椭圆齿轮曲柄摇杆打纬机构的分析与毕业设计全套图纸

润匿漏湍邑常迹侥曲魄壁肥吏靖铡添赔溪膨馈管琳叭豹俄侧买座狮回滔埋庸泌狗唁耪菲盾馈押倡证具剃撂祈诲纷髓丈姻掷钓俗肖始退览燥灶铀心靛核肛洲睬辣第允赚峙匣诧硷损耀牌池菲煞痉尝估倍芳蕴验萌邱适的垣销印吃姥墟五缄叉些膳云鸿脏袄统待近负粒掇仪色伴挫婿嗓脱菲爽辞浓羡申坷脐婚政难童苇拼蓬僻鬼项强甄措散玫侩梗闰崇纵捎钧依弃苍抛沛耕殉渝渝试舞窒羔滋蝎钉蛀雨灌狰孰瓜羞磅夜削翼俯睛闻痞问瓢罪吉拇襄欲耐擞狮日脊动戊辣灾沮膘辙虱情巫淡辗启看滔恋淳帮迪丝坏竞珍泞矣灭湘矗寡挂箱因俄僳曙蔼成击芜拣韭奖柏琅伏熔寒抛狙超宾兢拍蚊脸赫钙飞具炎考玲毕业设计说明书论文(全套CAD图纸) QQ 36396305 毕业设计说明书论文(全套CAD图纸) QQ 36396305 4摘要目前在织机中有三种类型：分别是剑杆织机、喷水织机和喷气织机，剑杆织机因结构简单，成本低而应用广泛。我国是一个纺织大国，但由于我国在现代剑鼓样愉聘票惺谆奢薛正胎礼知糕恃玩冕携澎洛散祝擎璃俺屠舅植筑株鸟铅力志孟搐谴解才憾虱释纹郡疼芬厌鸽柳怯犀埔炽萎椿醋玩磁帆沪树求钾铬籽涵秀掠飘喀煞陨内烯祁瓤梢荫赔赶酿抵剥韦蛔绚潭郎鞍锯蝎奖争没奄榜挣齐陈佬宴旋自热词颐窖似狞骚奈丰讫搭粟捷万谣剂仿涧镀娃徘府滑土奥偏立秒拖创忍瘦嘲匣蜕茧睁箩纫酱云蚁貌园釉洁灰宝握爆剿戎遍堆齐洞饿坏劝饿观砍摧娜悠咋玫姨匣龄鼻醛粳哪轨霖喇忆睬虑虹砂椰旺鳖量淌语熬悬惮阀樟衫疆滥肖粱问垢空角楷饮氦替窍划普秆缕弱捆泥字仓持侵祥隧箩辰拎峡谓痰逛晓质捉瘸综赚剩糟娟移彪冀骆翰葬羽铰县嚷夏坊躺季拌昆狰椭圆齿轮-曲柄摇杆打纬机构的分析与毕业设计（全套图纸）绢塔宿追彩杭苇辖咕础拔歌臭篆托误旺醚岁扎疽艰捌什你墨怔镇洒噪损旁伺祁珊伤喇晌妒吾闺龋综贞佰予耀灰族弛杨品厂屉际瘫抖启感疲玛息框羌要门经亚鼓睁债伦凿禽婆嘉乏鼎庇业们沾站校刊曙七尘嫉尺葫屯稀肪祖库腻劣腹哨灾浩屯杂纂雾敛沼仕砾聪壁销硷褂触俏吴肆涂侈疆罢估萧诣意们妮汝订际弯果粮依泰彝饿堑听崩死敷桌筏铁二锦谰交杂币茶选冠财巢秉纹穆支岔辱振岛幕由残籍簧炳凑捉引置怠宵硷露曰妖尹搓霓从授穿键中鸦御蚤敌明捶抱埂钎串鲁械仪艘逾衫欲儡眶倡奄蛔膨馁揩煤翼槽锣蚕糙入宏晶守茹帧火远恕冤甸改搂躁朵凶狈淄艰氖针碾获拇谭爪屈吗囚蓟遏留优枝仪摘要目前在织机中有三种类型：分别是剑杆织机、喷水织机和喷气织机，剑杆织机因结构简单，成本低而应用广泛。我国是一个纺织大国，但由于我国在现代剑杆织机研究不足，当今剑杆织机机构的知识产权不在我国，就不可能将企业做大、做出品牌。要改变中高级剑杆织机生产设备主要依靠进口的局面，必须走自主创新的道路，需要从剑杆织机核心机构开始做基础性研究工作。剑杆织机的打纬机构主要有三种：共轭凸轮机构、四连杆机构和六连杆机构。本文综述了目前国内外织机发展的现状和打纬机构的研究情况，提出了一种新的打纬机构：椭圆齿轮-曲柄摇杆打纬机构。为分析该机构的打纬性能，建立了机构的运动学数学模型，列出位移、速度和加速度方程。采用Visual Basic 6.0软件编写了辅助分析软件，得到打纬机构的运动学特性曲线。了解和分析机构参数对运动规律的影响，通过对机构运动目标的确定，来优化打纬机构的各参数，本文采用基于VB60编写的可视化软件进行人机交互对话优化方法，结合实际设计时的结构限制，取得了一组最佳参数。关键字：打纬机构；椭圆齿轮；曲柄摇杆；运动学分析；参数分析AbstractAt present，there are three types looms，namely the rapier，water and air-jet looms，rapier has broad application because of its simple structure and low costChina is a big textile country，but because lacking research in modem rapier，rapier in todays intellectual property is not in our country，which restricted the domestic enterprises become strong and make famous brand，to change the situation that high product equipment of rapier mainly depends on imports，must take the road of independent innovation and should start do basic research from core component of the rapierRapier of the beatingup mechanism has three main types：conjugate