自由節(jié)曲線非圓齒輪引緯機構運動學反求設計與試驗
發(fā)布時間：2020-05-13 10:12
【摘要】： 我國是一個紡織大國,紡織品的出口量居世界第一,但紡織機械卻不占優(yōu)勢,是一個進口大國。我國有不少織機生產廠家,但其產品大多是中低檔水平,沒有形成國際名牌。出現(xiàn)這種狀況的原因是,國內織機廠家自主創(chuàng)新能力差。對于劍桿織機,國內廠家對核心機構的研究(如打緯和引緯機構)還停留在測繪和仿制階段,這不僅會帶來侵權問題,而且也仿制不了理想的性能和可靠性。因此研發(fā)具有自主知識產權的新型引緯機構對于提升國產劍桿織機技術水平具有一定的現(xiàn)實意義。 本論文的研究得到了國家自然科學基金科研課題“基于自由曲線非圓齒輪的引緯、打緯機構分析與設計方法研究(50875243)”的項目資助,以課題組提出的非圓齒輪—曲柄搖桿—輪系引緯機構為研究對象,依據(jù)機構學的原理,從理論和應用兩個方面,對該引緯機構的計算、分析、模擬、設計和試驗的全過程進行了研究和探索。本文主要的研究內容和結果如下: 1)依據(jù)劍桿織機引緯工藝的條件,建立了該引緯機構逆運動學的數(shù)學模型,求解出離散型的節(jié)曲線,并以此為基礎編制了通用的輔助分析程序。 2)通過非圓齒輪節(jié)曲線上的離散數(shù)據(jù)點構造了非均勻三次B樣條曲線。在此基礎上,引入一種基于迭代最近點的B樣條曲線擬合的算法,對原數(shù)據(jù)點進行了曲線擬合,并通過實例分析了節(jié)曲線的光順性。 3)以非圓齒輪齒廓的數(shù)學模型為基礎,自主開發(fā)了非圓齒輪齒廓設計軟件,獲得了軟件登記權(2009R11S048905),為非圓齒輪的高精度制造提供了數(shù)據(jù)。 4)建立了非圓齒輪—曲柄搖桿—輪系引緯機構的三維模型,完成了虛擬裝配和虛擬樣機的開發(fā)。并基于ADAMS軟件對該機構進行運動學仿真和分析,動態(tài)仿真得到的運動軌跡和理論計算得出的結果高度吻合。相互印證了該引緯機構運動學數(shù)學模型和虛擬樣機分析的正確性。 5)研制了非圓齒輪—曲柄搖桿—輪系引緯機構的試驗臺,并基于該試驗臺和高速攝像及其視頻分析驗證了所建立的運動學模型是可靠的。
【圖文】：
而且對不同筘幅要求機構不能通用；③平面六連桿送緯、四連桿接緯機構，見圖1.1(c)，如 TP500、GA74 型劍桿織機采用該類型非分離筘座式（該形式不利于車速的提高）引緯機構，可方便實現(xiàn)“接力”引緯，但其引緯運動規(guī)律設計的靈活性不如共軛凸輪引緯機構；④空間四連桿引緯機構，見圖 1.1(d)，如 GTM（比利時 PICANOL 公司）、GA733-A（蘇州必佳樂）、GA737（蘇吳機械）型劍桿織機采用該類型引緯機構，通過改變雙搖桿的從動桿件長度來調整筘幅大小，其引緯運動規(guī)律設計靈活性不如平面六連桿送緯、四連桿接緯機構。圖 1.1 常見的引緯機構對引緯機構進行研究的有：Zdenek Koloc 將劍桿織機剛性引緯機構分成離散和連續(xù)的兩個子系統(tǒng)，，建立其動力學模型，并采用迭代算法來解方程[22]。Li K.R.對典型的空間四連桿引緯機構進行運動學和動力學分析，研究了在搖桿最大擺角和輸出桿長取不同值時輸出桿的運動和機構壓力角變化規(guī)律，選出了能滿足傳動性能要求的較佳機構參數(shù)[23]。王生澤和陳明對 TP500 型劍桿織機傳劍機構進行運動彈性動力學研究，總結較理想引緯傳動方案所應具備的性能特點[24]。Washida Kazuo 等研究了利用伺服電機來控制引緯機構的運動學特性
