【摘要】：在制絲工藝中,絡(luò)交機構(gòu)是自動繅絲機的核心部分,其作用是使卷繞于小?上的絲條形成網(wǎng)狀絲片。目前國內(nèi)外較為常見的絡(luò)交機構(gòu)主要有:雙圓柱凸輪絡(luò)交機構(gòu)、周轉(zhuǎn)輪系圓柱凸輪絡(luò)交機構(gòu)和周轉(zhuǎn)輪系平板凸輪絡(luò)交機構(gòu),它們雖在一定程度上符合繅絲工藝的要求,但是還存在絲片成型不佳、機構(gòu)不緊湊、傳動效率不高等問題,因而無法實現(xiàn)高速繅絲、絲片容易出現(xiàn)塌邊情況、影響干燥質(zhì)量。針對以上存在的問題,本文提出了高階變性傅里葉非圓齒輪絡(luò)交機構(gòu),并對其進行了數(shù)學(xué)建模、參數(shù)優(yōu)化和仿真分析。本文的主要研究內(nèi)容如下:1)綜述了國內(nèi)外自動繅絲機絡(luò)交機構(gòu)研究現(xiàn)狀,分析了各自存在的問題。本文提出了新型的高階變性傅里葉非圓齒輪絡(luò)交機構(gòu),并建立了包括高階變性傅里葉非圓齒輪副、共軛凸輪機構(gòu)及曲柄滑塊機構(gòu)的運動學(xué)分析的數(shù)學(xué)模型,編寫了具有人機交互功能的高階變性傅里葉非圓齒輪絡(luò)交機構(gòu)運動學(xué)分析軟件,利用該軟件分析了機構(gòu)主要參數(shù)對絡(luò)交桿運動特性的影響情況;2)介紹了絲條卷繞原理及其規(guī)律,將其進行簡化,建立了絲條斷面成形的數(shù)學(xué)模型,并編寫了具有人機交互功能的絲片斷面成形輔助分析軟件,利用軟件分析了機構(gòu)主要參數(shù)對絲片斷面形狀的影響情況;3)以理想絲片斷面形狀為目標(biāo),基于遺傳算法對新型絡(luò)交機構(gòu)各主要參數(shù)進行多目標(biāo)參數(shù)優(yōu)化,獲得一組最優(yōu)的機構(gòu)參數(shù),并得到了在該組參數(shù)下絲片斷面形狀;4)根據(jù)最優(yōu)的機構(gòu)參數(shù)對新型絡(luò)交機構(gòu)進行結(jié)構(gòu)設(shè)計,利用UG軟件完成新型絡(luò)交機構(gòu)的三維建模和虛擬裝配。應(yīng)用虛擬樣機仿真分析軟件對機構(gòu)進行了運動學(xué)仿真,將仿真結(jié)果與理論結(jié)果作比較,發(fā)現(xiàn)存在一定誤差;然后對誤差進行分析,考慮到誤差存在的必然性,得出仿真結(jié)果足以驗證本文建立的數(shù)學(xué)模型是正確的及機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計是合理的。
[Abstract]:In the silk making process, the winding mechanism is the core part of the automatic reeling machine, its function is to make the winding in the small? The filaments on it form a mesh of filaments. At present, the common collation mechanisms at home and abroad are as follows: double cylindrical cam intersecting mechanism, revolving gear train cylindrical cam intersecting mechanism and turnover gear train flat cam collating mechanism, although they meet the requirements of silk reeling technology to some extent. However, there are still some problems such as poor filaments forming, uncompact mechanism and low transmission efficiency, so it is impossible to realize high speed silk reeling, and the edge collapse of the filaments is easy to occur, which affects the drying quality. In view of the above problems, this paper presents a high-order denatured Fourier non-circular gear intersecting mechanism, and carries on mathematical modeling, parameter optimization and simulation analysis. The main research contents of this paper are as follows: (1) the present situation of the research on the automatic reeling machine is reviewed, and the existing problems are analyzed. In this paper, a new type of high-order denatured Fourier noncircular gear intersecting mechanism is proposed, and a mathematical model for kinematic analysis including high-order denatured Fourier non-circular gear pair, conjugate cam mechanism and crank slider mechanism is established. The kinematics analysis software of high-order denatured Fourier non-circular gear winding mechanism with man-machine interaction is developed. The influence of main mechanism parameters on the kinematic characteristics of the winding rod is analyzed by using the software. 2) the principle and law of wire winding are introduced. The mathematical model of filamentary section forming is established, and the assistant analysis software of filamentary section forming with man-machine interaction is developed. The influence of the main parameters of the mechanism on the shape of the filaments section is analyzed by using the software. (3) taking the ideal shape of the filamentous section as the target, the main parameters of the new type of complexing mechanism are optimized based on genetic algorithm. A set of optimal mechanism parameters is obtained, and the filamentous section shape 4) is obtained. According to the optimal mechanism parameters, the structure of the new mechanism is designed, and the 3D modeling and virtual assembly of the new mechanism are accomplished by using UG software. The kinematics simulation of the mechanism is carried out by using the virtual prototype simulation analysis software. The simulation results are compared with the theoretical results, and some errors are found, and then the error is analyzed, considering the inevitability of the error. The simulation results show that the mathematical model established in this paper is correct and the structure design of the mechanism is reasonable.
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TS142;TH132.41

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本文編號：2228531