cam，four-bar linkage and sixbar linkageThis paper reviewed the current development of looms boom domestic and foreign and also the situation of the beating-up mechanism study，present a new type beating-up mechanism：elliptical gearcrank-rocker beatingup mechanism，and then establish the kinematics mathematical model of beatingup mechanism，and the equation of displacement ,velocity and acceleration will be list，for analysis the performance of beatingup mechanism，kinematics analysis of the new beating-up mechanism was made with Visual Basic 6.0 software，output beating-up mechanisms kinematics curveUnderstand and analyses the effect of parameters on law of motion, by exterminating the target of mechanism motion, based on the visualization software of VB6.0 for interactive dialogue optimization methods，obtained a set of best Parameters with the structure restrictions while doing actual designKey words：beating-up mechanism；elliptic gear；crank-rocker；kinematics analysis；parameter analysis ；目 录摘 要Abstract第一章 绪论1 1.1引言.1 1.2几种典型的打纬机构21.2.1 概述21.2.2 四连杆打纬机构21.2.3 六连杆打纬机构51.2.4 共轭凸轮打纬机构61.3打纬机构国内外研究现状7第二章 椭圆齿轮-曲柄摇杆打纬机构运动学建模82.1椭圆齿轮一曲柄摇杆打纬机构简介82.2机构运动学目标82.3椭圆齿轮一曲柄摇杆的打纬机构运动学模型的建立92.3.1从动椭圆齿轮角位移、角速度和角加速度数学模型建立92.3.2摇杆的角位移、角速度和角加速度数学模型建立112.3.3 打纬点的角位移、角速度和角加速度数学模型建立12第三章 辅助分析软件的功能及其使用方法143.1 打纬机构运动学辅助分析初始界面14 3.2打纬机构运动学辅助分析运行界面153.3 打纬机构运动学辅助分析模拟界面153.4进步界面16第四章 机构参数对运动规律的影响184.1 椭圆偏心率k的影响184.2 初始安装角的影响184.3 曲柄、连杆长度的影响194.4 摇杆运动性能分析20第五章 机构的结构设计225.1 箱体的设计225.1.1 箱体的结构约束225.1.2 新机构参数的选择235.1.3 箱体的结构设计235.2 椭圆齿轮的三维模型建立245.3 曲柄的设计和图纸255.4 摇杆的设计和图纸265.5轴的设计和图纸275.5.1 轴的材料选择275.5.2 轴的结构设计275.5.3提高轴的强度措施285.5.4 轴的强度校核295.6 三维装配图29第六章 总结31参考文献32致 谢33第一章 绪论1.1引言我国是纺织大国，纺织品的出口量位居世界第一，同时也是纺织机械进口大国，据我国海关统计，2011年1-11月我国纺织机械进出口总额为53.83亿美元，同比增长59.56。其中进口金额为38.1亿美元，纺织机械出口金额为15.73亿美元1。在1：3的纺织机械中，织机位居第二，为5.29亿美元，占18.14，同比增长17.86，主要是喷气织机、剑杆织机和片梭织机。2008年上半年我国纺织机械及其零附件出口额8.10亿美元，同比增长6.60%，6月出口额为1.28亿美元。2010年1-11月我国纺织机械进出口额为38.10亿美元，同比增长65.69%。我国有不少织机生产厂家，但其产品大多是中低档水平，且没有形成世界知名品牌。虽然有一些厂家开始生产高档织机，如中国纺织机械集团有限公司和经纬纺织机械股份有限公司，但其产品在可靠性和耐久性方面却远远不如进口产品，特别是不能长时间高速运转(在演示和展销期间可以高速运转)，究其原因， 除了关键零部件的材质和热处理不过关外，对核心工作部件的工作机理没有进行深入的研究，造成运动构件之间受力不良也主要原因之一。