J9 d( q2 s
特性:一般定位精度,使用寿命长,容许些许游隙,容( X. f5 C; S: l, a! i
许些许阻滞滑移现象,低摩擦阻力、价格低、交
$ D+ K4 M# k. m% c2 k; k9 M期短,尺寸齐全
( k: |9 B; N$ _1 f3 w1 }* X8 ~- f6 b用途:一般产业机械、自动化机械
/ x  k; \6 b' i7 J4 }. i2 j2 w5 ?
$ O5 `- i8 h  N" D$ W4 E* f8 F0 a
; P: L2 s3 P" H8 ?) W4 O% h; o0 n3.HIWIN端盖式滚珠丝杠
. _0 T+ w0 b; y# l& P; s5 L, R7 D1 T8 @
特性:高进给,高刚性,低噪音
# G1 q: N- N( M, j: j# k用途:高位移,大负荷的环境,快速搬运系统 % K+ `1 H; K$ e, d) \" V: y
* U+ U8 f% X! ^
( d$ e! @( r( l( [% G: z6 p
4.HIWIN高速化滚珠丝杠
4 o2 `7 r: \+ d9 u8 X( S
  [; P/ l5 M1 b4 ?特性:高速进给、高定位精度、高刚性、高DN值、中空
  [) r; j/ a# ?5 `螺杆  F; m% Y6 H$ Z0 d7 E4 Y
用途:一般工具机快速进给
# K2 a" N9 t- P5 B3 a% \% u  k5.HIWIN高负荷滚珠丝杠, ]! {5 T9 C! F/ X3 E4 k
1 ~* `: P" Y, @# [8 p
特性:高负荷,高加减速度,高耐久性,E1(自润式)+ m$ p% e, p8 F; l' R) e
设计
: Y' b6 I8 l- T0 D9 H: Q用途:全电式射出成型机,半导体制造装置,高负荷制
3 \) k2 M+ s: U0 z$ _动器
2 E3 U9 D, ]3 n! q8 Q8 C9 G5 R1 j6 g2 v5 I- X" Z
200612494046353.gif $ N7 g# S4 V5 O
6.HIWIN螺帽旋转式(R1系列)滚珠丝杠7 `$ s3 @4 G0 c# I9 U& x1 @0 X
+ C, m0 Q9 s6 p$ b% Q% G
特性:体积小,精度高,低噪音,高进给 % x$ }) n! l. e; `" O' ^
用途:半导体机械,产业机器人,搬送装置
; h& O7 V" L' d4 `7.HIWIN自润式(E1系列)滚珠丝杠
% i, A  T' @2 E* l. [5 Q
; v, Z5 ~9 J/ H! Y特性:免供油设备,油量适当,符合环保概念/ [, \+ [: {0 e3 b/ c
用途:机械空间限制无法配置供油系统,不能有油污的3 t+ u: I: v: C& A7 w
环境
; W0 p5 G. p4 y7 H
0 c9 @4 e8 y: w7 U' A( p+ w[ 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! j. S- S5 r" O) \
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 ...

; Y. r* P2 @( D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 i3 I$ b8 ?. I8 R

$ o; F, }3 q. t/ D" g+ W/ p$ x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。
. p7 X& K+ @2 I" J+ z1 s* ^$ l
( {, w4 U) h2 w4 E9 j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?+ k, r& O# K3 G0 W  T/ _- e. {

0 @' E& o4 }2 B0 ][ 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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