傅里叶非圆齿轮行星轮系打纬机构的设计与试验研究

发布时间：2020-10-16 02:14

　　 打纬机构的作用是将织机主轴的匀速转动转换为打纬筘座的非匀速有规律的间歇性往复摆动从而把引入梭口的纬纱推向织口,打紧纬纱。目前市场上的打纬机构主要分为共轭凸轮打纬机构和连杆打纬机构两类,这些机构各有优缺点,其中共轭凸轮打纬机构容易实现打纬后心240°完全停顿时间,但凸轮的设计加工要求高,且凸轮的长期磨损会使打纬机构性能下降;四连杆打纬机构结构简单,加工方便,但打纬后心位置近似停顿时间不足;六连杆打纬机构能实现较长的后心近似停顿时间,但打纬过程中筘座加速度变化较大,限制了它在高速、宽筘幅织机上的应用。针对目前织机存在的问题,本文提出一种新型的织机打纬机构——傅里叶非圆齿轮行星轮系打纬机构,并对其进行数学建模、结构设计、虚拟仿真和试验验证。本文的主要研究内容和结果如下:1)对新型打纬机构的结构和工作原理进行了介绍,在打纬机构的工艺特性和筘座运动规律要求的基础上,选用三次Hermite插值多项式为过渡段的加速度曲线作为打纬筘座的理想加速度运动规律曲线。2)建立了该打纬机构的运动学求解数学模型,并根据设定的打纬筘座的运动规律和已知的机构参数求得两级非圆齿轮的节曲线方程。基于MATLAB编写了该打纬机构设计与运动仿真软件,利用该软件分析了几个重要机构参数对反求得到的非圆齿轮节曲线形状的影响,结合打纬工艺要求,通过人机交互优化,得到了一组较优机构参数。3)建立了该打纬机构非圆齿轮行星轮系的动力学分析数学模型,利用动力学方程组序列求解法对各铰链点和齿轮啮合点的受力情况进行分析。结合动力学辅助分析软件,调整参数大小,对不同参数条件下的傅里叶非圆齿轮行星轮系进行了动力学分析。4)基于动力学分析结果,利用HYPERMESH和LS-DYNA软件对非圆齿轮啮合过程进行动态接触分析,确定了啮合过程中最大应力的大小来校核齿轮强度;并对齿轮在啮合过程每个轮齿最大受力按啮合顺序进行了定性分析,分析结果与打纬机构的非圆齿轮行星轮系动力学理论分析相符合。5)根据运动学优化得到一组较优的机构参数,结合动力学分析,对打纬机构进行结构设计、三维建模和装配,虚拟样机仿真,并研制了试验台并进行试验,将理论筘座运动规律分别与虚拟仿真筘座运动规律和试验台测试得到的运动规律进行对比,验证了理论分析模型的正确性和结构设计的合理性。
【学位单位】：浙江理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TS103.135
【部分图文】：

没有绝对由于存在在，机构在相同的轭凸轮和化为曲柄柄 AB 随 D 转动，’E 转动，筘座的往围较广，1—曲柄 2—牵手 3—牵手栓4—摇杆 5—筘座和筘座脚 6—钢筘图 2.1 四连杆打纬机构示意图

化为一个和筘座脚牵手 2 带筘座脚 5织口。当位置，钢续运动，心位置，没有绝对由于存在在，机构在相同的1—曲柄 2—牵手 3—牵手栓4—摇杆 5—筘座和筘座脚 6—钢筘图 2.1 四连杆打纬机构示意图

速构.2 打纬机构的研究现状目前对打纬机构的研究内容主要有两方面，一计软件对打纬机构进行优化设计，另一方面是对进行分析，确保机构的稳定性和打纬的精确性。1）对现有打纬机构进行优化设计的有：邱海飞仿真模型并对其进行柔性化设计，通过仿真获得仿真精度高于刚体仿真，提出改变筘座重量来改进法对六连杆打纬机构进行动态优化设计和运动仿的传动函数曲线、输出速度和加速度曲线[15]。于轭凸轮打纬机构，借助设计软件的高速运算能力，—主动椭圆齿轮 2—从动椭圆齿轮 3—筘座图 2.4 椭圆齿轮—曲柄摇杆打纬机构示意图
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本文编号：2842598