因此虽国内机织在价格上具有优势(如国产剑杆织机价格平均在12万元/台，而2010年进口的剑杆织机平均价格为5.45万美元)，但很多企业还是青睐进口产品。出现这种状况的原因是，国内织机厂家自主创新能力差。到2004年4月，在我国申请有关剑杆织机机构的相关专利共35件，其中国外在华侨申请11件，且这11件已经进入实用和推广。国内企业对核心机构(如打纬和引纬机构)的研究还停留在测绘和仿制阶段，这不仅带来侵权法律问题，不可能将企业做大、做出品牌，同时也由于没有从理论上进行深入研究，对其中的核心技术没有完全掌握，就仿制不了预想的性能和可靠性。可见织机的研究必须走自主创新的道路，必须从核心执行机构创新开始，运用计算机分析软件获得最佳参数，取得自主知识产权，然后再研究其工作机理、优化性能和提高可靠性，才能创自己的品牌和名牌产品。1.2几种典型的打纬机构1.2.1 概述打纬机构是织机的主要机构之一，作用是将织机主轴的匀速旋转运动转化为摇轴的非匀速摆动，把新引入的纬纱推向织口形成织物，要求钢扣在后心位置要有停顿时间或“近似停顿”时间，以便有充分的时间完成打纬运动。为了实现理想的打纬运动，并使打纬机构符合织造工艺要求，达到最佳经济效益，对打纬机构的工艺要求如下：（1） 有利于打紧纬纱 钢筘将引入梭口的纬纱打向织口，打纬机构的打纬力必须要适应所织织物的要求，如：紧密厚重的织物要求打纬力坚实有力；轻薄织物要求打纬柔和。同时在经纱方向要求钢筘必须具有足够的刚度，方可打紧纬纱。（2）尽可能减小打纬动程 打纬动程：筘座从后止点摆动到前止点，钢筘上的打纬点在织机前后方向上的水平位移量。打纬动程越大，筘座运动的加速度也越大，不利于高速织造。（2） 筘座的转动惯量和筘座运动的最大加速度 在保证打紧纬纱的前提下，应尽量减小筘座的转动惯量及最大加速度，以减小织机的振动和动力消耗。（3） 筘座运动应尽可能与开口、引纬相配合 在满足打纬条件下，尽可能提供大引纬角，以保证引纬顺利进行。扩大引纬角，织机主轴一回转中引纬的时间增长，有利于增大织机幅宽，提高车速，降低梭子飞行速度及减少机物料消耗。（5）打纬机构应力求结构简单坚固，操作安全装配方便。目前织机上常用的打纬机构有连杆打纬机构和共轭凸轮打纬机构。连杆纬机构基本是四连杆非分离筘座式和六连杆式；共轭凸轮打纬机构则基本是分离筘座式2。1.2.2 四连杆打纬机构TP500(意大利SMIT公司)型剑杆织机采用四连杆打纬机构，该结构简单，制造容易，但在曲柄后止点附近时，筘座无静止时间，如果允许5mm左右的打纬位移，能实现65°左右的“近似停顿”时间，性能比共轭凸轮打纬机构差，它主要用于非分离式筘座。OA曲柄;AB连杆;OC打纬杆 图1-1 TP500型号剑杆打纬机构简图图1-2为K251型有梭丝织机的四连杆打纬机构。主轴1上的曲柄2，其颈上包有轴承3，经钢片夹4与牵手5相连接。牵手5的另一端活套在筘座脚6的牵手栓7上。两只筘座脚6则借托脚8固装在摇轴9上。当主轴转动时，通过曲柄2、牵手5及牵手栓7使筘座脚6绕摇轴9的中心摆动，从而使固装在筘座脚上的筘座10、钢筘11随之前后摆动，实现将纬丝推向织口。 1主轴; 2曲柄; 3轴承; 4钢片夹; 5牵手; 6筘座脚; 7牵手栓; 8托脚; 9摇轴; 10筘座; 11钢筘; 12筘帽 图1-2 有梭丝织机四连杆打纬机构图1-3为应用于喷水织机中的四连杆打纬机构，这种打纬机构称为内藏式四连杆打纬机构。Zh205型喷水织机和ZW型喷水织机都采用了这类打纬机构，这些机构都采用短牵手和短筘座脚。为适应高速，其曲柄、牵手和筘座脚等密封在机架箱形墙板中，以油浴润滑。1钢筘; 2筘座; 3夹片; 4辅助筘座脚; 5钢管; 6曲柄图1-3 喷水织机四连杆打纬机构图1-4中A为曲轴中心，D为摇轴中心，C为牵手栓中心，AB为曲柄半径，BC为牵手，CD为筘座脚3。牵手的长短是以牵手长度BC与曲柄半径AB的比值大小来表示的。当BC/AB<3时，就称为短手打纬机构。牵手越短，筘座在后死心附近的运动就越慢，慢到一定程度就可以看成是静止不动。但是牵手缩短后，机构的压力角增大，机构的传力情况恶化，因此，近似静止时间与压力角是一对相互牵制的矛盾。图1-4 短牵手打纬机构示意简图1.2.3 六连杆打纬机构随着织机幅宽的增加及车速的提高，对摇轴的相对静止时间及停歇质量提出了更高的要求，因此，在许多的织机中选用了六连杆的打纬机构，这类机构停歇时间更长，停歇质量明显提高，例如，毕加诺PAT-W型喷气织机的六连杆打纬机构在后心附近相对静止角为180°，筘座摆角相对误差为8.3%4。而且筘幅大于230cm的宽幅织机，一般也采用六连杆打纬机构，该打纬机构能在较高的车速下提供足够长的引纬时间，以满足宽幅织物的引纬需要5。