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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
; }& \, W" [# v, v" J
( x- o+ X0 l8 R" r* c& y[ 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 p/ `9 P- W7 O, J; p2 A) 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!

% v7 a5 D8 N$ N7 @, q8 A9 ]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& p% ^7 ]7 |2 y: ?- v4 @( {

5 U% d7 \, B- j$ m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。
7 E6 W( Z/ `! p& r  |
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.
" A) \& a. r% t5 H1 P$ N" U
9 Z( F0 L* h) i3 g* M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。5 k; e6 r* C0 x$ g( t4 ?
推荐考虑齿轮齿条机构,成本低,实现起来也容易。

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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 8 B& {6 w- t1 |/ q8 \
【 ATLANTA齿轮齿条 】
2 ~) X7 Q3 K0 u% a9 N
, Y3 B' r% J4 U& [% z/ Q1.特点 ; a& H* n& R( S, \

8 A5 ?/ M1 c* k(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;
0 a- D( I6 s( z' a  i/ D(2) 研磨级精度累计误差0.022mm/300mm;! f- w- ~4 L" w% ]# e
(3) 具有直齿/斜齿齿型,适应各种使用条件;: t5 m$ i8 T3 X8 `! ^' x$ d
(4) 具有热处理型/未热处理型,同一模数可有多种强度;& b: |/ X* m' H1 A
(5) 具有方形/圆形外观,容易整合使用;
$ n( K/ T4 w5 T% V/ C(6) 多种材料:合金钢、不锈钢、工程塑料(POM)。/ R; g5 {7 O. E; H
& c8 ]- z1 j$ w$ \

) t+ T+ P/ n: ^  ?2、应用
" }, {) \, b1 T适用于快速、精确定位机构: 6 v3 S  I/ Q7 K8 w1 S/ p3 t
(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、$ R9 `! @( z4 ^
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;/ u' {/ m' u+ `: }
(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。
  c0 N! u; z5 Y1 I欧美机床和自动化领域已采用多年,首次引入中国。
- S7 B2 }" N8 N! Y, @3 }3 z9 |
, I" ?6 L5 ~5 T+ b" \3、应用案例
* m; h+ Q. n% x" ?6 k3 H$ Y设备名称:龙门式五轴铣床
( d+ Y+ g8 P  Q3 s* V0 F7 T; I应用产品:德国ATLANTA研磨级高精度斜齿条(m=4)
2 K7 r- H. e: R, k6 }, C■ HIWIN滚珠丝杠简介:
9 S; ], _# P# W+ c: e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 Z& O$ @) j# M; P( _  D- O5 Z- u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,% d2 M8 f2 N; O' S7 \1 f4 ?
同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。 / v$ w( F0 s  ^2 ^
; k3 @- K8 w4 _& Q: R2 `
■ HIWIN滚珠丝杠的特性:
# ?8 @9 j- j- S; F8 J高效率及可逆性 零背隙及高刚性 可预测的长寿命 / W" i( e+ z& |2 d' d; ?
高导程精度 超静音 短交期 低起动扭矩及高顺畅
; c' j) w- P' h3 ?6 \
" s7 Z; ]" Q% {# A' Y1.HIWIN精密研磨级滚珠丝杠$ Z1 o$ y8 p( w/ n6 L* l4 @: C+ Q

$ F4 j0 H4 T  p" B6 E) [特性:螺纹经研磨加工,具高定位精度,使用寿命长,0 x: t  [: |4 e* v/ o! ^
零背隙,无阻滞滑移现象,极低摩擦阻力及极小
% T* M9 T; J' O5 h; x移动距离
% E( {  ~' Z" F' g用途:适用于各种工具机、超精密机械 ; U) Q6 B( W+ s! N7 v. U' L

2 U8 J, b6 T5 ?: |9 m  q) P
& K; `7 t5 v4 P0 {$ Y  S$ [( g. n, h: a0 a+ c
% B9 a/ f: s, e; K3 k
2.HIWIN转造级滚珠丝杠" M& R! t+ L# ]' C% n
  _! w: h" a" P" |. C- K
特性:一般定位精度,使用寿命长,容许些许游隙,容
8 `5 w. h* M& v/ ]' [  A许些许阻滞滑移现象,低摩擦阻力、价格低、交
+ c# E5 ]7 b( z& M期短,尺寸齐全  b* [2 d7 R0 u( c/ g
用途:一般产业机械、自动化机械
, V* z" P% G8 O' Q+ o3 w2 i! Q6 J! F

- U. y4 Y* Q; u2 N2 e3.HIWIN端盖式滚珠丝杠. y+ |+ l1 [; Z' m
" c. I* k. R/ n6 h( k
特性:高进给,高刚性,低噪音
( g1 J  _* E: D; L用途:高位移,大负荷的环境,快速搬运系统
) b: P' ]! r  ~7 P1 V5 w- l
' o) v+ {7 C1 l- |6 b9 [8 A3 @' B+ D0 w2 A  J: s
4.HIWIN高速化滚珠丝杠% g" l: ?  a5 n' y1 P

& o0 f" R  X4 E5 b; H* j1 K特性:高速进给、高定位精度、高刚性、高DN值、中空' L. s  w. H* W6 W$ K
螺杆
7 {% b6 o3 w& q# K! Q" n用途:一般工具机快速进给& j2 z9 s# U* |! M! L8 P  y0 o
5.HIWIN高负荷滚珠丝杠
2 h* X% Z# C, N( F$ o8 {+ q1 L. k6 R  c8 K$ C* O: |+ h
特性:高负荷,高加减速度,高耐久性,E1(自润式)
2 q0 e5 x* K9 Z3 O设计
7 e! Q* O, m. G! z+ j- y% j0 z用途:全电式射出成型机,半导体制造装置,高负荷制
; R) A* g7 y; @动器 ) v' `' A. t& {& ]
% n2 \) K( R3 j5 T
200612494046353.gif
4 I# U( A% ?) W; q6.HIWIN螺帽旋转式(R1系列)滚珠丝杠
; R# E  J* Q7 G$ k& a9 Z( z/ J% g$ z
8 T, B3 l' Y- g6 f特性:体积小,精度高,低噪音,高进给 $ N% ^' o: v% x5 L$ g, C# K
用途:半导体机械,产业机器人,搬送装置: N9 a8 {' `% }7 A$ n
7.HIWIN自润式(E1系列)滚珠丝杠) P. H0 f1 i. ^1 |' q9 D
- s  K/ S  y. d3 u1 o+ P; J; g# J
特性:免供油设备,油量适当,符合环保概念
  X4 S$ ~2 ]# z/ @/ h: p. K$ E+ U用途:机械空间限制无法配置供油系统,不能有油污的2 J1 Q2 `- i7 h( i' q/ w
环境3 ^" P; u6 x8 [9 r1 D8 q2 W0 G
+ |  F/ ~4 n* `" C
[ 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
0 @2 r/ q: p9 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 ...
' I6 o+ H" c, [
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。' T$ t' S3 W2 a" z  j
/ r( s9 o" r9 ^& V
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。/ X3 D& V1 ]: \" P* Y' {
- p9 r5 I8 T: T" b7 {  r
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?5 r) c. {2 M7 E$ |1 L& ]' s) x

$ ]9 }) Y6 ^1 p; b8 Y[ 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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