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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
! a4 `* u; L# J+ H4 [' P+ g5 V8 x( n& a+ }7 Q  ]+ r
[ 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# m& q9 q- a( Z. M! Y
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!
5 g! x3 U7 ?6 l  i, Q
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
, z& R* n+ h2 t. A9 J: l8 ~1 i' o! h4 ?+ r6 a5 I9 M3 m0 x
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。

: M6 F  L; r5 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.3 w, I& m0 W4 u4 y7 @3 |

3 w" A& ]: {3 {+ ?! L* w* a6 W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。' y1 i5 ~% H7 [2 v
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
& F9 W1 P9 T/ p2 S6 Z【 ATLANTA齿轮齿条 】) v% [9 A  @; j
  y6 |5 q' D* Z2 o# q
1.特点 : ], H* T9 O# k$ S$ t: k

5 j. T+ {+ R. ~$ c& 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;
# d3 A: V& T, E- {8 b9 H(2) 研磨级精度累计误差0.022mm/300mm;6 J$ k  ^6 s5 E# J
(3) 具有直齿/斜齿齿型,适应各种使用条件;
0 \- [- N% G& d  O& x" H(4) 具有热处理型/未热处理型,同一模数可有多种强度;: C9 Z+ M3 @5 a0 M3 h
(5) 具有方形/圆形外观,容易整合使用;
7 B. Q' O% [$ r. G6 }  W(6) 多种材料:合金钢、不锈钢、工程塑料(POM)。
) L9 Z  E3 h3 I: e& o6 K5 _/ f% W9 [* P9 ^

. h% M) G) q3 f2、应用6 M. J' b$ A6 H: I; U2 C
适用于快速、精确定位机构: " H! M3 A/ |; K& a
(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、
$ {, `" p" t4 m$ Q& N7 i; F0 p1 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;! I  x, S  V# L0 z- o
(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。
, D- ]( i3 ?  B% k+ e- e欧美机床和自动化领域已采用多年,首次引入中国。5 x: X# u! i6 }! U4 [% ]4 B

3 o3 t; C9 W% b2 _3、应用案例# g; I9 Y  P$ @' S1 p
设备名称:龙门式五轴铣床
8 C6 M# ~! \& m; m3 Z' N; q* p应用产品:德国ATLANTA研磨级高精度斜齿条(m=4)1 b$ Z5 x( h# q2 U3 h
■ HIWIN滚珠丝杠简介:, _, i0 i' P- U$ z( J- U+ z
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: Z. j0 W6 k2 C. G' r+ {$ P, u' d
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,
5 M% P( V5 t6 {: z* i- E同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。
$ I; b1 P2 Y. @  u- H/ g% S
( c9 B+ |( ]( y9 i% U. C+ v■ HIWIN滚珠丝杠的特性:6 Y9 Q3 V3 ^% |! M7 H. N4 j/ v( j! `
高效率及可逆性 零背隙及高刚性 可预测的长寿命
# e5 G5 F5 E4 k& Y: _" ?高导程精度 超静音 短交期 低起动扭矩及高顺畅
7 k0 J! S$ l+ K% ~3 [
5 g; s6 B" J' X# A1.HIWIN精密研磨级滚珠丝杠
5 V; z# v4 O. l1 z) i* m7 ~1 y; k' O; w; R" |
特性:螺纹经研磨加工,具高定位精度,使用寿命长,# Y3 Q5 C! C* C+ x0 h0 @, X+ ~  t
零背隙,无阻滞滑移现象,极低摩擦阻力及极小
# M; U& v' h: J2 [移动距离
- Q- |' K+ `. v9 v5 K用途:适用于各种工具机、超精密机械
* D) R" J5 c0 L- _; m% q% \7 b6 W' T2 u/ T$ l4 g
' C: O$ i0 `3 }) P' U8 b6 S1 Y

2 X, u2 \0 U. l" d- `
% M7 s6 w% W: v3 c1 \8 M2.HIWIN转造级滚珠丝杠, o& G+ u% E1 @: u7 Y9 J

% M  L/ ~+ z$ r  g9 Z1 w' m特性:一般定位精度,使用寿命长,容许些许游隙,容. U7 [7 L9 n8 ^3 y0 {: }
许些许阻滞滑移现象,低摩擦阻力、价格低、交
3 b5 N: b7 M* n7 d- [期短,尺寸齐全
0 E( S! S) h* G1 l3 k+ K用途:一般产业机械、自动化机械
+ o  z3 R8 o; @- u2 `, ]9 o
0 M- V; G' b9 \7 Q; J, n; m) x. r, P7 a8 _/ I0 `& C" I) ~) v8 i2 L
3.HIWIN端盖式滚珠丝杠
# X' R4 D9 _& P% ]/ s% j: z
% w) Y! B- o8 @5 o1 [1 d( a5 |特性:高进给,高刚性,低噪音
6 o3 Y$ j/ d; n9 P6 l用途:高位移,大负荷的环境,快速搬运系统 6 K( O+ V+ P+ L1 F3 k: I" K1 e
( s" O* r! {& V, n( ]
) e9 g  D" j+ D* w3 ]
4.HIWIN高速化滚珠丝杠
9 i7 n2 b! c8 h; f% |
; D8 ^( i# H% [( G9 }% t特性:高速进给、高定位精度、高刚性、高DN值、中空0 _4 x4 N# J6 ?& N9 K  `( z
螺杆
; e( |+ h' Q0 O7 ^5 z6 n用途:一般工具机快速进给) D) J- \. L) n9 S! N
5.HIWIN高负荷滚珠丝杠
: g  J2 B9 t- Z! p* f- E/ n  n4 U; E$ @# p/ ]9 `
特性:高负荷,高加减速度,高耐久性,E1(自润式)* T) ?8 U& l1 ~0 ]
设计
: \& ?( J6 O* P5 N用途:全电式射出成型机,半导体制造装置,高负荷制
" J+ K: ~# n) \' \$ Z% n& m动器 % @6 K. o  ]2 m7 @% D9 T
' ]2 j8 K2 X5 ]1 t
200612494046353.gif
. t% J/ J1 L/ B6.HIWIN螺帽旋转式(R1系列)滚珠丝杠9 a4 N7 t/ q8 U/ o% C% h
  t5 ^  }* S9 w8 ^4 [; [/ i
特性:体积小,精度高,低噪音,高进给
0 Z: u! S3 ]3 g! l: I用途:半导体机械,产业机器人,搬送装置+ v5 p1 f; R% R" b5 j& l6 I- x
7.HIWIN自润式(E1系列)滚珠丝杠
( C8 [* z6 e0 Y: D% O2 ?; ~; C/ p7 q4 m2 K
特性:免供油设备,油量适当,符合环保概念
+ x9 a/ u) l, u( x用途:机械空间限制无法配置供油系统,不能有油污的
" W! q$ y6 L6 s. i2 Q6 H1 R环境
9 T9 T: Z# I4 j) C/ F* f
5 W7 N  G/ D' T$ Z[ 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+ O5 L/ ^4 l* e1 e
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 ...
- r3 W- H2 i4 k7 [
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。
( T  ?  I3 ~6 u" ^+ I# a" D" o' Y% b7 Z
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 Q. M9 ]) e+ s" h. x

; l' e+ I% |4 H2 T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?
; k- ], O; _' s/ B, f) F/ X2 `5 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: 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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