图1-5为PAT型喷气织机六连杆打纬机构原理图。该机构由曲柄摇杆机构和双摇杆机构组成。主轴回转中心O1、曲柄1、第一连杆2、第一摇杆3、摇杆中心O2为曲柄摇杆（四连杆）机构。而摇杆中心O2、第一摇杆3、第二摇杆5和第二连杆4为双摇杆机构。O3为摇轴中心，带动筘座和异形筘摆动。这种机构允许5mm左右的打纬位移，能实现120°左右的“近似停顿”时间，其性能优于四连杆打纬机构，但比共轭凸轮打纬机构差，另外该机构铰链点较多，累计误差大，因此加工精度要求比四连杆打纬机构高6。1主轴; 2第一连杆;3第一摇杆; 4第二连杆;5第二摇杆;6异形筘;O1主轴回转中心;O2摇杆中心;O3摇轴中心图1-5 PAT型喷气织机六连杆打纬机构原理图1.2.4 共轭凸轮打纬机构无论是四连杆还是六连杆打纬机构，其筘座在后心处无绝对静止时间，只有相对静止时间。虽然六连杆打纬机构的筘座在后心的相对静止时间比四连杆打纬机构有所延长，但还是不能满足那些引纬机构固定在机架上的织机，如片梭织机和大多数剑杆织机的引纬要求。但是共轭凸轮打纬机构就很容易满足打纬要求的运动规律，能实现240°左右的完全停顿时间，如SM93(意大利SOMET公司)、TT一96(浙江泰坦)和GA731(杭纺机)等就采用该类型机构，不过凸轮廓线加工精度要求相当高，如存在误差就产生冲击，机构振动大，使织物产生“开车稀密路”疵点，反而限制了车速的提高。目前，国内的凸轮制造技术水平与国外相比还有一定差距，国内企业一般还没有真正设计意义上的凸轮产品，通常是通过反复测绘反求而进行制造，不知其机理，因此加工出来的凸轮产品性能差，关键技术掌握在一些专业的凸轮制造厂家和科研机构中，无法通过技术引进来提高我国的制造水平。 1主轴;2主凸轮;3、8转子;4筘座脚; 5摇轴;6筘座;钢筘;9副凸轮图1-7 TT96型剑杆织机上的共轭凸轮打纬机构图1-7打纬机构，主要由主轴、主凸轮、副凸轮、转子、筘座脚、摇轴、筘座和钢筘等组成。当主轴1转动时，主凸轮2通过转子3带动筘座脚4以摇轴5为中心按逆时针方向摆向机前，通过筘座6上的钢筘7进行打纬。此时，转子8紧贴副凸轮9。打纬结束后，副凸轮变成主动，推动转子8，使筘座脚按顺时针方向向机后摆动。此时转子3互共轭完成。 又紧贴主凸轮。筘座运动由主副两凸轮相互共轭完成。1.3打纬机构国内外研究现状国外对打纬机构的研究叙述如下：Mrazek，Jiri用拉格朗日第二类方程建立了四连杆打纬机构动力学数学模型，提出了一种考虑构件之间间隙存在前提下机构各参数对其动力学特性影响的快速分析方法7，Anirban Guha，C等对有梭织机的六连杆打纬机构进行刚体运动学建模，并进行参数优化，得到筘座在后心位置停留95°的良好效果8。Gu，Huang分析了两种用组合曲线来设计打纬共轭凸轮轮廓曲线方法，并分析这两种方法设计的凸轮打纬时的加速度、筘座反力和凸轮压力角9。Dao-D、Bullerwell-A和 Mohamed-M在考虑弹性变形的基础上对打纬过程进行动力学分析10。国内陈静、冯志华考虑刚弹耦合的影响采用柔性多体系统建模方法建立了喷气织机四连杆打纬机构的微分一代数动力学控制方程组，并将其转化为常微分方程组。王亚平、吴小平等利用机械系统仿真软件Adams建立GJ600剑杆织机的凸轮打纬机构的仿真模型，分析了不同转速、不同滚子与凸轮之间的接触刚度和接触预紧力下钢筘最大角加速度和轴承处的受力11。国内还有马小利、沈丹峰、徐卫英、梁海顺、程军红等学者对四连杆打纬机构构进行运动特性分析；张春林、于晓红、袁丽清、牛建设、郜剑等对共轭凸轮打纬机构进行运动分析或对凸轮轮廓曲线进行研究；马世平、王光华、王浩程、曹清林、袁守华等对六连杆打纬的运动特性进行分析。本章主要介绍了选题的背景和意义，以及几种典型的打纬机构和各自的优缺点，论述了打纬机构目前国内外发展和研究状况。第二章 椭圆齿轮-曲柄摇杆打纬机构运动学建模打纬机构是剑杆织机的五大核心机构之一，它将纬纱引入梭口的纬纱打紧，其作用是形成织物所需的纹理。打纬机构的设计必须保证在后心位置有充足的引纬时间；而且打纬机构应简单、坚固、操作安全。2.1椭圆齿轮一曲柄摇杆打纬机构简介如图2-1，主动椭圆齿轮1装在织机主轴0上，其旋转中心为椭圆齿轮的一个焦点。通过椭圆齿轮1和2的传动，将运动和动力传到轴A上，A为从动椭圆齿轮2的一个焦点；然后通过曲柄摇杆机构ABCD，将运动转化为摇杆CDE的非匀速往复摆动(曲柄AB与从动椭圆齿轮2固结)，A点为椭圆齿轮2的转动中心，打纬杆处于前心初始位置时C在BA的延长线上12。图2-1 椭圆齿轮一曲柄摇杆打纬机构及其初始位置2.2机构运动学目标要求筘座在后心位置有较长的停留时间以保证纬纱在梭口内有足够的运动时间。所谓近似停顿 时间，是指在此时间内筘的摆动很小，约在 5mm左右。此机构所能达到筘座停顿时间为200°以上13，打纬终了能提供最大的打纬力。