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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
) c* @& r7 Z. M/ j
! B# J# h0 n" L  p[ 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
, K: }, v) O0 z0 D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!
% I! E5 [! ~: @( C
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.gif2 l0 U* d: w6 G3 C/ m
3 ]. ?4 ]9 u% _% |" t* a+ J, C
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。

4 Z% Y' n) X$ r3 j9 P' c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.$ z# @1 }" p& R3 ?6 h) g. w1 _
! i! l& T8 v1 n  r; i3 {: p6 P
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 J! D1 M7 f' D5 w
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 " x: P9 ?+ i4 x! R
【 ATLANTA齿轮齿条 】
: e$ `/ g% ]3 Z+ i1 ^' t! [1 o8 X! W, t5 H# p  M" b
1.特点 ) h& [% c! D6 O6 ^

8 |0 G  Y0 x, m(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;
/ \7 o* L' S. ^2 b6 |- ](2) 研磨级精度累计误差0.022mm/300mm;: e6 w. `7 e' G( X
(3) 具有直齿/斜齿齿型,适应各种使用条件;
$ b8 v$ r" z' q2 A: k+ a(4) 具有热处理型/未热处理型,同一模数可有多种强度;
+ p4 ?* s( S7 y& l(5) 具有方形/圆形外观,容易整合使用;
2 J4 L4 T. o, G0 s9 T9 Y- b(6) 多种材料:合金钢、不锈钢、工程塑料(POM)。
% p# d& P2 g6 C# h. h( L
$ K8 f" r% V$ {3 u, l; N% V
1 K2 j3 W$ r4 d1 }9 H2、应用
2 b$ d# ~1 o# F0 w7 q4 T适用于快速、精确定位机构: 6 }3 f9 a( [0 {0 D6 Q) K- b3 h" }
(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、8 S0 }. Z6 ~  W& T2 z0 T
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;
8 P: b: V+ O- J, ^. `/ ?- Z/ q! 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。
7 j% Z7 L/ F8 U  Y; A& K" j3 ^+ @5 V欧美机床和自动化领域已采用多年,首次引入中国。& O1 s, @! H& e6 Y  P6 [6 X8 g/ ^
& v* c2 ^, @; Y! h0 Y7 q, n
3、应用案例
0 `* j2 T% _  l% u2 p设备名称:龙门式五轴铣床! m0 r& E/ l" |- q) y
应用产品:德国ATLANTA研磨级高精度斜齿条(m=4)/ v& n/ t! ?) B5 i
■ HIWIN滚珠丝杠简介:
7 z' N  m' U" O1 q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
1 L4 ]' U( y, Y2 E# Z6 K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 J, Q, G! S, t' n
同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。 ) N8 u+ z0 _8 U3 T) V7 v

: ^9 N- I! @* \9 {■ HIWIN滚珠丝杠的特性:
& I% g1 y$ V) Y- U+ s高效率及可逆性 零背隙及高刚性 可预测的长寿命
% Z6 Z3 e# ^( d高导程精度 超静音 短交期 低起动扭矩及高顺畅 & e$ ~5 e6 N4 R( i, P

' {3 I9 {8 k, F+ x1.HIWIN精密研磨级滚珠丝杠
2 r6 C1 O- k, E" C7 B) h! ?- u
5 d3 }+ z1 {, @+ ^* E- W3 x8 I特性:螺纹经研磨加工,具高定位精度,使用寿命长,; V" R" n* O; J1 e; b$ Q
零背隙,无阻滞滑移现象,极低摩擦阻力及极小# i) g1 e; ~! M6 S* N/ N9 _
移动距离
: n7 b- B, C* A用途:适用于各种工具机、超精密机械 $ r0 K# a5 |  P: I, f

& b, O! b# O& u* ]7 o9 Z4 q* b! _( ?* A6 B! x1 o

3 X2 O( I- O% d/ ?" p  W% X. C, p( C' L8 N+ g: [
2.HIWIN转造级滚珠丝杠
6 Y) K% y' q, u; L, @0 \* g1 r; l3 a% B& Z/ R  b4 a1 {
特性:一般定位精度,使用寿命长,容许些许游隙,容# }0 B- h0 Z; }+ t* o# T! f2 i0 Z; u
许些许阻滞滑移现象,低摩擦阻力、价格低、交; h/ H( c/ Q' k1 v
期短,尺寸齐全
( s- }; {( ^9 Q/ l$ r' v7 G: k6 [; N用途:一般产业机械、自动化机械$ p. r' }' A0 g( K
6 V' e% P! A0 A  ]' T  Q, q: I( v
6 k( _( t* w, D
3.HIWIN端盖式滚珠丝杠6 Z7 s+ m8 N" Q' m

# Y; [/ M$ @6 m/ Z4 }4 L7 x特性:高进给,高刚性,低噪音2 l# J5 z4 G* z+ N1 `0 `# S
用途:高位移,大负荷的环境,快速搬运系统 ) v7 c: E& s; r% k9 _* }. r

3 B5 V( j  A4 H0 d1 V' ]0 S; w6 B2 G
4.HIWIN高速化滚珠丝杠
/ V6 j3 t. h4 U9 q/ P+ ~' @# L; l3 z0 [  k9 K/ \% g
特性:高速进给、高定位精度、高刚性、高DN值、中空* n  o6 g0 W0 S1 y
螺杆" P, F2 }- ^% W3 n: a; n
用途:一般工具机快速进给1 O) a5 _" k2 R& h8 ^
5.HIWIN高负荷滚珠丝杠
2 O$ u0 X# V. q1 t# I4 z( U, N6 \+ }& ?# z
特性:高负荷,高加减速度,高耐久性,E1(自润式)6 R) i5 m4 @8 J
设计
! y( U) m: }9 s) H用途:全电式射出成型机,半导体制造装置,高负荷制
& Z, p! |0 ?" Z, ?动器 : m; k4 t, B  H: J: c5 S) k( l, K' A
" |* ]- ?2 R" C
200612494046353.gif
1 o1 w: _0 E& n$ y3 g6.HIWIN螺帽旋转式(R1系列)滚珠丝杠' Y( H+ p4 v6 v0 C- |( G
3 ?2 f2 H1 G& P2 }3 |
特性:体积小,精度高,低噪音,高进给
! j& F$ i' N+ U. F  n用途:半导体机械,产业机器人,搬送装置
6 }% [* ^1 B/ p/ V) D7.HIWIN自润式(E1系列)滚珠丝杠
* P* i  m( U: \2 `6 u9 R$ h" j; B5 \9 G8 X# Q
特性:免供油设备,油量适当,符合环保概念
5 g) }6 V9 V, E8 L/ s# t用途:机械空间限制无法配置供油系统,不能有油污的
/ i& d( Q/ K9 y* J环境
* T5 P& i+ J$ V
+ y  H* U0 a% c6 ~! ]3 W, T6 ?7 V[ 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
) u$ ~2 `1 A5 X+ q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 ...

9 {' G! I2 G& ?) L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。
% O1 S5 R* Q3 }+ l; M* }& e& u4 a# X; g; 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。# D# q; f# v5 V8 |
( I; M2 U. x- q- i
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?* s2 J0 w# O/ v0 _# `* A
% [2 u4 [% d! J* l1 g
[ 本帖最后由 hanhaikuanglan 于 2007-6-1 13:39 编辑 ]

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参与人数 1三维币 +7 收起 理由
userkypdy + 7 应助

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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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