椭圆齿轮曲柄摇杆打纬机构设计与分析【含CAD图纸优秀毕业课程设计论文】

学 毕 业 设 计 说 明 书 设计 1： 1459919609 2： 1969043202 学 院： 专 业： 题 目： 椭圆齿轮曲柄摇杆打纬机构的分析与设计 指导教师： 职称 : 职称 : 20*年 *月 *日 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 浙江理工大学本科毕业设计（论文）任务书 课题名称 椭圆齿轮曲柄摇杆打纬机构的分析与设计 主要任务与 目标 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。 该同学在本课题中 主要任务是 ： 1、了解 椭圆齿轮曲柄摇杆打纬机构 设计目的。理解 椭圆齿轮曲柄摇杆打纬机构 及其特点。确定完整机构总体方案。 2、建立运动学模型进行结构 分析，并通过软件确定参数。 3、画出二维、三维图。 目标： 设计一种既能避免像四连杆打纬机构那样后心停留时间短，又能克服共轭凸轮安装和加工麻烦的打纬机构。 主要内容与基本要求 主要设计内容有： 1、了解 椭圆齿轮曲柄摇杆打纬机构 设计目的。理解 椭圆齿轮曲柄摇杆打纬机构 及其特点。确定完整机构总体方案。 2、建立运动学模型进行结构分析，并通过软件确定参数。 3、画出二维、三维图。 基本要求： 要求学生掌握： 机械设计、理论力学、 。 按照课题内容，完成毕业设计要求的各种文档，包括文献综述、开题报告 、外文翻译及毕业设计论文等。 严格按照进度安排，保质保量完成所承担的任务；遵守实验室规定。 主要参 考资料 及文献 阅读任务 查阅与课题有关的文献（论文、书籍或手册等）不少于 10 篇（部），写出符合要求的文献综述报告。主要参考文献如下： 1 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 3 陈明新型织机 M上海：中国纺织大学出版社， 2002， 5 4 of a 992， 27(3)： 331 5 C M K G A 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 in a of 2006， 97(6)： 513 6 of J of 1993，84(3)： 3877 of 1991， 61(12)：760 8 王亚平，吴小平，宋梅利等 J，纺织学报， 2002， 23(6)： 492 9 何敏英短牵手打纬机构的设计 J上海纺织工学院学报， 1980，第二期 10 胡飞雪高速喷气机打纬机构的弹性动力分析 D硕士论文，2007， 0601 11 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， 1997， 10 12 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 13 . 8:630. 14 ， p . 011) 外文 翻译任务 阅读 2篇以上（ 10000字符左右）的外文材料，完成 5000汉字以上的英译汉翻译 。英文文献参考如上 1314所示。 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 计划进度： 时 间 工 作 内 容 负 责 人 管院领导作毕业设计动员（教 师） 分管院长 业设计相关文件及规定学习、优秀毕业设计（论文）交流；确定教师所带人数、完成选题表、所级题目审核 各系系主任 学委员会题目审核、按专业毕 业设计动员（学生） 分管院长、学生线 生选题 各系系主任、各班班长 所根据学生选题情况进行平衡调整，确定指导教师及各课题学生，上交毕业设计（论文）信息表。 各系系主任 师填写毕业设计任务书、确定外文阅读与翻译资料，并下达毕业设计任务 指导教师 生毕业设计调研，完成开题报告、文献综述、外文资料阅读、翻译任务 指导教师 生提交开题报告、文献综述及外文翻译初稿，指导教师审阅，提出修改意见 指导教师 系进行开题报告答辩 各系系主任 导教师布置具体设计任务，利 用假期完成 指导教师 周开始，指导教师应对所指导的每位学生进行考核登记 毕业设计前期检查：任务书、综述报告、开题报告、外文翻译 院教学委员会、院督导组 毕业设计任务书要 求进行毕业设计 指导教师 业设计中期检查：教师指导情况、学生完成情况、表格与记录的填写情况 院教学委员会、院督导组 生完成课题设计，提交毕业设 计（论文） 指导教师 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 导教师完成所指导学生的毕业设计（论文）的审阅，写出评语，评出成绩；评议小组分组审阅，写出评语，评定成绩 指导教师、各系评议组 院分组进行答辩，由答辩小组 给出评语及成绩 答辩小组 次答辩 答辩小组 行成绩综合评定，上报学生毕 业设计（论文）成绩 教学委员会 实习地点 指导教师 签 名 年 月 日 系 意 见 系主任签名： 年 月 日 学院 盖章 主管院长签名： 年 月 日 充值后就可以下载此设计说明书（不包含 纸）。我这里还有相应的 明书（附带：任务书、开题报告、文献综述、外文翻译）和 纸（共计 16 张图纸）及 需要全套资料的朋友请 加 1：1459919609 或 2： 1969043202， 需要其他设计题目直接联系！ 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 浙江理工大学本科 毕业设计（论文）开题报告 班 级 姓 名 课题名称 椭圆齿轮曲柄摇杆打纬机构的分析与设计 开题报告 （包括选题意义、研究的基本内容与拟解决的主要问题、总体研究思路与可行性分析及预期研究成果、研究工作计划等内容，非艺术类不少于3000 字） 目 录 1 选题的背景与意义 2 打纬机构的介绍 述 种典型打纬机构 纬机构国内外研究现状 3 研究的基本内容与拟解决的主要问题 本内容 解决的主要问题 4 研究方案、可行性分析及预期研究成果 5 研究工作计划（进度安排） 参考文献 （开题报告全文附后） 成绩： 答 辩 意 见 （从选题、任务工作量、质量预期、可行性等几个方面） 答辩组长签名： 年 月 日 系 主 任 审 核 意 见 签名： 年 月 日 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 椭圆齿轮曲柄摇杆打纬机构的分析与设计 单嘉岱 (机械设计制造及其自动化 09(4)班 1 选题的背景与意义 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， 2006 年 1我国纺织机械进出口总额为 美元，同比增长 其中进口金额为 29 16亿美元，纺织机械出口金额为 8 87 亿美元 1。