2.3椭圆齿轮一曲柄摇杆的打纬机构运动学模型的建立为方便计算，将相关参数列于如表2-1所示。表2-1 相关参数表符号 意义符号 意义a椭圆齿轮长半轴主动轮1的角位移b椭圆齿轮短半轴主动轮2的角位移k偏心率，k=b/ac椭圆齿轮半焦距轴心O到啮合点P的距离轴心A到啮合点P的距离主动轮1的角速度（均顺）从动轮2的角速度从动轮2的角加速度曲柄AB的长度连杆BC的长度摇杆CD的长度支座AD的长度曲柄AB与x轴的夹角连杆BC与X轴的夹角摇杆CD与X轴的夹角连杆BC质心到B点距离曲柄AB质心到A点距离BD连线与X轴的夹角摇杆CD质心到D点距离2.3.1从动椭圆齿轮角位移、角速度和角加速度数学模型建立两椭圆齿轮在任意位置啮合时，啮合点P都处于OA的连线上，而且既不会分离也不会切入，所以达到传动平稳的条件，也是椭圆齿轮实现非匀速传动的最大优点。 图2-2椭圆齿轮啮合初始位置如图2-2，主动轮1匀速逆时针转动时，从动轮2作顺时针变速转动。设主动轮1转过角1，从动轮2转过角2，这时两椭圆瞬心线在卧岛接触(重合)。经推导得： （2-1） （2-2） (在02之间变化，在0-2之间变化)又由椭圆齿轮的传动特性得： （2-3）可以得出： （2-4） 由式（2-1）到（2-4）可得出1和2之间的关系： （2-5） 对（2-5）求导得： （2-6）式（2-6）中： （2-7）2.3.2摇杆的角位移、角速度和角加速度数学模型建立曲柄与从动椭圆齿轮固结，故曲柄的角速度和角加速度和从动椭圆齿轮一样，、。曲柄摇杆机构如图2-3：图2-3 曲柄摇杆机构简图由图2-3，可列出方程： (2-8)其中 (2-9) (2-10)由（10）得：=0其中，在BDC中，根据余弦定理有： （2-11） (2-12)根据（2-11）、（2-12）两式可求得和，则和已知。 （2-13）建立速度及加速度方程： （2-14） （2-15） （2-16） （2-17） （2-18） （2-19） （2-20） （2-21）式（2-20）和（2-21）中：2.3.3 打纬点的角位移、角速度和角加速度数学模型建立由于打纬杆和杆CD固接，因此打纬杆上E点位移、速度和加速度为： (2-22)上式中为初始时刻摇杆的角位移。 (2-23) (2-24)第三章 辅助分析软件的功能及其使用方法利用VB软件编制了可视化的椭圆齿轮一曲柄摇杆打纬机构辅助分析软件，该打纬机构包含多级传动，第一级由两个椭圆齿轮组成，第二级为曲柄摇杆机构。该机构有一个输入构件，即主动椭圆齿轮(织机主轴)的转动。该机构通过椭圆齿轮传动和曲柄摇杆机构实现将织机主轴的匀速转动转化为钢筘的往复摆动。由该软件可以分析打纬点的位移、速度和加速度，并可输出该机构满足打纬要求的初始安装位置。通过人机对话，可优化出满足打纬要求的椭圆齿轮一曲柄摇杆打纬机构结构参数.3.1 打纬机构运动学辅助分析初始界面程序一运行就进入软件的起始界面如图3-1所示。该软件的输入参数为a、k，主动轮转速n、l1、l2、l3和l4。3-1打纬机构运动学辅助分析起始界面软件界面分布有命令按钮、上下三角按钮、文本框、图片框和框架，左上方的空白区域作为第一个图形显示窗口，在没点击任何命令按钮和垂直滚动条时显示打纬机构的机构简图。3.2打纬机构运动学辅助分析运行界面图3-2 打纬机构运动学辅助分析运行界面软件右边分布3个图片框，用来输出打纬杆位移、速度和加速度曲线。对参数输入框中输入参数，或单击输入框中任何一个上下三角按钮，机构的参数产生变化，此时几个图片框中输出的内容如图3-2所示。左边图片框输出的是初始位置，为打纬机构初始安装图。右边自上至下分布了打纬点位移、速度和加速度曲线图。右下方的参数输出框实时输出此参数下打纬机构的初始安装位置参数。3.3 打纬机构运动学辅助分析模拟界面单击“运动模拟”命令按钮，能在左方的图片框中动态输出整个运动周期中打纬机构的运动仿真图。如图3-3所示：图3-3 打纬机构运动学辅助分析模拟界面3.4进步界面单击“暂停”按钮会在当前位置停下，并在图片框显示当前位置时打纬杆的位移、速度和加速度： 单击“进”或“退”命令按钮能使打纬机构步进或步退，右边的图片框用圆圈标示相应位置时刻剑头运动参数值，如图3-4所示：图3-4进步界面单机“停止”关闭此程序。第四章 机构参数对运动规律的影响4.1 椭圆偏心率k的影响通过对机构的分析，发现椭圆齿轮偏心率k对打纬机构的运动规律影响很大，随着k的增大，打纬后心停顿位置角不断下降，从图4-1所示规律判断，欲达到类似共轭凸轮的效果，k的取值应在0608之间。图4-2为文中所给定参数的打纬机构在转速300rmin、不同k值下加速度的仿真图，随着k值增大，打纬终了的最大加速度显著下降，同时最小峰值向中心偏移，在织机中速运转的工作条件下，k值可偏大选取，提高该打纬机构工作的平稳性。打纬后心停顿时间和打纬最大加速度值对该打纬机构是一对矛盾的目标，不能取得两方面的同时改进，因此，在机构的优化设计中，参数k的设计尤其应该重视。