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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3 M" D( c& `; r5 s+ U3 ^
; X+ c! u( Y, e& R! ]) O/ d5 z* q
[ 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* A) x8 i4 X* X& b) \
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* G* E: }7 V' c/ a$ O
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
4 O  j6 P9 n% C& n
' O8 l$ v6 y' z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。
1 m; o1 ?, n( U
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.
9 I/ F; H/ ~3 e- G5 Y2 k1 q4 N' ]6 x: x  U. G* T
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。
& m, h" E& \. i1 i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 ?& |! V+ P  \) P, X$ _: G【 ATLANTA齿轮齿条 】
" h- n5 ]# F" J' z8 A+ ~2 U% a+ ^/ F5 v
1.特点
; D6 B0 P- |% \  d) Q! O# f! A, I1 ^& 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;
  _! c0 i9 Q) l(2) 研磨级精度累计误差0.022mm/300mm;% W7 N% i( ?" R4 U
(3) 具有直齿/斜齿齿型,适应各种使用条件;: E' b- O: X7 b! U* N
(4) 具有热处理型/未热处理型,同一模数可有多种强度;
+ S3 G* I. ]# a(5) 具有方形/圆形外观,容易整合使用;) N1 F! ~, T9 J( \+ D
(6) 多种材料:合金钢、不锈钢、工程塑料(POM)。* K2 ~( K" Q: l; j) T8 a' q
6 `  }; F9 Y! P3 t5 j: O

9 D: _# F2 E: U+ I. n# D- W2、应用
, f# n5 K5 u# c- L0 q' @适用于快速、精确定位机构:
& t( O3 q% ]# u4 G" U3 t# P(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、& O* B7 J# T$ p. M* s+ K
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;1 y1 x+ Y% K" |" @/ g
(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。, r. P& O0 ^( e! J+ x) k( ~& _, Z$ g
欧美机床和自动化领域已采用多年,首次引入中国。5 j& c0 x* {$ Z$ Y& L. g9 t

+ E4 X. ^) J9 [) a3、应用案例5 X) l" V' A* P( N0 j; X+ k; f8 s
设备名称:龙门式五轴铣床
6 R3 a, _) k. k+ L5 y应用产品:德国ATLANTA研磨级高精度斜齿条(m=4)
4 A' F9 Y- d$ Y2 Q, v0 J■ HIWIN滚珠丝杠简介:: t7 Z' H  h" {6 I7 r# d$ A
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' c! ~0 @* u0 C6 ^  Q. Y
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,& F( t" k5 M! {5 O# Z
同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。 8 t6 }- V1 e) z0 ~
. I8 j$ V/ {2 e- {1 u
■ HIWIN滚珠丝杠的特性:
6 P: n  H2 G) t( V3 g4 z8 g高效率及可逆性 零背隙及高刚性 可预测的长寿命
8 b9 P! M: w' V8 X高导程精度 超静音 短交期 低起动扭矩及高顺畅
! }$ e/ p. u- _9 W5 R$ t" X/ F% X. }- H% \$ {- {5 V
1.HIWIN精密研磨级滚珠丝杠) N4 q1 H2 n# }( v' l) ~9 R
7 |4 D; S  ]! c' v4 u  d- S, X) H
特性:螺纹经研磨加工,具高定位精度,使用寿命长,+ K' g6 t2 q0 N% A5 l: E6 D5 G
零背隙,无阻滞滑移现象,极低摩擦阻力及极小
5 d3 }  Z$ g9 N. m移动距离
$ n$ m, e) v- c: B$ M用途:适用于各种工具机、超精密机械 . L1 \, i6 O% q' U
5 S- O6 ^# B9 z# L. ]
1 D: O' W; ]+ N; t
4 Z8 ?5 n: D3 ?: e% N0 b5 W
& u# k7 y! v+ Y& l% s4 N
2.HIWIN转造级滚珠丝杠) x6 M' |' P! o8 b; n

2 m+ @! x4 i1 U特性:一般定位精度,使用寿命长,容许些许游隙,容- s6 \$ `5 P1 m3 C$ m% S
许些许阻滞滑移现象,低摩擦阻力、价格低、交
# F0 K: [$ z/ ?% e; k2 V9 O1 Y6 @期短,尺寸齐全
/ _3 O1 N7 B- E; {6 s! A用途:一般产业机械、自动化机械0 c) d. J8 j$ O. k$ s

  v  B: U( I* a$ o& ?; R. X+ m6 e9 y/ t! w
3.HIWIN端盖式滚珠丝杠7 Y6 z  t) b3 |. U, E& p; U

9 m+ Z6 O3 K5 }& d特性:高进给,高刚性,低噪音) s* _& p5 X* r; ]* S6 o
用途:高位移,大负荷的环境,快速搬运系统 " w9 R! T" f% a# _8 y
9 F  ?- S9 }! U* `- X; w3 J7 `
- Y$ m3 i$ Q! ]" S
4.HIWIN高速化滚珠丝杠0 D' C: F5 @7 i2 B* @- c

! r( m* A9 `5 V" j+ I8 t( ?特性:高速进给、高定位精度、高刚性、高DN值、中空( `+ v4 d1 H$ {
螺杆6 D9 F5 `) T; G1 h- j! j! @5 @- S4 c
用途:一般工具机快速进给0 F. {3 f0 X" d; p
5.HIWIN高负荷滚珠丝杠  g% F' g* w/ T( t# k+ M

: r' \0 B" i/ n; f9 V! _特性:高负荷,高加减速度,高耐久性,E1(自润式)1 [$ ?2 I' o+ G
设计: |) m: {' @2 ~& s. y
用途:全电式射出成型机,半导体制造装置,高负荷制3 j. I) f- ^3 S/ }5 X
动器 + |' s% @8 d6 H) Z8 n2 ~
2 @+ p3 n5 }$ s, r' e% A8 W
200612494046353.gif 4 b: ]' ]1 M4 A5 Y' N2 i4 T
6.HIWIN螺帽旋转式(R1系列)滚珠丝杠
: c( f5 F6 P4 e/ m; I7 l2 M2 I! H  V1 w
特性:体积小,精度高,低噪音,高进给
' K/ k8 X% p! \9 d用途:半导体机械,产业机器人,搬送装置  T7 Z5 f; P& L
7.HIWIN自润式(E1系列)滚珠丝杠' h3 B+ S2 b& D( b: T, f0 b

. C* _4 h5 s, y5 j7 I+ j特性:免供油设备,油量适当,符合环保概念8 a" ^( e" X4 }& |
用途:机械空间限制无法配置供油系统,不能有油污的# M2 p' i; P3 U0 y
环境
6 `4 d& z$ _! _: c$ p# H' q% r- M# l. I0 ?' E
[ 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
9 e3 X  q. Q# c& C7 h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 ...

/ m1 p6 o9 h' x# Z& @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。
. @, i- _1 i% \. U( A4 d, J) }9 R* Q, @9 `. q
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。6 ]" ~; y, n( o4 ~1 t

% S' q5 l! `5 x' C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?
+ S! |& B/ Z9 i5 q+ |& f% Q/ P9 X' P- ^3 @% Q7 c8 M
[ 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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