在 1： 3 的纺织机械中，织机位居第二，为 同比增长 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 比增长 6月出口额为 2008 年第二季度我国纺织机械进出口额为 美元，六月进出口额为 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 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 13，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 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 牌产品。 2 打纬机构的介绍 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。 （ 3）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。 （ 4）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。 种典型打纬机构 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。连杆打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】 。 连杆打纬机构 大利 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 5实现 65 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 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。 图 1图 1 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 一 主轴； 2 一 曲柄 ； 3 一 轴承； 4 一 钢片夹； 5 一 牵手； 6 一 筘座脚； 7 一 牵手栓； 8 一 托脚； 9 一 摇轴； 10 一 筘座； 11 一 钢筘； 12 一 筘帽 图 1梭丝织机四连杆打纬机构 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 图 1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。 喷水织机和 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 一 钢筘； 2 一 筘座； 3 一 夹片； 4 一 辅助筘座脚； 5 一 钢 管； 6 一 曲柄 图 1水织机四连杆打纬机构 图 1 A 为曲轴中心， D 为摇轴中心， C 为牵手栓中心， 曲柄半径，牵手， 筘座脚 【 9】 。牵手的长短是以牵手长度 曲柄半径 比值大小来表示的。当 B3 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短牵手打纬机构示意简图 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 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 80，筘座摆角相对误差为 11。而且 筘幅大于 230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 10。 图 1 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 柄 1、第一连杆 2、第一摇杆 3、摇杆中心 曲柄摇杆（四连杆）机构。而摇杆中心 一摇杆 3、第二摇杆 5 和第二连杆 4 为双摇杆机构。 摇轴中心，带动筘座和异形筘摆动。这种机构允许 5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 3。 1 一 主轴 ； 2 一 第一连杆； 3 一 第一摇杆； 4 一 第二连杆； 5 一 第二摇杆 ； 6 一 异形筘； 主轴回转中心； 摇杆中心 ； 摇轴 中心 图 1喷气织机六连杆打纬机构原理图 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 共轭凸轮式打纬机构 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 大利 司 )、 96(浙江泰坦 )和 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。 1一主轴； 2一主凸轮： 3、 8 一转子； 4一筘座脚； 5一摇轴； 6一筘座； 7 一钢筘； 9 副凸轮 图 1织机上的共轭凸轮打纬机构 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 图 1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。 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： 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 4， 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 5。 