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9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 v) p: M" R( M  |0 m& w
+ n+ D- r) y' u. k* D# N/ 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
; G- N% m' r: P/ ?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!
9 N3 P0 H! }0 b+ l8 n3 ?
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$ Z8 x- Q$ ?4 {. ]9 l- d2 L
" ?: Y* e; T5 L) L3 k3 O+ g) F& d
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。
+ D# O1 n; D  L2 `& R
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.
' V/ ?6 f6 j' X7 m8 R+ W, g  a8 p7 j
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。9 m8 i4 |# H7 y+ X, ]  @+ k8 _: ^, S
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 $ u/ D) ^* w( d- n  E4 g, J" [
【 ATLANTA齿轮齿条 】
) p/ `# w% z0 e: P0 Z
/ t7 U5 ^7 Y- T0 p/ J1 g) J1.特点 4 Y  Z" ^$ Z- W( n+ y( Z, T5 W
; f( [+ {" l- {+ t
(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;% g9 r$ ~- _9 y' j) {+ g5 u3 H5 P5 H
(2) 研磨级精度累计误差0.022mm/300mm;
3 @- G0 m$ w, o. n" W, n6 x(3) 具有直齿/斜齿齿型,适应各种使用条件;5 P5 E% Y+ ]4 H- ]  L
(4) 具有热处理型/未热处理型,同一模数可有多种强度;/ u9 T8 g( E5 q: L4 L, B3 Z/ M
(5) 具有方形/圆形外观,容易整合使用;
, B1 e7 ?/ \. h/ g6 D. t(6) 多种材料:合金钢、不锈钢、工程塑料(POM)。, L! D7 a$ n. U- z- L# |
2 j( W2 w$ H9 \$ T5 V
3 f% S( @$ c$ g7 s2 ]7 m+ Y3 }
2、应用
# }& f+ o' v, g9 X+ }4 U2 U适用于快速、精确定位机构: . c& l: O; t% ^  u/ n8 U. ~) p1 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、$ j* U( b* a6 f( |$ p" A! a* m! [: R
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;0 v  y/ r: j( \2 L0 X
(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。# k5 g- q1 K0 E0 w7 \) P$ S
欧美机床和自动化领域已采用多年,首次引入中国。
. l" G- n# G% a9 n( e( _+ ?( s0 ~8 e1 Q
3、应用案例) ?! \6 Y3 n3 X  z
设备名称:龙门式五轴铣床
* T0 b$ ~* k$ _6 v应用产品:德国ATLANTA研磨级高精度斜齿条(m=4)
$ `5 y5 j7 B9 J4 I8 \■ HIWIN滚珠丝杠简介:
; [! H5 h5 N* F6 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
) I, ^6 b. g; J; O) o5 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,8 o( ~* c3 k2 _) @. p# W- B( b
同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。
" W7 N" z8 j; c- i1 Z
; T) V% K- n+ X* {  P* ^■ HIWIN滚珠丝杠的特性:& z- E( h' R" d0 O
高效率及可逆性 零背隙及高刚性 可预测的长寿命 , {) t9 S  J4 O1 L& N& q+ i2 a" U2 k% k
高导程精度 超静音 短交期 低起动扭矩及高顺畅 0 T# a) h7 S" x/ s9 k) E
. q. X+ A3 M6 ~1 z- H
1.HIWIN精密研磨级滚珠丝杠& {* o( g3 ^6 i/ e& L5 b
. q: k8 Y# I. |1 C) T- g5 e. h( C
特性:螺纹经研磨加工,具高定位精度,使用寿命长,0 E. ?/ B- P" Q7 \# L0 `% m# ]: b
零背隙,无阻滞滑移现象,极低摩擦阻力及极小
, x* G: V5 R5 e/ d0 W; c移动距离
! U7 t( e- u3 r" Q$ C( |0 {5 v用途:适用于各种工具机、超精密机械
& m/ i! n9 g8 I5 V' U
& R* h& `& W5 V7 Z7 h3 n( z# W' {9 D( [% L- M& N
& l( ~- w" M" g4 x- S& n1 L

! O8 Q2 @% L  \. \2 j- x2.HIWIN转造级滚珠丝杠
* i8 \0 U! _. S- P! h; |) d5 [) S1 v0 d6 z! Q
特性:一般定位精度,使用寿命长,容许些许游隙,容
3 l: c7 r1 q! G许些许阻滞滑移现象,低摩擦阻力、价格低、交
) J5 p' }0 l) p$ x0 x期短,尺寸齐全5 g) Q0 o$ U7 T3 T$ q0 s; ?! [
用途:一般产业机械、自动化机械
: s5 j+ s( e1 u5 R# r; r" w! u! X8 S+ j# e+ V- i1 t/ S# _

0 {7 P2 _7 r9 w6 W3.HIWIN端盖式滚珠丝杠: i. f7 c5 K% h

" I8 f* j- E- V# B* m4 ?特性:高进给,高刚性,低噪音
3 ^% _' h. {; X% ~6 ~9 g用途:高位移,大负荷的环境,快速搬运系统
/ @' c, i) ~" z! N8 h- P6 `, `3 ~
8 p  ]9 X2 M/ `4 D, l6 ]7 E6 f: X7 \5 g
4.HIWIN高速化滚珠丝杠
9 W* L* E% d0 n" W$ i' K) K$ Z/ G. U$ Q) F0 A6 e0 Z
特性:高速进给、高定位精度、高刚性、高DN值、中空
: [7 Q% N1 k7 o# s) H& t! }螺杆3 I/ S3 `6 U5 v
用途:一般工具机快速进给
" [5 e7 p: n7 U9 B; J! q5.HIWIN高负荷滚珠丝杠2 G/ w4 J2 w& `2 g
% A/ X  y7 \( m, R
特性:高负荷,高加减速度,高耐久性,E1(自润式)
" h) K; f5 i% }设计
' T* N+ C. |9 k* h# E# z' e8 c用途:全电式射出成型机,半导体制造装置,高负荷制
4 ?+ _% Y  Z$ [- ~1 Z+ W$ s: c动器
# h; K$ o; G+ h; q, s( i% G0 u6 R. [8 m9 ]
200612494046353.gif 2 z$ ^* h- m- f) R
6.HIWIN螺帽旋转式(R1系列)滚珠丝杠% n6 u. q0 q. H6 W5 y

* V9 b+ l5 {. W! p/ O特性:体积小,精度高,低噪音,高进给 * V1 K% Z% U% W
用途:半导体机械,产业机器人,搬送装置
* C# A) T% @* n- Q5 ~8 [7.HIWIN自润式(E1系列)滚珠丝杠, y& L% f- l4 l% l

1 g1 j' I0 q6 w" _' B  T特性:免供油设备,油量适当,符合环保概念
. r$ J! }6 V# F/ x用途:机械空间限制无法配置供油系统,不能有油污的
/ C3 W7 s5 X9 v4 ~( y! A环境$ O1 l3 g  K# V5 J
* ?$ R9 [* H8 }+ Z5 W
[ 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( ]# v# l- q6 Z4 U3 Y$ k8 t4 X3 k
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 ...

7 M% r% Z/ ~8 t4 X, X/ |. f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。% ]4 |5 Q* W  Z, [' x: Q
  Y: Y  d1 l6 l) I% i" v
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。
9 }2 o3 k9 c) f2 p3 }2 j% y+ C+ [
# I, p% c* [7 p. g4 J9 \5 R8 f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?/ `- V5 V6 k: g

% A9 p1 X' t1 k' ?5 I, G, r[ 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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