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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
5 a: b5 Y/ P. ^' y% s0 g8 o0 z0 I) H* m  t
[ 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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参与人数 1三维币 +5 收起 理由
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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# ]9 R3 _( H) t* H: x  s
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!
: |1 t9 }5 Q4 t  i) ~/ k0 X3 {
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+ d) `+ s" w: R) L) D, y  G
3 ]+ B  p1 u- J5 K0 K
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。

, W- w% t& q0 {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.
# t3 [4 L7 F4 I4 W2 n( j8 K3 _9 O: F, f  w3 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。
: e! G6 I0 {  \3 }: r+ o7 \+ _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 . ^2 W/ @7 ~, r* h1 r( d: D4 G
【 ATLANTA齿轮齿条 】
+ S! O% ?9 A; X/ {  m, J' p- s9 r/ l0 e3 a
1.特点
/ [/ E7 E3 _# l( I! ^( S1 C* V7 z# @. ]0 g7 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 @3 S" p& {; r
(2) 研磨级精度累计误差0.022mm/300mm;% Z) [& ^, Y. T2 u1 `- Z; v
(3) 具有直齿/斜齿齿型,适应各种使用条件;
! D) e/ c# D2 S: n: x- c0 P* t(4) 具有热处理型/未热处理型,同一模数可有多种强度;
" T9 |3 w! Q! R(5) 具有方形/圆形外观,容易整合使用;$ |) x8 Z* w" {+ O2 y! A
(6) 多种材料:合金钢、不锈钢、工程塑料(POM)。
) y6 W$ {$ W3 [3 R  C9 S3 F; ~# t: Z+ t5 m- _; M  `

1 |* b* E% F, A* n  L/ _& h2、应用
) u0 f% f3 }! w适用于快速、精确定位机构:
" E3 E! k2 }9 J+ i5 f4 r& g(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、
% b# C# s( G6 _6 z9 B4 V' h/ m* O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;
6 Q( ^, w% P- Y(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 d! E. l  Y5 m* \6 ]! ~: V
欧美机床和自动化领域已采用多年,首次引入中国。6 k4 [7 L6 o$ x' f( W

4 }1 ?, |: V; x* A9 X- I  Q3、应用案例
, ~1 t+ `) u( K& y$ o设备名称:龙门式五轴铣床
( k# D+ @" d; @( R应用产品:德国ATLANTA研磨级高精度斜齿条(m=4)
1 y$ g5 k. \4 u0 E) S■ HIWIN滚珠丝杠简介:2 ^& K5 R, V1 n
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  B5 R7 f6 u! m! v' q5 k% J
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,2 w5 R" m  l/ h
同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。 0 J+ f4 r5 j/ T: f

2 }* j; Z# c3 ?9 c' T■ HIWIN滚珠丝杠的特性:5 |, k; N& e/ F: M+ Z" w" _
高效率及可逆性 零背隙及高刚性 可预测的长寿命
6 l2 J4 Z: W6 m9 I高导程精度 超静音 短交期 低起动扭矩及高顺畅
5 r1 k* Y/ q# p5 T( J% v' i0 _4 R
8 O" A6 u% V% |* b: Y: i1.HIWIN精密研磨级滚珠丝杠
' {4 l: X/ q0 g. M  Y( @
* L$ q- B8 j( q& T) W特性:螺纹经研磨加工,具高定位精度,使用寿命长,
: Z0 I; t6 d/ q+ a) H; ]零背隙,无阻滞滑移现象,极低摩擦阻力及极小3 ^) D' d: d5 @0 C
移动距离0 c% M, m5 ^3 R6 b* v& ^
用途:适用于各种工具机、超精密机械 " q5 C1 g- ?! M8 e# o; ^) h& E  c

6 q' i# T6 v3 R# X8 X8 F& B6 @4 B, b2 I
" C8 q4 {! K9 C' y) [# l

5 B% {7 r! `* O% ]2.HIWIN转造级滚珠丝杠) L/ s+ u# L  A4 \
/ v0 j3 C' x0 k' V  Y8 n4 S9 `' l
特性:一般定位精度,使用寿命长,容许些许游隙,容
1 f" B: d- |$ U9 h# V* o许些许阻滞滑移现象,低摩擦阻力、价格低、交
, S) T. `0 G! P9 E+ }期短,尺寸齐全8 i9 Q6 S. J2 A& }8 R6 K* O
用途:一般产业机械、自动化机械: h; h2 c  i# S9 U8 Z- b( |& b
& h6 v0 i4 y5 r! U* U7 z$ P
' e$ L1 w. _/ j+ o# V# w
3.HIWIN端盖式滚珠丝杠
( S( S/ e( i+ @$ h( e" e' q* G  F1 H" U$ [
特性:高进给,高刚性,低噪音' x3 z5 V6 h: i9 X+ A- s9 B
用途:高位移,大负荷的环境,快速搬运系统 % K- Z0 p/ H0 j: d2 a" K1 n
1 W2 X8 E& q# k0 v

9 Z4 ?4 R6 _2 I' \* B0 d4.HIWIN高速化滚珠丝杠
+ X# {0 j  G# G% \
1 }+ l0 _  e: p特性:高速进给、高定位精度、高刚性、高DN值、中空
6 x. C7 k& V: s/ j- G4 N2 ~螺杆
/ N' l$ |9 k' b' M# H/ C用途:一般工具机快速进给
& |  v' q8 [  F/ b) L5.HIWIN高负荷滚珠丝杠$ X* o' y: @6 u5 M

) |. b( ^3 e: r! n+ b" B特性:高负荷,高加减速度,高耐久性,E1(自润式)% b& t' S- g. o- G+ C4 A
设计% \# I/ \3 i2 ?$ W( r8 J0 M
用途:全电式射出成型机,半导体制造装置,高负荷制
1 e' w2 \; m5 y+ K动器 # J+ p3 u. l+ T$ H+ o6 f

4 G/ u: @3 J  K* ~& G 200612494046353.gif " {+ w6 O; w9 C: \0 k7 g
6.HIWIN螺帽旋转式(R1系列)滚珠丝杠
* `0 d% E& D$ p6 B6 A0 Q
3 j& P4 ^1 |' M" v特性:体积小,精度高,低噪音,高进给 . }- b% Z4 ]5 _* R$ E0 V
用途:半导体机械,产业机器人,搬送装置
$ b* i0 V, ?$ _! B. w) f7.HIWIN自润式(E1系列)滚珠丝杠: |+ q% Y! v3 a

7 I$ p5 }% u* C9 {特性:免供油设备,油量适当,符合环保概念* W: ~" q1 q. i' z# t: m; K2 |
用途:机械空间限制无法配置供油系统,不能有油污的
9 L* F+ B" \' s) P7 r) Y% g' Q7 V: J环境
) x3 w6 Q1 E& L1 U3 e4 Z* D7 ]3 v6 c+ v9 Y
[ 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.gif8 C/ v: y1 O% ?+ _% [$ u
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 Z% y0 B* d4 l% N. g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。6 o( @+ t" s' B1 g1 U& O+ M
  L% e0 k, v- ^1 |
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。
1 E# q+ i: @8 ?  I3 R$ _
, A7 w; O8 D0 S' `* q3 ]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?
, g# p% N% ~* l$ M# H0 v8 D, V' [
[ 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
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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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