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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
# H  X$ Y, R+ [; X& I* [, n
: Y  S, ?, z. w8 Q  o[ 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% a2 f5 U& W+ E
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!

7 o3 m4 a- u% n2 P" 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。

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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.gif5 I) s: m& U5 z; E, C( h
" {% Q& i6 r; o) 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。

' Q) p3 \, E9 y5 A3 v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.
$ q, Q$ H+ Q; x/ {) H3 u. [+ i( A0 K* X  s. Y8 a- g3 ^
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。) D4 }9 \1 @4 f5 }; s
推荐考虑齿轮齿条机构,成本低,实现起来也容易。

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参与人数 1三维币 +5 收起 理由
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! N4 f0 [& F5 S【 ATLANTA齿轮齿条 】7 M- B% E: _. N0 `) p( D

% O$ C  |5 v: f$ ?" [& e; Y1.特点
) [: ?- z( d2 J
) h- `" l8 F/ v(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;! _6 I1 ^5 M1 l* g1 k9 O
(2) 研磨级精度累计误差0.022mm/300mm;
" r) _4 x5 k& d6 ^(3) 具有直齿/斜齿齿型,适应各种使用条件;
- `+ C" h2 B9 @1 ~* M1 ?- Q/ V(4) 具有热处理型/未热处理型,同一模数可有多种强度;
/ D  L/ s) [; g% a0 I: F, [(5) 具有方形/圆形外观,容易整合使用;: d; P- c; A/ @* t  |
(6) 多种材料:合金钢、不锈钢、工程塑料(POM)。
8 Q. i& j* K5 ]3 I9 p
  s* Y* p* a: c  q: _; ^& C, f
! M9 X! w8 K: ?) L5 P" ]2、应用
: G4 R' L# Y4 ?4 m2 ~适用于快速、精确定位机构: 1 q* j8 P, O8 D& U# K" m
(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、* d+ {2 w( S3 E3 G
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;, A- G5 r$ r' I* D- }$ W; [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。
% ^. k1 Q% b# u3 B欧美机床和自动化领域已采用多年,首次引入中国。* t; j* b3 V% v; B; m; G
7 V: T9 d( x0 g/ r
3、应用案例- L2 Z0 d6 J: K
设备名称:龙门式五轴铣床
7 r2 o+ u% J/ v  ^% Q8 p应用产品:德国ATLANTA研磨级高精度斜齿条(m=4)$ ?9 A) C8 U' w/ R! q: L
■ HIWIN滚珠丝杠简介:% O7 c+ l; x; ~  p6 v" k
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) J( ]4 J7 k, z8 ~% G  `( ?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,; b  C% q4 C2 O- F+ O3 X5 ?# m5 _& `
同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。
0 ?' A$ W- q+ s. w. x  \( q  c7 b1 ?" A' a7 ~- [* S5 Q
■ HIWIN滚珠丝杠的特性:5 ^# W) `2 o' e, M
高效率及可逆性 零背隙及高刚性 可预测的长寿命
5 Y2 v3 I, K- D1 ^高导程精度 超静音 短交期 低起动扭矩及高顺畅
9 i4 w3 k2 J, d  {8 p, l4 f9 h; U2 ]
1.HIWIN精密研磨级滚珠丝杠' ?7 J  E2 B* H  ]
/ W" A5 ~8 J% _0 |
特性:螺纹经研磨加工,具高定位精度,使用寿命长,
4 A, W. A: J' J零背隙,无阻滞滑移现象,极低摩擦阻力及极小
0 p# [" z' J0 c* B* q6 G移动距离
! a0 `: U9 D5 Z2 z4 ~% J% x4 C用途:适用于各种工具机、超精密机械 / e" W  w! Z# C5 z
! E# r3 S, ~% h# [& M/ ^
7 J  [, ]  Y, c* u2 Y

7 _# s. A' s' Z
3 L  L) b+ L- L* X0 F! s7 X+ C# g2 g2.HIWIN转造级滚珠丝杠
" G. B( {' N& {+ \; @6 D! U/ V, L. h+ x% b! Q$ A# A; I
特性:一般定位精度,使用寿命长,容许些许游隙,容
* p. C; H* A8 E: v许些许阻滞滑移现象,低摩擦阻力、价格低、交/ t! R2 \  A' t( }3 o; N
期短,尺寸齐全
' P8 a' m3 I' {  ]; u用途:一般产业机械、自动化机械
: y" e3 t3 A, f1 Z- k; w: N/ A
' S1 @9 [' K' y7 R4 t( c) [. C( h6 G  @
3.HIWIN端盖式滚珠丝杠9 I/ n1 l2 s; [9 ]

# _  k0 I! P4 C. ~( r8 y特性:高进给,高刚性,低噪音
4 |# I& Z  b% ]用途:高位移,大负荷的环境,快速搬运系统 2 t6 D; S. z/ }% _5 \" Y2 B
4 }- D6 N2 s& H8 Z/ x  z' Y  h5 @' l

0 A) @; u7 j# c* B; K5 @4.HIWIN高速化滚珠丝杠
" f1 K  Y# Y. O6 R( R4 b# F2 r3 k- e
特性:高速进给、高定位精度、高刚性、高DN值、中空# P. E' A$ R5 i" ~6 A  X9 h
螺杆
* Z2 e/ {4 ~: e$ \0 \. x用途:一般工具机快速进给
5 X! T2 N* J4 }3 B- H9 |* L0 Q8 E5.HIWIN高负荷滚珠丝杠
! m3 O: p- Q; k% t3 Q& g6 r
- d/ Z7 k$ a; D/ b$ ^! T7 Q特性:高负荷,高加减速度,高耐久性,E1(自润式); R2 X( @: b# ]* H1 x
设计
6 E. [) m8 j1 }+ i! H用途:全电式射出成型机,半导体制造装置,高负荷制  J2 ~$ N+ N7 |% R# x
动器 , H5 p% o; d4 m' o
- z+ k1 M6 k+ y* Q& R- c# }+ m
200612494046353.gif
3 ]7 K& l% F+ e; ^8 P6.HIWIN螺帽旋转式(R1系列)滚珠丝杠
0 u" D4 |. k4 a( k8 N
7 N3 }+ s. W% N8 o4 G9 x2 G特性:体积小,精度高,低噪音,高进给 8 u; U4 d8 r1 z9 W  H
用途:半导体机械,产业机器人,搬送装置" r# k0 H" |2 ^+ r- J
7.HIWIN自润式(E1系列)滚珠丝杠
. l) s* r: I2 U! e4 z7 W, A
, d( z+ J% W* _  {特性:免供油设备,油量适当,符合环保概念
! [: e0 I8 U0 v$ x# l用途:机械空间限制无法配置供油系统,不能有油污的! g. a( P* V: j5 \
环境
9 b! l* |  ^5 F4 ]& Q
0 q& N$ O* {' {: f: w- M8 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% k7 t0 `$ e. V
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 ...

& C# q3 ^: \, K* |& N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。
: W% X/ u  b% _
0 m3 h+ I" W8 W) V0 a9 b* B9 [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。* X, t, r3 v$ a7 |7 q
% k2 q& A- |2 M; v
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?; ~: D$ P4 p! c. r2 Z, {

- @% ?+ d6 ^# V, N[ 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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