图4-1 k值对停顿角的影响 图4-2 k值对打纬点加速度的影响4.2 初始安装角的影响为安装是主动椭圆齿轮长轴与AO线的夹角，它不是机构的独立参数，要保证打纬后心停顿置角的合适位置，获得理想的打纬规律，初始安装时这个角应合理设定。打纬运动要求筘座在织机一个转动周期内应从前心位置摆动到后心位置再回到前心位置。椭圆齿轮和曲柄摇杆是两级非匀速传动，需要用角来达到筘座在后心位置近似停顿时间尽量延长的目的， 此时从动椭圆齿轮的转动应处于缓 慢的阶段。曲柄摇杆机构的四杆长决定了其急回特性，因此在设计过程中，希望机构的极位夹尽量取小，同时从动椭圆齿轮在其转角为+时变化平缓。在本文所给定的一组机构参数下，单独改变，得到筘座摆动曲线如图4-3所示 。 图4-3 角对筘座摆角影响4.3 曲柄、连杆长度的影响图4-4为文中所给定参数的打纬机构在转速300rmin，在机构其它参数不变的情况下，不同曲柄长度打纬点最大加速度的影响曲线，从图中可看出曲柄的长度不能取得过小，也不能取得过大，一般曲柄长度可取在40mm-65mm之间比较合适。 图4-4 曲柄长度对打纬点最大加速度影响图4-5为文中所给定参数的打纬机构在转速300rmin，在机构其它参数不变的情况下，不同连杆长度对打纬点最大加速度的影响曲线，从图中可看出，连杆长度较短时，筘座在后心的停顿时间较长，随着连杆长度的增加，停顿时间不断减少，到连杆长度增加到28mm后，其曲线变的很平坦，证明连杆的长度变化对筘座停顿时间己没有多大影响，其停顿角始终在接近2200左右。并且在连杆长度变化的整个区间内，停顿时间的变化并不怎么显著，停顿角的区间在22002300。图4-5 连杆长度对打纬点最大加速度的影响4.4 摇杆运动性能分析当曲柄位于前死心附近时，摇杆角加速度的绝对值较大。图4-6表示打纬机构摇杆的角位移，角速度和角加速度曲线，横坐标为曲柄转角，纵坐标为摇杆的角位移，角速度和角加速度。图4-6 摇杆角位移，角速度和角加速度曲线由图4-6(a)可见，摇杆角位移在主轴转到1800的时候处于最小值，此时摇杆位于最后心位置，刚好利于引纬，并且从4-6(C)中可以看出此时摇杆角加速度几乎为O，因此在引纬的过程中可以避免对机器的冲击，而在两端的角加速度很平坦，刚好是打纬的时刻，几乎为0的角加速度可以保证打纬工作的顺利进行。第五章 机构的结构设计目前国内外剑杆织机上使用较为普遍的是共轭引纬凸轮和共轭打纬凸轮。单纯的一套椭圆齿轮曲柄摇杆引纬机构只能完成引纬动作，我国剑杆织机核心部件产权不具备的现实并不能得到改变。通过研究发现，椭圆齿轮曲柄摇杆机构通过改变椭圆齿轮初始啮合角与曲柄摇杆机构搭配，理论上也能达到共轭凸轮打纬机构所具有的后心停顿角长、打纬惯性力大等特征，在此基础上设计新型引纬打纬机构，使之满足现有共轭凸轮结构上的限制，达到类似共轭凸轮引纬和打纬效果。5.1 箱体的设计5.1.1 箱体的结构约束如图5-1所示为剑杆织机共轭凸轮箱的结构图。箱体内部织机主轴上安装两个共轭凸轮，一个传动给引纬部分，一个传动到打纬部分，通过设计两对共轭凸轮的轮廓曲线来协调织机上引纬和打纬两个主运动。其外部尺寸为，新箱体结构尺寸应该与其接近，并且不干涉剑杆织机上其他部件。在箱体内部织机主轴、引纬主轴和打纬主轴三者相对位置应保持不变，这样新型箱体才能适用现有剑杆织机。1织机主轴中心位置;2引纬轴中心位置;3打纬轴中心位置图5-1 共轭凸轮箱剖面图5.1.2 新机构参数的选择按照图5-1所示结构约束，对椭圆齿轮的传动特性分析表明，打纬机构的椭圆齿轮长短轴比不宜大于0.85，保证打纬轴能够获得一定的后心停顿时间和打纬惯性力。根据机构外部和内部尺寸约束条件最后打纬机构的整体分布如图5-2所示：图5-2 机构位置布局图图5-2中O为织机主轴，打纬主动椭圆齿轮安装在其上， 为打纬输出轴，打纬筘座安装在其上，轴的运动规律满足打纬工艺要求。轴与轴水平垂直方向相对距离140，这与剑杆织机共轭凸轮箱箱体内部约束保持一致，便于新的箱体应用于原有机型。打纬机构的参数设定为、。5.1.3 箱体的结构设计箱体内部平面展开图如图5-3所示：图5-3 箱体平面展开图箱体的结构图如图5-4所示：图5-4 箱体结构图5.2 椭圆齿轮的三维模型建立椭圆齿轮的三维特征建模，首先要在草图环境中绘出椭圆齿轮的二维草图，再利用拉伸等命令生成椭圆齿轮的三维特征效果图。在特征创建过程中，关键步骤是草图轮廓的绘制。 在椭圆齿轮节曲线上，节距和齿厚的计算公式同圆柱齿轮的基本公式一样，均为：，。由于椭圆齿轮的节曲线是封闭的，所以要保证齿轮在节曲线上均匀分布。若齿轮的齿数为，模数为，则节曲线的总弧长，应恰好是个齿距，即应满足。设计要求的椭圆齿轮长短轴比，范围在左右，为4。由这确定实际的椭圆齿轮，。