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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5 A- w8 A5 n: Z2 b1 ?) s
8 F& W# p0 e/ |5 Z; g
[ 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+ _; t( m3 t. ^4 F# L
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!
4 ^- g; Y8 i5 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。

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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- s% x  m" e' b0 C5 q* s  l1 m; f; ^
( l: M4 u! v; t; C4 B9 O
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。

7 ]9 F8 h" ?- ]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.
. m* a% f- A5 [
) T- V7 D" N$ L, e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。
! k8 }" B' }* N, W7 ^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 0 I8 T9 b; T  F* B
【 ATLANTA齿轮齿条 】
7 S1 O# n- N9 N) ~  w. W$ V6 ]
* K( i" H7 S. W5 [  B5 a, d1.特点 0 C- h9 B7 t6 G8 x- a

- ^* |2 k! W0 L4 P2 I% }(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;
% c# x$ n1 u3 ^: o: [(2) 研磨级精度累计误差0.022mm/300mm;
# C" w- B  e% i(3) 具有直齿/斜齿齿型,适应各种使用条件;  `" A* B3 w8 p
(4) 具有热处理型/未热处理型,同一模数可有多种强度;/ f9 I$ ^$ ~$ V, \, \
(5) 具有方形/圆形外观,容易整合使用;# S% B( p/ G- F' u6 k$ |7 a7 ~
(6) 多种材料:合金钢、不锈钢、工程塑料(POM)。
  v6 K" ^7 Z% W6 Q3 A8 S$ M0 h5 X" E- ?0 ~

5 A8 ?1 s8 N  O7 T+ [# T2、应用
5 m8 W2 ]) t8 T* T* \适用于快速、精确定位机构: ' x& [) t0 _- X. \  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、, I2 }" u& s6 o6 R4 R7 \7 x
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;( b3 o9 S- j8 ^3 z8 F1 s
(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。  U- W. a! Y& A/ Z  ]1 F
欧美机床和自动化领域已采用多年,首次引入中国。
- [5 Y. o  f3 X- v- C
* a! Q/ ^5 t3 {. F3、应用案例3 K& j/ f2 E- Z% a+ L2 P
设备名称:龙门式五轴铣床
! I0 a4 D' |* P, \# g5 {2 ~0 s1 f应用产品:德国ATLANTA研磨级高精度斜齿条(m=4)6 d! q5 m1 E) N5 Q+ e
■ HIWIN滚珠丝杠简介:
' K* e* F' I9 E$ I* M' z- ?0 H6 R* h" d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/ f" `# U8 O7 ^2 w7 T2 u1 M# Y
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,
- S, ]. ~2 w) `2 [) {/ O) D同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。 * u9 G/ j" j9 M  T! o5 L2 S4 N8 O
# L. d2 [  E; g' S! {% e
■ HIWIN滚珠丝杠的特性:
5 R) F5 n" S* \# S高效率及可逆性 零背隙及高刚性 可预测的长寿命 + H" v, u- C* O) v: n
高导程精度 超静音 短交期 低起动扭矩及高顺畅 ' i% C, B# Q& A9 w) n$ y4 q4 }
) a5 a1 Z* t6 e( g, r6 `
1.HIWIN精密研磨级滚珠丝杠
$ v& O9 A' F" M$ f. ~% F6 k* ^: v) n7 K. _; {
特性:螺纹经研磨加工,具高定位精度,使用寿命长,
5 n& D& s. g! ]+ ]& U6 e零背隙,无阻滞滑移现象,极低摩擦阻力及极小$ V/ }7 q/ P1 D4 c5 h3 A5 {" n
移动距离& Q, E$ V. n- w' P. A
用途:适用于各种工具机、超精密机械 " D. w: C! @- ?* z

! k1 i8 J7 p2 b5 M; M( }: u$ i' r7 ], {: B

2 G& v% j. T) s! q6 k( M' k5 `; H0 G" J- z6 n9 Y
2.HIWIN转造级滚珠丝杠" O, H- ^9 ?0 [7 C/ g% E8 e  O

. j5 D' y2 {; f  c* Q特性:一般定位精度,使用寿命长,容许些许游隙,容
. P6 k; x7 o; m6 ^( w) x2 ~: @许些许阻滞滑移现象,低摩擦阻力、价格低、交
; I0 K4 p# E: Y* X期短,尺寸齐全
1 T" `5 N1 I1 O. x用途:一般产业机械、自动化机械6 e( m' l) V' W$ D% \

4 _, X2 p" u7 j2 _( d0 P0 t. ]3 K3 ?3 R# l
3.HIWIN端盖式滚珠丝杠
2 o$ T( u8 f  U# I! |! q# s2 }4 G4 e4 s/ Z& O( i/ U9 K7 f0 @
特性:高进给,高刚性,低噪音& O# j# p7 c7 o0 U7 k# _( G
用途:高位移,大负荷的环境,快速搬运系统
% f; L  Z6 e2 ~1 B  e# l4 z) C! O) W3 S  S( v( p

3 d7 d" C2 i! j# B2 H/ }* J# \) c0 O1 t4.HIWIN高速化滚珠丝杠) F2 M  s+ s* U

. L) x4 f+ f! G. b) J1 A$ ~+ b1 N特性:高速进给、高定位精度、高刚性、高DN值、中空( N" Z3 ?' g/ z. V
螺杆
! Q( y* ^! u0 z6 z6 G. h用途:一般工具机快速进给
8 e+ ~# ?, K; |3 O: ?* t8 B5.HIWIN高负荷滚珠丝杠5 ~# I  u/ R8 T! _" R, F" [
  b! _! b" r- D, Q; A1 I
特性:高负荷,高加减速度,高耐久性,E1(自润式)) s) G3 I9 x6 J5 Q4 |- D  n/ K+ Q
设计
! L' P3 T. J1 t/ s& V4 X/ K用途:全电式射出成型机,半导体制造装置,高负荷制
( ]4 y! J+ S( c% M- ]% m动器
. Z9 n- n/ c1 y" G( w; s# C& {. S# z4 ^, u9 T& o
200612494046353.gif
; o+ I) b1 c6 `6 }: b6 [6.HIWIN螺帽旋转式(R1系列)滚珠丝杠1 D: c( F! ]" ~3 l; E
7 Z. G: F' s' z" h. ?! I
特性:体积小,精度高,低噪音,高进给 3 |4 N& h' w6 w1 ?
用途:半导体机械,产业机器人,搬送装置2 t$ ]( ]+ r3 ^2 K: u; w
7.HIWIN自润式(E1系列)滚珠丝杠
2 u- u' p) S( Z0 \5 k8 q% V7 n+ Q& E3 ?
特性:免供油设备,油量适当,符合环保概念
* t5 ]# J& P, X& |用途:机械空间限制无法配置供油系统,不能有油污的
: H& {6 \5 k. B; D环境
2 \8 e  n5 r. s: v5 ^  S1 ?7 s1 l1 o2 M5 T) F" s7 d1 A
[ 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.gif3 _( ?7 e: |3 t! l1 ?. `# n
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 ...
( e2 n1 O. p1 v# Y! j! L0 H
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。
, \! _7 v# I4 Y3 I6 F- k. v& o+ y+ q
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。! Z! A3 `# B$ c. i2 F5 }9 Q
0 ^( p$ Z  v* _3 k9 C9 T- \2 y
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?1 c3 h) t, U3 t7 X4 o; |  D% r

2 V; u! s6 x( v; `[ 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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