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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  }- S  S3 r; D5 J0 q; N
- B' ]% U( Y& V/ @  {. a9 K[ 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.gif1 C6 ^- J# g+ S; F5 \9 x% T
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!

. ^; h# b$ W4 t2 T7 S/ T: r5 S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.gif0 B4 f" b8 i* ^/ Y: k+ r0 n

$ a; r' e& d% K! {4 `  j6 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。
8 |" m! U* d) Y& z% q# X
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.
0 q; y1 ^* F1 w1 I' X
! i5 q5 E) P  U# N( h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。
2 Y" o8 l2 I( y: D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 ; K+ m2 `' L4 w! `1 E7 M
【 ATLANTA齿轮齿条 】, E$ T& Y+ Z0 `# ?  Z2 M2 I

7 T0 S8 S7 i& @& P* V1 z0 l. M. J1.特点 2 E" m: ~9 q, W; Z; R8 U' x

. _& _9 ^) U0 Q( m, G3 `6 v1 {' Y(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;: p1 S  i. _$ a2 f
(2) 研磨级精度累计误差0.022mm/300mm;
: I: U+ C+ r% G0 S(3) 具有直齿/斜齿齿型,适应各种使用条件;3 \  b, H/ n8 o  U) h
(4) 具有热处理型/未热处理型,同一模数可有多种强度;
! z2 a' u$ O, g(5) 具有方形/圆形外观,容易整合使用;
. n1 Y4 B' ?  s9 Y. @; z(6) 多种材料:合金钢、不锈钢、工程塑料(POM)。
% k: \* _. }' `- H' d- D) a$ W/ z0 P$ p$ |0 \; Y3 J* a2 ?1 H

# w6 K0 h6 b9 [* b+ P0 o2、应用* ^5 i$ J& I# R$ q0 q! K+ t8 X
适用于快速、精确定位机构:
7 n  k" P' r0 c(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 ?- [4 ~* c# t7 M& H$ w
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;2 U& i# T7 S% ]/ C+ n
(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。2 w& l4 X7 H# j- Q: M9 t
欧美机床和自动化领域已采用多年,首次引入中国。
- P' C+ f; j/ B6 I8 v1 `# ]& Z. p8 T
3、应用案例$ I4 m  V6 T& b6 h7 b
设备名称:龙门式五轴铣床: N1 X+ |. t- z/ J: t
应用产品:德国ATLANTA研磨级高精度斜齿条(m=4)  j( h; M( k  x. q( g$ k
■ HIWIN滚珠丝杠简介:
, G, L4 S: c4 h1 o8 G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
- N4 U4 i7 Z5 ^/ y$ C7 Z' d* f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,
! N- R% }7 P* q0 Q同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。
% L, |. u3 t! [) X( S: w9 @6 B* O8 M6 K( w2 c2 g) v
■ HIWIN滚珠丝杠的特性:* w  y1 z# M0 R9 i/ S& h% t
高效率及可逆性 零背隙及高刚性 可预测的长寿命
) i2 w( a" ]0 a: ?高导程精度 超静音 短交期 低起动扭矩及高顺畅
5 s4 _1 G* @- Y# Y# R' O+ Y8 c7 w0 X* D5 q7 ?. v& ~. O( N3 e8 E1 S
1.HIWIN精密研磨级滚珠丝杠7 D  i; x- p# @& K6 }0 ~1 p

+ f8 W+ d* n$ N/ ^8 V8 Y- Z8 H特性:螺纹经研磨加工,具高定位精度,使用寿命长,
9 P8 b; _3 w. r# x零背隙,无阻滞滑移现象,极低摩擦阻力及极小4 |' X) y2 S/ F: }
移动距离) h2 t; r0 A" [, l
用途:适用于各种工具机、超精密机械 + J6 {6 E: s% _9 {# n- {$ q
/ n9 V0 v$ Y- K# ?! l
1 p2 R/ ~2 y5 B3 M1 @6 A

* j8 w2 V0 K4 k9 R# \" E1 H5 G1 `5 \& L' V. S% O0 O
2.HIWIN转造级滚珠丝杠
+ x  A( f9 V( |
- S8 h+ r4 @! k+ J. g4 b特性:一般定位精度,使用寿命长,容许些许游隙,容
, n3 \6 {3 ^: U+ Y% q1 o许些许阻滞滑移现象,低摩擦阻力、价格低、交3 a$ U2 O& G1 R/ d  ]* _
期短,尺寸齐全. E' ~4 m6 E- Z: {' F- [( N3 j
用途:一般产业机械、自动化机械
0 u& p7 U8 i$ C9 D' H8 y6 v1 d
: V) B/ {* K- r5 z2 x) s4 y4 _3 W. O. @2 }* R. i
3.HIWIN端盖式滚珠丝杠0 F6 P! q: o9 w3 [5 o2 [2 t1 r

4 Z! v6 ^; x$ t  m" F9 K9 v特性:高进给,高刚性,低噪音6 F( j7 c- k; s4 q9 \9 \
用途:高位移,大负荷的环境,快速搬运系统
& b6 R/ c9 \" L3 G/ C2 t) z7 M! T! y6 {& }8 Q; T6 e

; U$ W/ R) x7 \& \0 `: Y; l4.HIWIN高速化滚珠丝杠+ |) V' `, z' r

9 v2 ]& E2 G  Q' @, x0 \特性:高速进给、高定位精度、高刚性、高DN值、中空
7 X7 K( V3 {$ L3 }螺杆
: A+ ~* L' M: U1 z. P$ M用途:一般工具机快速进给
* Q- b' m6 R4 ]7 y5.HIWIN高负荷滚珠丝杠
7 g4 q" o* K, r3 S, q2 k/ v5 y9 i
特性:高负荷,高加减速度,高耐久性,E1(自润式)
' w6 v# h# s3 }$ L8 h5 {设计
' J. }: G8 a+ m* J用途:全电式射出成型机,半导体制造装置,高负荷制
3 ~3 k6 r  K& `5 C' T动器 + |9 c& g; |7 M% |! a

+ H' S5 T# M0 m 200612494046353.gif
$ ~" A! g, z/ V7 }6.HIWIN螺帽旋转式(R1系列)滚珠丝杠
0 }- j% f" v) w& x5 r1 K6 U# H. e5 U$ G: o0 _( m, f
特性:体积小,精度高,低噪音,高进给
' q" H4 \  E7 a% y; x$ S用途:半导体机械,产业机器人,搬送装置' Z* z) n0 [, k" S+ ?
7.HIWIN自润式(E1系列)滚珠丝杠
7 w1 ]; |# S! b- Q, [& M
3 ~$ S3 c! P- e5 a8 Y特性:免供油设备,油量适当,符合环保概念
+ I" Z- j+ y$ P用途:机械空间限制无法配置供油系统,不能有油污的
! Y. w5 I6 X# z' f0 G$ a环境3 k3 A. Y7 Y! ^; V

% h! k- G! h/ U5 d9 ]: P[ 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.gif7 Z* F- H8 C, 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 ...

/ R$ J5 Q! i7 c: `: U! _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。
, G: K! E5 e6 o. l1 H9 \0 J0 S* t6 U# o
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。
/ r& ^5 B1 a0 d/ Q( N+ i6 q' z- Q$ g6 T: H/ y, w
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?; m- `7 \( j/ @$ u
: d- k4 `! Z1 b* g
[ 本帖最后由 hanhaikuanglan 于 2007-6-1 13:39 编辑 ]

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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: 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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