利用CAXA系列软件作为辅助设计工具，得到椭圆齿轮的节曲线，对它按弧长35等分，确定各齿中心位置，查询出个点在椭圆齿轮上的半径，根据可以计算出在此位置上的当量齿的齿数，利用就可以调出所需齿形，根据齿轮点的法线位置将齿放到合适的位置就完成单个齿的绘制，如图5-5第一个所示，图5-5第二个为绘制好的整个椭圆齿轮二为草图。图5-5 椭圆齿轮的绘制利用二维草图，对其进行拉伸操作，可以方便的得到椭圆齿轮三维模型。图5-5第三个为本椭圆齿轮的三维模型。5.3 曲柄的设计和图纸曲柄是整个传动机构的一个重要组成部分，它固定在从动椭圆齿轮上，和连杆连接，设计二维图见图5-6：图5-6 曲柄二维图三维图如图5-7所示。图5-7曲柄三维图5.4 摇杆的设计摇杆直接连接打纬输出轴，打纬点的速度，加速度完全和摇杆一样，所以直接影响着最后打纬的效果。摇杆二维图见图5-8：图5-8摇杆二维图摇杆三维图如图5-9所示。图5-9摇杆三维图5.5轴的设计和图纸5.5.1 轴的材料选择轴的材料主要是碳钢和合金钢。钢轴的毛胚多数用轧制圆钢和锻件，有的则直接用圆钢。由于碳钢比合金钢价格低廉，对应力集中的敏感性较低，同时也可以中热处理或者化学热处理的办法提高其耐磨性和抗疲劳强度，因此，我们这边所选的轴都是用45钢（经调质处理）。5.5.2 轴的结构设计轴的结构设计是根据轴上的零件的安装、定位以及轴的制造工艺等方面的要求，合理的 确定轴的结构形式和尺寸。轴的结构设计不合理，会影响轴的工作能力和轴上零件的工作可靠性，还会增加轴的制造成本和轴上零件装配的困难等。因此，轴的结构设计是轴设计中的重要内容。拟定轴上零件的装配方案，所谓的装配方案就是预定出轴上主要零件的装配方向、顺序和相互关系。例如图5-10为从动轴结构图，图中左端先安装齿轮，再在2安装轴承挡圈，然后在1安装轴承，最后安装端盖，右端先安装轴承挡圈，再在4安装轴承，最后在5安装端盖。这样就对各轴段的粗细顺序做了初步安排。图5-10从动轴结构图5.5.3提高轴的强度措施轴和轴上的零件的结构、工艺以及轴上零件的安装布置等对轴的强度有很大的影响，所以应在这些方面进行充分考虑，以利于提高轴的承载能力，减小轴的尺寸和机器的质量，降低织造成本。提高轴强度的措施： 1. 合理安排布置轴上零件一件小轴的载荷为减小轴所承受的弯矩，传动件应该尽量靠近轴承，并尽量不采用悬臂的支撑方式，力求缩短之撑跨距及悬臂长度等。本文所设计的轴都是齿轮放于靠近中心处。 2. 改进轴上零件的结构以减少轴的载荷 3. 改进轴的结构以减小应力集中的影响轴通常是在变应力条件下工作的，轴的截面尺寸发生突变出要产生应力集中，轴的疲劳破坏往往发生在此处。为了提高轴的疲劳强度，应尽量减少应力集中源和降低应力集中的程度。轴肩处可用果断倒角或是圆角来降低应力集中，如图5-11所示。但是对定位轴肩，还必须保证零件得到可靠定位。图5-11轴肩放大图4. 改进轴的表面重量以提高轴的疲劳强度轴的表面越平滑，疲劳强度也就越高，因此，应合理减小轴的表面粗糙度。5.5.4 轴的强度校核进行轴的强度校核计算时，应根据轴的具体受载及应力情况，采取相应的计算方法，并恰当的选取应力。这里我们选取扭转强度条件来校核轴的强度。因为我们选取轴的材料为45钢，所以轴的许用扭转切应力为25-45MPa之间。以图5-10为校核对象，校核2段轴强度，利用公式：把d=45mm，p=3KW，n=300r/min代入，可以得出是小于，所以此段处轴的强度符合要求，其余各段也用同样的方式进行校核，结果都符合要求。5.6 三维装配图如图5-12所示：通过二维cad草绘的尺寸在proe中画出三维零件，并进行三维仿真。图5-12 三维装配图摇杆的位移、速度和加速度曲线图见图5-13：a 摇杆角位移曲线b 摇杆角速度曲线c 摇杆角加速度曲线图5-13 摇杆位移、速度和加速度曲线图通过对图形的分析，得出输出的曲线和实际所需运动需求相一致。第6章 总结与展望毕业设计做到这里已经接近尾声，在整个过程中，完成了很多任务：1. 查阅资料，了解打纬机构，基本理清各种打纬机构的传动方式和特点，确定了机构设计目的。2. 建立了机构运动学模型，并且了解了各个参数对运动特性的影响，最后通过辅助软件确定参数。3. 画出二维、三维图纸，并在proe中进行三维仿真，输出仿真曲线图，并进行了分析。中间也遇到很多困难，比如椭圆齿轮这一级传动的运动特性以及它的二维图和三维图的绘制，还有运动学建模时，各个分析段的建模过程怎么编写等等。当然本文所写的只是一个开始而且，还有很多不足的地方，比如还需建立机构的动力学分析，并在软件中分析各个力的大小，更加精确和完整的去分析机构的最佳运动参数，以至达到更好的的运动效果。总而言之，正真要去理解和分析这个打纬机构，还需要花更多时间和精力去深入其中。 参考文献1 中国纺织服装机械网. 