第二章 非圓齒輪—曲柄搖桿—輪系引緯機構的反求設計選擇合適的非勻速傳動機構是劍桿織機引緯機構的技術關鍵。實現(xiàn)非勻速傳動的，但同時滿足引緯機構運動和結構要求的非勻速傳動機構卻并不容易實現(xiàn)。基于，經過構思、分析、選擇的反復過程后，提出了非圓齒輪—曲柄搖桿—輪系引緯機緯機構由非圓齒輪傳動部分、曲柄搖桿和輪系組成。本章將通過此引緯機構簡圖闡述其工作原理和特點，在深入分析引緯劍頭的運動緯工藝的基礎上，建立該引緯劍頭運動曲線的數(shù)學模型和該引緯機構的逆運動學型，并選擇合適的中心距，求解出所要求的非圓齒輪節(jié)曲線；編制了通用的輔助，為該機構的反求提供更方便、快捷的平臺。 非圓齒輪—曲柄搖桿—輪系引緯機構的簡介
【學位授予單位】：浙江理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TH132.41
本文編號：2661796
【圖文】：
而且對不同筘幅要求機構不能通用；③平面六連桿送緯、四連桿接緯機構，見圖1.1(c)，如 TP500、GA74 型劍桿織機采用該類型非分離筘座式（該形式不利于車速的提高）引緯機構，可方便實現(xiàn)“接力”引緯，但其引緯運動規(guī)律設計的靈活性不如共軛凸輪引緯機構；④空間四連桿引緯機構，見圖 1.1(d)，如 GTM（比利時 PICANOL 公司）、GA733-A（蘇州必佳樂）、GA737（蘇吳機械）型劍桿織機采用該類型引緯機構，通過改變雙搖桿的從動桿件長度來調整筘幅大小，其引緯運動規(guī)律設計靈活性不如平面六連桿送緯、四連桿接緯機構。圖 1.1 常見的引緯機構對引緯機構進行研究的有：Zdenek Koloc 將劍桿織機剛性引緯機構分成離散和連續(xù)的兩個子系統(tǒng)，，建立其動力學模型，并采用迭代算法來解方程[22]。Li K.R.對典型的空間四連桿引緯機構進行運動學和動力學分析，研究了在搖桿最大擺角和輸出桿長取不同值時輸出桿的運動和機構壓力角變化規(guī)律，選出了能滿足傳動性能要求的較佳機構參數(shù)[23]。王生澤和陳明對 TP500 型劍桿織機傳劍機構進行運動彈性動力學研究，總結較理想引緯傳動方案所應具備的性能特點[24]。Washida Kazuo 等研究了利用伺服電機來控制引緯機構的運動學特性
第二章 非圓齒輪—曲柄搖桿—輪系引緯機構的反求設計選擇合適的非勻速傳動機構是劍桿織機引緯機構的技術關鍵。實現(xiàn)非勻速傳動的，但同時滿足引緯機構運動和結構要求的非勻速傳動機構卻并不容易實現(xiàn)。基于，經過構思、分析、選擇的反復過程后，提出了非圓齒輪—曲柄搖桿—輪系引緯機緯機構由非圓齒輪傳動部分、曲柄搖桿和輪系組成。本章將通過此引緯機構簡圖闡述其工作原理和特點，在深入分析引緯劍頭的運動緯工藝的基礎上，建立該引緯劍頭運動曲線的數(shù)學模型和該引緯機構的逆運動學型，并選擇合適的中心距，求解出所要求的非圓齒輪節(jié)曲線；編制了通用的輔助，為該機構的反求提供更方便、快捷的平臺。 非圓齒輪—曲柄搖桿—輪系引緯機構的簡介
【學位授予單位】：浙江理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TH132.41
【參考文獻】
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1 杜永平 ,滕啟;反求工程技術[J];起重運輸機械;2003年01期
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本文編號：2661796
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