發(fā)布時間：2020-05-29 22:43

【摘要】：生產(chǎn)力的發(fā)展帶來了高速電腦繡機(jī)行業(yè)的巨大變革。高效率、低振幅的新型繡機(jī)成為繡機(jī)行業(yè)迫切需要攻克的技術(shù)難題。繡機(jī)普遍是以凸輪作為傳動構(gòu)件,其針桿、壓腳、挑線部分都是以凸輪傳動為運(yùn)動鏈的起點(diǎn)。在凸輪運(yùn)動過程中,因其特性會產(chǎn)生慣性力及沖擊,轉(zhuǎn)速的提高會加劇繡機(jī)的振動,降低刺繡成品的質(zhì)量,所以本文以壓腳-針桿部分的雙凸輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ),對繡機(jī)針桿以及壓腳部分的運(yùn)動規(guī)律進(jìn)行分析求解,以優(yōu)化設(shè)計(jì)組合連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)代替雙凸輪驅(qū)動機(jī)構(gòu),進(jìn)行研究與實(shí)驗(yàn)。主要完成了以下研究:(1)根據(jù)繡機(jī)壓腳-針桿部分的雙凸輪驅(qū)動機(jī)構(gòu),分析求解出壓腳、針桿部分的運(yùn)動規(guī)律以及函數(shù)關(guān)系�；谟�(jì)算以及仿真結(jié)果,建立以主軸轉(zhuǎn)角[210.03~?,320.28~?]為壓腳、針桿部分的轉(zhuǎn)角約束范圍,建立組合連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)模型。(2)構(gòu)建組合連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)輸出曲線的目標(biāo)函數(shù),基于雙凸輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)的輸出運(yùn)動曲線,以最小二乘法的思路,在轉(zhuǎn)角約束范圍內(nèi)編寫優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)。在遺傳算法的迭代下得到桿長的最優(yōu)解。在組合連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)桿長參數(shù)確定的條件下,進(jìn)行輸出曲線與雙凸輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動輸出曲線的比對,壓腳關(guān)鍵部分運(yùn)動輸出貼合率在90%以上,針桿運(yùn)動輸出完全貼合。以上結(jié)果為組合連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)代替雙凸輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)的可行性提供了理論依據(jù)。(3)利用質(zhì)量矩替代的動平衡優(yōu)化方法,對組合連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。將組合連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行樹系統(tǒng)以及連枝構(gòu)件的劃分,將連枝構(gòu)件上的質(zhì)量矩轉(zhuǎn)化為樹枝構(gòu)件的附加質(zhì)量矩,建立含有附加質(zhì)量矩系數(shù)矩陣的樹枝構(gòu)件質(zhì)量矩平衡方程。當(dāng)方程式中有關(guān)轉(zhuǎn)角的系數(shù)矩陣恒為零時,組合連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)的就能實(shí)現(xiàn)動平衡。為了組合連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)動平衡優(yōu)化后與優(yōu)化前的對比效果,利用MATLAB中的GUI模塊編寫組合連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)的總質(zhì)心變化視圖界面,得出組合連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)質(zhì)心軌跡面積圖像,對比可知優(yōu)化后質(zhì)心變化區(qū)域面積減少,則驗(yàn)證質(zhì)量矩動平衡優(yōu)化對組合連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)的改進(jìn)效果,為繡機(jī)組合連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)的物理樣機(jī)的設(shè)計(jì)提供了理論參考。(4)利用AVANT MI-7008數(shù)據(jù)采集和分析儀對不同驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動繡機(jī)時的振動加速度進(jìn)行測試實(shí)驗(yàn)。根據(jù)在800r/min、1000r/min、1200r/min轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),對不同位置點(diǎn)進(jìn)行采點(diǎn)測試的方式,對比組合連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)以及雙凸輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)在相同位置點(diǎn)和相同轉(zhuǎn)速下的振動加速度。將相同時間段的3個位置點(diǎn)的振動加速度數(shù)值進(jìn)行量化分析,可知組合連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的振動加速度峰值與雙凸輪驅(qū)動機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的振動加速度的峰值都更小。因此經(jīng)過動平衡優(yōu)化后的組合連桿驅(qū)動機(jī)構(gòu)更具有穩(wěn)定性,更符合高速運(yùn)轉(zhuǎn)的工況要求。
【圖文】：

加速凸輪自身的磨損，反而縮短繡機(jī)的實(shí)際教授引入泛灰數(shù)的概念，對針桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動區(qū)對針桿運(yùn)動位置的精度進(jìn)一步提高，為研究機(jī)層出不窮，王朝光提出了用氣缸來驅(qū)動針桿的塊上，將氣缸的豎直運(yùn)動直接傳遞給針桿驅(qū)動氣缸驅(qū)動針桿的結(jié)構(gòu)更為簡單，但氣缸不穩(wěn)定特性不能滿足繡機(jī)高速穩(wěn)態(tài)的工況要求。黃琴起銜鐵，控制針桿驅(qū)動塊的上下往復(fù)運(yùn)動，但夠大，這就要求電磁鐵對銜鐵的吸引力要足夠失要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對銜鐵的吸引力，整個繡機(jī)的驅(qū)前列。以日

圖 1.2 論文技術(shù)路線.5 本章小結(jié)1）論述了繡機(jī)發(fā)展對促進(jìn)國家輕工業(yè)發(fā)展的進(jìn)步意義，闡述了國內(nèi)繡機(jī)行業(yè)的發(fā)狀以及國內(nèi)外繡機(jī)的市場份額占比情況。2）分析了國內(nèi)外繡機(jī)機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀，并總結(jié)了繡機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)及繡機(jī)今后的發(fā)展方向�；诶C機(jī)運(yùn)動鏈，，闡述了連桿機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀，并介紹基于綜合對連桿運(yùn)動優(yōu)化的理論方法。3）介紹了論文的主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線。
【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】：2019
【分類號】：TS941.562.6

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