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7天前
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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9 f( N- \! Q" p2 y6 |
4 F+ k# U9 H! ^8 u4 Q# q. E  b
[ 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
; h# n* p5 x5 \1 W/ O3 W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!
' r/ j9 M+ s+ O8 B# S) H
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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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" }' k$ V8 O- j

' ~5 b5 u+ ]5 f7 ?% [. 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。
. Y& ?: p1 v1 G/ y
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.
$ P1 V" y+ g5 B" ~& S
& F# l0 X! {4 l  M) j2 B" 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。3 ]# `- @" r5 q2 C4 _( A3 W% @# u
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 * Y$ @# e% ~9 l. }" n  v2 }6 S+ ~
【 ATLANTA齿轮齿条 】3 @4 ?8 S( {3 A- [+ [; J
( I) h' s0 ^% W( B
1.特点 7 g' l& l8 a$ D$ d) w& O& q2 P+ Y' b

: F9 i$ b6 V: B(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;2 }5 y+ J% ?# E) `5 C" ~
(2) 研磨级精度累计误差0.022mm/300mm;# X) ?; G4 K7 G  j  g  ]
(3) 具有直齿/斜齿齿型,适应各种使用条件;
2 V  V* d) P4 ?* o) h& W(4) 具有热处理型/未热处理型,同一模数可有多种强度;
5 y. x& _& x* ~: Q3 M(5) 具有方形/圆形外观,容易整合使用;! r3 u. A7 K9 j8 w
(6) 多种材料:合金钢、不锈钢、工程塑料(POM)。
7 r% ^; b+ z6 K' {
4 n: c7 E" x1 r; u# g/ G* O* h
0 Y( ~; v6 w; A2、应用6 @9 P% k' W9 e0 p9 H
适用于快速、精确定位机构:
$ f& G+ a; j1 e$ X% v(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、
4 W* S+ I4 ~) n$ M( h+ p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;
- f( E7 Q* P) l7 Y7 Z- [1 O+ P(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。
8 H" v! f7 n0 i, ~: m' q欧美机床和自动化领域已采用多年,首次引入中国。5 F* N& L. S% ]" X# ]9 w4 @  Y: s8 y5 v

5 Z9 H& L5 S* L3、应用案例
& {' k0 {9 N2 A+ ?/ S9 S; ?设备名称:龙门式五轴铣床
+ _. U1 ]- Z. U应用产品:德国ATLANTA研磨级高精度斜齿条(m=4)
* l" W) d5 N/ x4 B' }. Y% J: T, ?" W0 _■ HIWIN滚珠丝杠简介:
9 B1 W; J3 A) U. q3 w% w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
. k7 f5 E3 H$ H2 L1 u+ a1 d6 u8 O* ]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' @% K3 y# r5 S% I
同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。
) d5 Z6 j: ^, a1 |$ N* t- o  `& D, O+ @4 R  m6 X8 W
■ HIWIN滚珠丝杠的特性:8 \6 q9 u# f+ a/ S! K) W2 s; O
高效率及可逆性 零背隙及高刚性 可预测的长寿命 5 W- k9 {0 X9 l
高导程精度 超静音 短交期 低起动扭矩及高顺畅 1 r- _3 N# j) m9 T
6 `! P  H9 q3 _8 d& S
1.HIWIN精密研磨级滚珠丝杠
- ~; S% [* C4 ]& q; e
" \$ n$ i; X' C, I7 L特性:螺纹经研磨加工,具高定位精度,使用寿命长," B8 K2 w) _7 p" W; h0 ~; n
零背隙,无阻滞滑移现象,极低摩擦阻力及极小' y$ k9 u; `! k, R5 a! \
移动距离3 ~+ w9 U8 H# u7 g0 F+ X0 I/ p
用途:适用于各种工具机、超精密机械 $ J* a2 {2 Q/ T5 S$ K# c, m8 L( P
- c5 Q8 R6 D% d' U( _! D% ^

/ Q  R& [8 S& g) d
" k# A! C5 y0 M( |; b& z7 b! p- s* j. D
+ |, E6 f. G) S+ ~2 S( @2.HIWIN转造级滚珠丝杠
6 N, M; u0 n) r8 C/ j' n, t9 E
: u. J8 Y8 H4 {8 L特性:一般定位精度,使用寿命长,容许些许游隙,容
6 d& i& t6 l; |$ W; `- K许些许阻滞滑移现象,低摩擦阻力、价格低、交
# {2 @' H5 A% f+ J" X9 X+ F$ Z" b期短,尺寸齐全
% f# S8 g5 r2 }- k8 A用途:一般产业机械、自动化机械
1 v8 C! `2 d  `/ v8 Y5 C: a
, I9 k) z( B% Y2 j+ Y# e/ u* O
9 a) [; C! e4 N( t. j3.HIWIN端盖式滚珠丝杠
  o2 t- E9 ~, u7 l0 _9 I/ y2 s1 \2 g) Y% @
特性:高进给,高刚性,低噪音2 u8 q; q7 U, K1 h
用途:高位移,大负荷的环境,快速搬运系统
2 T: j* h0 W- A' y" b5 a# {; E  Z1 o8 b- a
1 S+ t  J! o$ X# W
4.HIWIN高速化滚珠丝杠, ?9 ~7 _4 h: ]5 W! y: O% n

0 E1 Z: i+ R' u8 C特性:高速进给、高定位精度、高刚性、高DN值、中空
9 y0 k. c' P; B. g# [  ?0 c螺杆
9 R. ]8 ~  v. G4 x' K" d用途:一般工具机快速进给
$ C8 t& M& Q3 p0 W5.HIWIN高负荷滚珠丝杠
) s: w- O: k. U+ {: M% F+ Q" m% s9 N" G0 d. N; W( Z) ?
特性:高负荷,高加减速度,高耐久性,E1(自润式)' X1 M8 F# S/ O
设计0 T5 G0 C! }' }8 _, C2 @+ `
用途:全电式射出成型机,半导体制造装置,高负荷制) L1 `8 L6 t- l2 e3 ~
动器 : g# M: V8 V5 p0 x

: h! ^/ [7 H) O4 ~/ _2 C 200612494046353.gif
, k" g$ ?5 y5 I" X# c6.HIWIN螺帽旋转式(R1系列)滚珠丝杠  _  J. o! y+ D8 _/ n
' a, M- u% g, l8 y! ]+ y  C
特性:体积小,精度高,低噪音,高进给 4 b/ K4 X# A2 ]5 r% ^% B
用途:半导体机械,产业机器人,搬送装置
# b& S5 v/ j$ L7.HIWIN自润式(E1系列)滚珠丝杠
: G8 @( `1 p6 S: k0 x: c" G$ T, v' |/ n$ ^1 v
特性:免供油设备,油量适当,符合环保概念
  ~- E6 u) b9 d- Y, c6 V# }用途:机械空间限制无法配置供油系统,不能有油污的4 n) a: x: n4 I  ^
环境
% ?& `; e3 u% o6 Y
4 X# u1 r- r: b) w9 C+ n[ 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.gif6 V3 r9 V4 p2 s+ D1 O3 L
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 ...

4 ?7 K7 L- m+ W9 n; O) B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。
/ a. w( h( |# T! f- g0 J6 B0 L
1 K% J) ~5 Z# r6 v8 Y1 ~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。
4 u; c0 M3 g9 E$ F/ d
3 k" }. N  g0 p6 n5 S% n- C7 k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?
7 ^1 G, ^5 ?! e' K  e1 y
$ o: A3 p; {+ i7 H[ 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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