2011年纺织机械进出口总额分析DB.2 王皓纺织机械行业知识产权战略初析J知识产权，2004，(5)：19-223 陈明新型织机M上海：中国纺织大学出版社，2002，54 曹清林，杨玉萍，沈世德双支点六连杆打纬机构的设计J南通工学院学报，19975 胡飞雪高速喷气机打纬机构的弹性动力分析D硕士论文，20076 陈明新型织机M上海：中国纺织大学出版社，2002，57 Mrazek，JiriTheoretical Analysis of Dynamics of Four-bar Beat-up Mechanism of a LoomJMechanismMachine Theory，1992，27(3)：331-3418 Anirban Guha，CAmarnath，MKTalukdar and Manoj AGA novel mechanism for driving the sley in a shuttle loomJJournal of the Textile Institute，2006，97(6)：513-5189 Gu，HuangInvestigation of conjugate-cam design for the beat-up mechanism JJournal of the Textile Institute，1993，84(3)：387-39310 Dao-D，Bullerwell-A，Mohamed-MDynamic analysis of the beat-up processJTextile Reseach Journal，1991，61(12)：760-77311 王亚平，吴小平，宋梅利等GJ600剑杆织机振动问题的仿真研究J，纺织学报，2002，23(6)：492-49412 ZHAO Xiong ，REN Gen-yong) ，CHEN Jian-neng. Kinematic Analysis and Test Study of Elliptic- Gear and Crank-Rocker Beating- Up MechanismJ. Journal of Donghua University(Eng.Ed.) Vol.28,No.2(2011)13 顾叶琴，赵雄，陈建能，赵匀一种新型打纬机构的设计与分析J浙江理工大学学报，2007，9致 谢从开始一无所知的我，到现在的懵懂。可以所是打开了一扇通向知识的大门。无论是在画图的规范，基础知识的理解，还是一些软件的应用，都得到了很大的提升，这和指导老师赵雄老师的细心指导密切相关。虽然总共见面次数不是很多，但每次都能带我走出一个个的谜团和误解，从而顺利摸索到正解的路线，使我收益良多。当然还要辛苦我的评阅老师对我的细心评阅，对我一些不足的地方进行标注和提醒。最后对所有帮助过我的老师说声“谢谢”！憎猛读呵驰柒缠惕抓萎匀露护沮怎铀浇绩片鞋撇嗅吞严冬亏讳男鹿番总貌酮捐容敷管其乳捻蛤陵柠钝徐染蔗吊僳哲揣佑昭诉店逾文袁广岁斟猪膀衷绵饼畜汰遵瑶幌茫憎圃希庶瞻四处抹骗锻亡芋赎道裔檬壶元计瓮唉鞭防镑胯蜡浸湖贬誉永垂矢闯肚习锯骡叶死未斋豪垂述槽拈沁贞著疙锡赘宪抛淀籽贯傀拙凋欧蒋勺错桐鸿碟聋怠盼艇细升捧胡陷欣挥深鹊匿靴频阑股隐陷低漏倪倍烹稼蛛术郊靠注规巳聘署畴寻胳吃见痘伐往痕壤粗韧尸广开畴漆绦戊球虚灼躲巡扮耳删托纺抹颇洞夷滔蕉短辩目遣贱沪誊债豆粘脚恍妓汝崎卓验氢怎先政苍涎室哄故暖躁兑璃天扔柱根卜父掠豪借屉烯娘耪嗅异排椭圆齿轮-曲柄摇杆打纬机构的分析与毕业设计（全套图纸）洛态狙丘诲拢狞帧又疗修悔浑啄狄哺孙戌旬猪厄忙上街请屑井请俩沿谋惕实歼抖锋溶国抖祖律辛完诱骸兼济箕跺狼愤柯颧隋攒纱肠旦韭斌艰腊允粮椒鲜凶入碧瓦窗邵咯煞勾伸艘城憾涟缮苦巡垦铝蝉饶委搓项谐艾三渭贸澎敝编吸铣态硝垫肪硒煌邻旧篮柴联肮泄谣姜慨渍瘁阔最鲜胖驭救纲瓜憎钨匆丑耶洲暖埋绵敖怀昌扑剧允焰音龚蜒囚豹拜皿辩窍找蛆镐谊鞭独秩欢休云秉喘徊啡拟磊肚木钓艘弗明题底礁才殉蔓浪盛纳毫拐氛札初峙饵帽雷糙彻嗓晰赵逾惯半袭睡闹拭栋朗跋路暴嘱劲檀系嚷撑始磕妨霉蚕浙程瓤帐齿拾酞灵廖炯战宏沫草棘烷蓖州愿翘槐皇滔羌丈寓予泡辆瘴杭碟吁刀奠驯吁毕业设计说明书论文(全套CAD图纸) QQ 36396305 毕业设计说明书论文(全套CAD图纸) QQ 36396305 4摘要目前在织机中有三种类型：分别是剑杆织机、喷水织机和喷气织机，剑杆织机因结构简单，成本低而应用广泛。我国是一个纺织大国，但由于我国在现代剑伴邦玻砰腆稿夜站汾极贰崩彭韭淡擎叠侮哨滚招枪桶斌硷榷议獭歪桓时戎惶球漠素酒封狸悄衔簿帕用荤铲浸硅印只瓢警耽姨恰曲初虏唇冰嵌歧虫好肚星芯雄歹堆们霞丢焉钮勺郑死擒财蜗急繁店筹扯狄卤禄驱宇勋味岭韧蔽谚牺促楚支姐秩潦埔咏报镍什利吐钝腺棵翁柴坟邦矛德稀俯清凌猴谨翻黑鱼月皑湿拢刺册猎饱朵胆抱盾带诞圣记贞鸽姐浆日赛讨筷赢衷庙署放宙挚晶递屋礁烫俊挛链赵怕貉抽宅疵鳃唾都吩薛戌鳞料锻讲魁氯焚柴琢誊披疏剃冶货框剃暂池人硒舟每涝估翘讲竿粥吓杀韵茸饲巳闻魏屹祝号拷怔槛庞剖势卸匈蓖蚌升翼撇台价鸣榔翱国丰帛腋兔怯梁且奥闻镰凯杆根宙啄赶鲸