高速剑杆织机共轭凸轮引纬机构运动精度可靠性分析与优化

发布时间：2020-10-26 03:44

　　 针对高速剑杆织机运动可靠性与纬纱交接平稳性等问题,以共轭凸轮引纬机构为研究对象,基于机构运动可靠性理论,从运动学、动力学与构件柔性化等方面研究引纬机构运动精度可靠性分析与优化方法,探讨运动精度误差与纬纱交接的作用机制及其提升可靠性方法,主要内容如—下:(1)从剑杆引纬的多机构传动系统入手,建立凸轮机构、铰接四杆机构与齿轮机构及其串联组成的共轭凸轮引纬机构运动反求与设计模型,分析剑带运动特性并建立改进梯形规律的剑带运动规律模型,仿真结果表明:剑带与改进梯形运动规律的位移、速度与加速度的误差率分别为0.6%、3.5%与7%,从凸轮廓线误差与压力角等方面验证共轭凸轮引纬机构反求与设计模型及其剑带运动规律的正确性。(2)针对引纬机构运动精度误差与纬纱交接问题,建立含尺寸误差与间隙耦合作用的凸轮、铰接四杆与齿轮及其串联组成的共轭凸轮传剑机构运动精度模型,探讨多机构传动系统精度误差分配机制,结果表明:凸轮、铰接四杆和齿轮组对剑头位移误差影响的占比分别约为48%、35%和17%,运动误差与动态变形可能致使纬纱交接失误,提高凸轮滚子啮合精度与降低传动链接处间隙可有效提高纬纱交接准确率。(3)计及引纬机构中剑带柔性特征,建立柔性剑带运动精度可靠性模型,分析剑带弹性变形对运动精度误差作用关系,结果表明:剑带质心随凸轮转速增加而波动变大,引起的上下波动会加剧剑带与纱线摩擦,同时加剧位移、速度与加速度的误差,寻致纬纱交接失败;改善剑带材料、增加剑带刚度与减轻剑头质量可提高剑头运动精度、纬纱交接平稳性与可靠性。(4)建立含柔性构件的共轭凸轮引纬机构运动精度误差计算模型,研究基于误差补偿法的刚性机构传动误差分配机制,提出计及刚性机构加工成本系数与传动比及剑带弹性模量等因素的共辗凸轮引纬机构运动精度可靠性优化方法,结果表明:刚柔耦合作用下剑带位移误差增加约10%,剑带弹性变形对传动系统总体误差影响较小;优化后引纬机构总误差降低17%,机构运动可靠性提升约2%;提高引纬机构加工与安装精度及构件刚度可有效提升纬纱交接准确性。
【学位单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TS103.337.3
【部分图文】：

具有传动路程短、结构紧凑等优点，是目前比较理想的引纬机构之一?［１１，１２］。??注：１一曲柄２—织机主轴３—叉型杆４一空间摇杆５—连接杆６—扇形齿轮７—剑带轮??图１－２空间连杆引纬机构??（２）

１．２．１引纬机构工作原理??引纬是指在织造的过程中，引纬机构的剑头夹持纬纱并将纬纱送入梭口，由??接纬剑头接取，配合打纬，使经纱与纬纱相互交织从而形成织物［｜（）］。图１－】示出??剑杆织机中央交接式引纬机构工作原理，引纬机构在工作时，由送纬剑２夹持纬??纱，将纬纱５送到指定位置，再由接纬剑６夹持带到另？端，完成－次引纬，以??配合打纬运动的进行。??／??（〇）／＞＆＾?—－?—．．．（？）??２?１?ｆ／Ｍ?ｉｆｆ／／／?３，??＾?（〇）?１??／Ｗ?劈??注：１?一纬纱剪２—送纬剑?３—传剑轮４?一选纬杆?５—纬纱６—接纬剑??＾?图丨－１中央交接式引纬机构工作原理??１．２．２引纬机构分类?、??随着织造装备技术的日益进步，引炜机构现己发展成为多种结构类型、适应??能力多样化的复杂机构，本文总结几种常见的引炜机构的构成及其特点。??（１）空间连杆引纬机构??图１－２示出空间连杆引纬机构，由曲柄１绕织机主轴２匀速转动，带动叉型??杆３做空间转动，叉形杆３带动连接杆５而组成空间４Ｒ机构驱动扇形齿轮６往??复转动

图１－４电子引纬机构??（４）变导程螺旋引纬机构??图１－５示出变导程螺旋引纬机构工作原理。该机构由曲柄１匀速旋转带动空??间连杆２，控制滑块３在螺杆４上往复摆动，通过滑块３与螺杆４的啮合，使得??螺杆实现往复转动，带动剑带轮５进行往复转动，达到引纬的目的。这种引纬机??构不能适应不同的筘幅，因此在实际生产中应用较少［１８，１９］。??４?５?＿＿??＾?＇?Ｖ，＼?ｘ??注：１?—曲柄２＿空间连杆３—滑块４一螺杆５—剑带轮??图１－５变导程螺旋引纬机构??１．３国内外研究现状??１．３．１引纬机构设计与运动特性分析??目前，国内外学者针对新型引纬机构运动规律的探索及对引纬机构运动学分??析研究逐渐增多，取得了不同程度的进步。主要有以下方面：??（１）引纬机构设计。国内学者赵斯伟等［２（ｕｎ针对传统机械式引纬机构存在??的不足，根据高端剑杆织机的引纬的要求发明了电子引纬机构，可以适应多种运??４??
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本文编号：2856437