針刺機是一種通過曲柄連桿機構帶動針梁針板對纖網進行往復穿刺,形成非織造布的大型機械,隨著非織造布的應用越來越廣泛,針刺機的發(fā)展十分迅速,但是振動問題一直是制約針刺機工作效率及質量提升的關鍵因素�；诖�,針對針刺機的振動問題進行了分析研究,并提出了相應的減振措施。首先對針刺機進行了動力學分析,采用動態(tài)靜力分析法,將各構件進行分解,分別求出各構件受力情況,建立受力方程組,再將方程組進行聯(lián)立求解。具體計算出了各運動副間的作用力,并對1200r/min,1500r/min,1800r/min三種不同轉速下的受力情況進行對比分析。發(fā)現(xiàn)隨著轉速的提升,運動副間的相互作用力明顯增大,對整機的不平衡和振動造成嚴重影響。其次對整機振動進行了功率譜分析,發(fā)現(xiàn)在針刺機最高工作頻率30Hz范圍內,振動信號的主要頻率成分為基頻和25Hz。其中,25Hz頻率分量不隨轉速增加而變化,是由往復運動沖擊激勵引起的結構固有振動。利用有限元軟件和實驗相結合、相互印證的方法,對針刺機的主要部件進行了模態(tài)分析,發(fā)現(xiàn)針梁部件的一階固有頻率為24.13Hz,在25Hz附近,是對整機振動貢獻較大的構件。且當針刺機在額定轉速工作時,會... 

【文章來源】：中原工學院河南省

【文章頁數】：72 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

刺針刺入纖網

7響，因此對平衡輪的研究就顯的十分必要。但由于針刺機的整體尺寸及結構的制約，平衡輪的安裝位置受到限制，只能對其尺寸和質量分布進行重點研究。針刺機是將蓬松的纖維網，經壓實、針刺，形成具有一定強力和厚度的針刺法非織造材料的設備,其中針刺機構為針刺機的關鍵結構，完成對纖網的固結，由主軸、偏心輪、連桿、針梁針板和搖臂導向裝置組成。電機通過變速箱傳動主軸，帶動曲軸做旋轉運動，連桿在曲軸的作用下，帶動針梁針板做2倍偏心距的上下往復運動，完成對纖網的針刺動作。針刺法工藝的原理[45]是通過刺針反復穿刺纖網來實現(xiàn)的，如圖2.2所示，成千上萬個固定在針板上帶有倒鉤的刺針在針刺機構的帶動下，對通過針刺區(qū)域的蓬松纖網進行無數次的針刺，刺針上的倒鉤的作用是在刺針向下針刺時，能帶動纖網一起向下運動，使纖網之間相互纏結，使原本蓬松的纖網壓實。當刺針離開纖網時，形成大量的纖維束，這些纖維束以類似銷釘的垂直狀態(tài)釘入纖維網中，使其不能回復到原始的蓬松狀態(tài)，形成具有一定強度、密度和厚度的無紡布。圖2.2刺針刺入纖網針刺機完成整個針刺工藝過程，其工作原理如圖2.3所示，在壓網羅拉和輸網簾的握持下，蓬松的纖網進入針刺區(qū)，在針刺區(qū)完成針刺工藝過程。托網板用來托持纖網，并承受周期交變的針刺力，刺針做回程運動時，利用剝網板擋住由于摩擦力帶動的纖網，使刺針能順利的從纖網中退出。托網板和剝網板上均有與刺針位置相對應的孔，使得刺針能平滑通過。圖2.3針刺機工作原理

8針刺機構的核心運動機構是曲柄滑塊機構，它將曲軸的旋轉運動轉換為針梁針板刺針的往復運動，滿足針刺傳動過程。其存在以下不足：（1）精度低。由于低副中存在間隙，難以準確地實現(xiàn)工作機構的運動要求；（2）振動大。由于難以對偏心運動機構進行精確動平衡，且存在運動間隙，導致運動過程中產生較大振動，難以滿足高速運行的要求。（3）滑塊需采用油浴潤滑,摩擦發(fā)熱較大,不能適應高速化。同時,潤滑油密封難度較大,易產生滲漏,污染針板,影響產品質量。曲柄連桿機構高速工作時會產生較大的振動，是目前針刺機技術迫切需要解決的關鍵問題。2.1.2針刺機結構組成（1）主軸和偏心輪偏心機構是將回轉運動與往復運動相互轉換常用的機構，如圖2.4所示，偏心輪的幾何中心到回轉中心的距離稱之為偏心距e，當主軸旋轉一周時，針梁針板往復運動一次，完成一個針刺動作，針梁針板移動的距離稱之為針刺動程，為偏心距的兩倍。根據不同的生產要求，可在一定范圍內對針刺機的動程進行調節(jié)[46]。圖2.4主軸和偏心輪（2）連桿偏心輪與針梁針板之間一般通過連桿或者直推桿進行傳動連接，兩種連接方式導致導向方式不同。主軸箱式針刺機一般采用直推桿式的連接方式，導向裝置為軸套導向，但是軸套內加油脂潤滑時，易磨損和漏油，無箱搖臂式針刺機則是用連桿將偏心輪與針梁連接，采用扇形齒輪齒條導向裝置，該結構可避免直推桿式的磨損漏油問題。（3）針梁針板針梁是用來安裝針板的，如圖2.5所示，上端與連桿相連，下端固定著針板，其運動的精確性和平穩(wěn)性直接決定著針刺機的工作質量，且制約著針刺機的工作效率，是針刺機的關鍵部件。由于其尺寸和質量很大（重達250kg），在做往復運動的過程

【參考文獻】：
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本文編號：3285450