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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
" z) g# |+ b5 x' ~+ x, c+ m; b/ U) r) s1 s8 R9 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.gif
6 j4 X5 f0 g/ l+ C8 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!

6 H. n/ d5 A# m' W  i% k4 ?5 Q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
/ G# {" F1 C7 W6 y7 o7 b: n- C5 t3 ?( K0 u* ^  {; b7 g
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。
2 P, j4 M# e( J# Y. `) ^
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.
; y5 T& Y7 s4 k7 ^$ s5 Y; }, P! t
: @. |2 c( S4 _' U3 B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。
* z0 ?% Y! ^4 ?0 t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
" D' P2 T. @- A# A【 ATLANTA齿轮齿条 】( N4 l1 W) Q: R* n  K

6 h4 Z+ k) I/ U! A1.特点
  Y& h( O* ^0 v& |. U( e. d% }" W. y0 a( R
(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;/ M) [" ~  ^( Q! s1 s
(2) 研磨级精度累计误差0.022mm/300mm;
- d8 M' {; O! G(3) 具有直齿/斜齿齿型,适应各种使用条件;
9 i: y7 K% q/ r% a) T1 h6 D(4) 具有热处理型/未热处理型,同一模数可有多种强度;3 J3 a  l* {* A
(5) 具有方形/圆形外观,容易整合使用;* f: o" b" q' o" r  h! l9 }
(6) 多种材料:合金钢、不锈钢、工程塑料(POM)。, j, ?/ m. A1 Q0 F  [1 J- x+ o

/ V$ r' R1 D( Q; X
) L/ s+ s" n" p7 O: S3 y1 e( Q2 ?2、应用
2 C5 J9 c/ q1 b$ _2 S适用于快速、精确定位机构:
% ?: J2 k& a( z+ U% }(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、6 D5 X* s4 p8 z0 U4 J
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;
, s% p1 X  \1 [. `; j(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。
. b9 P" z9 {2 o; Z5 G5 C" x欧美机床和自动化领域已采用多年,首次引入中国。$ l( }1 h4 b( A- ]9 w- A- K" Y

4 ]: Z! C4 V9 x/ {9 g3、应用案例. t, f  O2 e0 }/ k) l& s
设备名称:龙门式五轴铣床
  Q2 N. W( W5 L3 b4 Q/ o1 s应用产品:德国ATLANTA研磨级高精度斜齿条(m=4)% u/ y/ ~/ ^" `, G  l+ x
■ HIWIN滚珠丝杠简介:; M0 j  \" E$ i
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5 I! h8 D6 e7 l2 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,  a" Q% P2 q% o% q) c' ]' X
同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。 * z. ~9 I' [1 ]0 u$ n; x
9 ^" O9 R: f0 w* |7 _" C5 k  B
■ HIWIN滚珠丝杠的特性:
. q4 A7 N5 b- a% i8 X7 ^! z( p高效率及可逆性 零背隙及高刚性 可预测的长寿命
; a9 P$ i5 \; D0 T- G9 K& L高导程精度 超静音 短交期 低起动扭矩及高顺畅 0 }- Z: n) H, o/ _" ~& K, i, p
2 [) s  X5 ]! G0 @) N; ~$ o
1.HIWIN精密研磨级滚珠丝杠
8 {% V% h' v& T% e5 R, D
. {( Y% @0 `6 h特性:螺纹经研磨加工,具高定位精度,使用寿命长,
$ ]" T; P# S) w8 h5 }; h; x零背隙,无阻滞滑移现象,极低摩擦阻力及极小3 @% B7 F! U/ a: ^2 a0 w# d2 e" R
移动距离
$ r' u1 ~6 p  E* L用途:适用于各种工具机、超精密机械
- @) X2 X7 w4 ~7 P4 I
1 y/ m, Y( e# D) N6 L: S% f# ?$ u$ X# `1 n

  H* E; w/ @. Z. h. y3 |; Y2 z" w5 N0 Z6 c5 s6 g. Y5 ^8 X. x
2.HIWIN转造级滚珠丝杠
% v( t' B; N" ?! M# i9 T* Y2 i. m* I
特性:一般定位精度,使用寿命长,容许些许游隙,容4 h* C- _- D9 y& J4 e
许些许阻滞滑移现象,低摩擦阻力、价格低、交4 _& o. n6 D# p) o/ _
期短,尺寸齐全7 `# k# v5 L* M& q# G7 f
用途:一般产业机械、自动化机械; q4 ^" }3 I5 o1 V- h9 p
- K) P" @7 a4 M  @4 a& V
& v+ T. X$ D7 f: F
3.HIWIN端盖式滚珠丝杠* w5 s% {% y- D  z3 q" i1 l/ D% T
$ B3 O4 b9 v3 z: l" t3 ~
特性:高进给,高刚性,低噪音
$ w2 h+ ^4 ?8 Q9 `9 K7 S% Q用途:高位移,大负荷的环境,快速搬运系统 $ ~3 b. B+ a8 ?. H  b

& Z& U. E  s/ L* S" j
0 D# l1 G6 C7 c9 C# J9 Y" g  ~6 @4.HIWIN高速化滚珠丝杠
5 f5 g& |( g- j9 J' U. g) i! |3 g! N2 x
特性:高速进给、高定位精度、高刚性、高DN值、中空
+ _0 {& l/ ]" |1 t螺杆
; C' L! W- K, i/ A8 c2 u用途:一般工具机快速进给
0 [- ^) f& |1 A9 p5.HIWIN高负荷滚珠丝杠
+ C, L* d+ N8 V7 `. k- S
% d* m3 u, k& H$ U- N: e特性:高负荷,高加减速度,高耐久性,E1(自润式)7 L# W3 H  _! C! U' i* R
设计
/ I! M4 D# L$ L6 I* U$ [用途:全电式射出成型机,半导体制造装置,高负荷制
* N7 R  V$ Q0 l* A动器
1 z& |/ e% N( e% ~8 T1 J  C- W7 N1 B/ `! Y* x& g8 v
200612494046353.gif & S. @$ `$ k# h) S
6.HIWIN螺帽旋转式(R1系列)滚珠丝杠2 p2 R/ u3 T: K. O7 z, n
+ o& V# X. J2 t( c# D) q* \$ s1 |3 G
特性:体积小,精度高,低噪音,高进给   x8 _1 W! l1 I# q
用途:半导体机械,产业机器人,搬送装置
, ?2 i# g7 p1 }, o3 {, j5 c2 m7.HIWIN自润式(E1系列)滚珠丝杠
$ R) w6 z: f  N8 R0 Y
, n  ?7 q4 |% D& n% H, Q) B特性:免供油设备,油量适当,符合环保概念) F! g  Z7 T2 R! C# G% @
用途:机械空间限制无法配置供油系统,不能有油污的5 N6 l5 w; S4 w$ a8 _& @$ O0 O
环境
. _- C# X) e' z; B) M- y
$ H( z1 m/ w0 ^- 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% ?( i/ l- f5 z7 E
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 ...

' f4 W( [( s, T* 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。
  G7 e0 Z" j+ O1 `! t- V; _6 A" ~, _9 U; T) p, i8 n# h
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。
- O- `1 \1 O1 J7 m
) [1 J0 e) r& Z) n3 N7 @2 G# I( |- ?3 \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?
* {+ B6 y" S* |# T; ~: t+ S+ F3 [+ X5 [
[ 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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