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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* `( P7 @2 ?" |  d  i
5 Z+ {  G' V4 A# `7 s  c[ 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 k7 |, G$ k7 f. Q! g3 d4 r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!
8 d5 e8 J0 k0 u5 I; a
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.gif1 A- X5 F. \) k6 D" Y
3 F$ g0 y7 j2 v# C2 I! {9 _
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。
: u. [7 O, s  B+ d
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.  ?+ E# e& B' @, r% [
, L9 k& L' c7 @& X" V! c) 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。/ C: \# F( e- ]& T  n
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
0 |( P8 E+ l% i) @3 i% t: k2 N: ^【 ATLANTA齿轮齿条 】
- i* j0 y. G/ T; S. t! V
5 y: }1 @5 ]- q( `3 j1 P2 j  e1.特点   A# ]" X) M: f, l- |% _6 M

' d' B# |& X3 y* Z1 ^) 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;
1 \: e7 _$ }8 g% m. p(2) 研磨级精度累计误差0.022mm/300mm;, [) f0 h1 _: @- O0 t) v
(3) 具有直齿/斜齿齿型,适应各种使用条件;
/ S; [% a& O, X. d/ O% `1 g5 j(4) 具有热处理型/未热处理型,同一模数可有多种强度;! H2 p5 {9 [- J2 Y6 V) ~1 t" A2 {
(5) 具有方形/圆形外观,容易整合使用;8 U4 H0 m8 ~9 z& u) y! X
(6) 多种材料:合金钢、不锈钢、工程塑料(POM)。
. C3 [3 o( s5 U1 ~+ Z% w
: F- g/ n2 m* ~8 @. R
; _5 T# E4 s) L$ T" v* a2、应用
. B0 S4 J. u  M0 P适用于快速、精确定位机构:
! H7 D) _$ I/ q(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、
! p; g6 `6 t, e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;
) ]4 j; m, n! b' M(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。
6 i7 Q9 C9 u3 y+ r0 k5 i1 K7 a/ L欧美机床和自动化领域已采用多年,首次引入中国。! b3 F. `- G( p  X: k5 h5 Q! F

' x$ p' P; |- H- B; `; o3、应用案例
3 ~( A2 J, ?9 ?3 }; G: x设备名称:龙门式五轴铣床
3 ]$ z1 B! H: e, l应用产品:德国ATLANTA研磨级高精度斜齿条(m=4)
9 i8 E9 `9 N; w; ~6 R; I# F■ HIWIN滚珠丝杠简介:$ G4 ]' C& x4 _
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. v% P3 C( q& C" b, J0 \
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,
6 F; ?6 a6 r- f* o) h" K5 K% U* e. _同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。 * _, {% ^; K! k  j6 N4 Q

# U0 r2 z& V0 J■ HIWIN滚珠丝杠的特性:
; c* s# t/ c+ x/ b高效率及可逆性 零背隙及高刚性 可预测的长寿命
2 J) y. W* T, N  d5 A. h高导程精度 超静音 短交期 低起动扭矩及高顺畅 ; \9 D. {5 j7 v, v% U

1 o2 ]0 g! s7 S' A5 i$ i1.HIWIN精密研磨级滚珠丝杠4 C5 }& }" B1 g! b$ J- Z
/ v* @7 `2 \+ h1 d0 s9 {
特性:螺纹经研磨加工,具高定位精度,使用寿命长,9 n4 w* e+ ], I% _! R% M
零背隙,无阻滞滑移现象,极低摩擦阻力及极小
8 E# w( U6 w# _% R移动距离
* T* Z4 p7 g3 I3 v2 W5 C用途:适用于各种工具机、超精密机械 & B2 U: Q+ q5 b5 ~

' I8 O7 c( Z) p; K. d- O4 \
' D7 O5 ^7 |* z+ O. L
  ~  l8 L% N5 o; f
* ]- M5 u. m; K0 z$ Z1 A2.HIWIN转造级滚珠丝杠
! \* e0 H2 ^: \! j  f  m* X9 s  q0 |- n/ ?! _. m
特性:一般定位精度,使用寿命长,容许些许游隙,容! r2 D0 i. p& v
许些许阻滞滑移现象,低摩擦阻力、价格低、交
' u, U* X& h6 v2 t( ?- T. m$ Y& m期短,尺寸齐全
& q9 Y2 C1 J1 r5 K0 I5 b9 q用途:一般产业机械、自动化机械" s' z& }3 g0 b0 l0 p) N. B( l9 f; ~$ v

3 v  ~! n( Q2 K' L/ S3 S. l8 R2 Z6 n5 b+ z- k
3.HIWIN端盖式滚珠丝杠4 n: B- }- j- I+ Z; K! V

+ J- `* m" D1 A$ A9 T+ O特性:高进给,高刚性,低噪音, L' h! q! i+ I7 y1 x( A
用途:高位移,大负荷的环境,快速搬运系统
9 {# L, o- P0 @, b1 {, T6 [$ r9 d( @, s) O; f
& ]* M& e" W8 z3 O/ R! _- W
4.HIWIN高速化滚珠丝杠# `) G! M; k3 X. y4 A
6 c0 w' r! q6 [# ]
特性:高速进给、高定位精度、高刚性、高DN值、中空
9 o. b& u9 `- ^* J, {: l螺杆
) \' Z  H: ^' w& f用途:一般工具机快速进给
8 W+ ?4 d5 ?3 e$ [: v" r" c; P5.HIWIN高负荷滚珠丝杠
3 m5 A3 W' q# A: a4 ^$ u( |
" ^6 l! G# A6 D. w特性:高负荷,高加减速度,高耐久性,E1(自润式)$ v3 q; S/ S  g  M1 c( ]8 s3 j
设计/ ?  |3 _1 W9 s' X! }
用途:全电式射出成型机,半导体制造装置,高负荷制
# z5 d4 r4 U: G7 M& ]) f动器
: v$ S0 q3 t; E0 Q7 O- b; J2 [2 N' [0 K
200612494046353.gif * T8 y* N3 M0 [2 s! u, r' m+ y
6.HIWIN螺帽旋转式(R1系列)滚珠丝杠
2 o5 n6 Q5 W# u: V) d# R
; L' W7 ]) R+ R  o特性:体积小,精度高,低噪音,高进给 ; l0 x: ~1 ?7 ^/ g/ }$ \% T3 Y
用途:半导体机械,产业机器人,搬送装置, G  V  L( m  Y5 p" @
7.HIWIN自润式(E1系列)滚珠丝杠
8 X( u. q/ E3 p6 U
/ l5 t" S1 c1 q# G特性:免供油设备,油量适当,符合环保概念  H% u# B) _/ F1 p) d
用途:机械空间限制无法配置供油系统,不能有油污的  U# _* ^1 s( w4 X
环境8 T* }& ?5 k2 V2 m7 p9 f0 ~4 G4 d+ C
. v) _' S/ V, q1 V) l3 L
[ 本帖最后由 yu123130 于 2007-6-1 11:35 编辑 ]
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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( A3 k6 c8 @) P( F
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 ...

$ V+ s, |6 p/ H4 l5 Y' \% q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。/ m/ F, h9 s$ k6 G
& j- j; p! V, E7 f! B" 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。
; i& J, {9 g! V4 X3 Y$ P! Q5 ~) b7 W' B6 G. y# g" X* 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?
1 {9 l6 x) E" Z6 n
" X1 A: F* d* S( E" R5 m5 x6 j8 t9 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: 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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