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 【 6】 。 考虑弹性变形的基础上对打纬过程进行动力学分析 【 7】 。 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 立 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 【 8】 。 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。 3 报告的基本内容与拟解决的主要问题 本内容 本文将通过使用 椭圆齿轮曲柄摇杆打纬机构（如图 1行运动分析。通过计算机辅助来确定合理的参数。其中涉及到的工作包括以下几个方面。 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 1） 掌握打纬机构的工作工艺要求； 2） 建立机构运动的数学模型； 3） 通过 且确定合理的参数，得到合理的轨迹； 4） 根据获得的参数在 括零部件和装配体，对关键的打纬部分进行有限元分析， 并在 进行仿真； 5） 设计完整体装配后，进行二维加工图纸绘制。 图 1圆齿轮 一曲柄摇杆打纬机构 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 运动转化为摇杆 非匀速往复摆动 (曲柄 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 延长线上 14。 解决的主要问题 我国虽然织布基本已经实现了机械化，但是效率 和成本都很低而且不具有自主知识产权，从而严重影响国产织机的规模化生产。而本文提出的新型打纬机构采用了两级传动，通过合理设计椭圆齿轮和曲柄摇杆的各机构参数，能实现筘座在后心位置长时间的停顿，并且具有很好的运动学特性，满足织造工艺要求，具有完全自主知识产权。 4 研究方案、可行性分析及预期研究成果 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 本课题以椭圆齿轮曲柄摇杆打纬机构为对象，根据工艺要求，在分析符合的参数后，确定运动轨迹，和机构参数。 究方案 椭圆齿轮曲柄摇杆打纬机构由图 10为主动椭圆齿轮的焦点，也是织机主轴转动中心， 椭圆齿轮转动中心，为该椭圆齿轮的一个焦点，曲柄过连杆 筘座 过优化椭圆齿轮的短长轴之比 k(偏心率 )、 当曲柄 即筘座 与支座 始安装角 (安装时主动椭圆齿轮长轴与 、四根杆件的长度和支座 以获得类似共轭凸轮打纬机构运动规律。椭圆齿轮一曲柄摇杆打纬机构的重要参数是四杆杆长和 ，角由四杆杆长和 行性分析 椭圆齿 轮曲柄摇杆打纬机构通过椭圆齿轮和曲柄摇杆来控制最后的打纬轨迹，而通过、参数和椭圆偏心率设定的仿真轨迹来调整各个零件，因此该机构可行，而且先前已经有对该类型机构有过研究和专利申请 12。 期研究成果 从工艺的要求出发，掌握机构设计的一般流程，完成的机构的设计计算，确定零件的参数，绘制机构图纸。最终 研制一种完成打纬动作的部件。 5 研究工作计划（进度安排） 起止时间 内容 达毕业论文任务 成中外文资料收集 成外文翻译、文献综述 成开题报告 成开题答辩 成部分打纬机构参数设置 成总的参数设置 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 成二维工程图纸的设计 成三维零部件设计并装配，努力实现仿真 成论文初稿 一步完善 分论文提前答辩 成论文定稿 成论文答辩 校前） 论文修改（优秀论文压缩为规定字数），交纸质和电子稿 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 参考文献 1 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 3 陈明新型织机 M上海：中国纺织大学出版社， 2002， 5 4 of a 1992， 27(3)： 331 5 C M K G A in a of 2006， 97(6)： 513 6 of J of 1993， 84(3)： 3877 of 1991， 61(12)： 760 8 王亚平，吴小平，宋梅利等 杆织机振动问题的仿真研究 J，纺织学报， 2002， 23(6)： 492 9 何敏英短牵手打纬机构的设计 J上海纺织工学院学报， 1980，第二期 10 胡飞雪高速喷气机打纬机构的弹性动力分析 D硕士论文， 2007， 0601 11 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， 1997， 10 12 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 13 . 8:630. 14 ， p . 011) 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 浙江理工大学本科毕业设计（论文）文献综述报告 班 级 姓 名 课题名称 椭圆齿轮曲柄摇杆打纬机构的分析与设计 文献综述 （ 内容包括国内外本课题及相关研究现状、分 析及参考文献目录，字数不少于2000 字 ） 目 录 1 前言 2 打纬机构的介绍 述 种典型打纬机构 3 国内外打纬机构的发展状况及研究成果 4 总结 参考文献 （报告全文附后） 指导 教师 审批 意见 签名： 年 月 日 椭圆齿轮曲柄摇杆打纬机构的分析与设计 单嘉岱 (机械设计制造及其自动化 09(4)班 1 前言 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， 2006年 18 02亿美元，同比增长 其中进口金额为 29 16亿美元，纺织机械出口金额为 8 87 亿美元 1。在 1： 3 的纺织机械中，织机位居第二，为 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 比增长 6月出口额为 2008 年第二季度我国纺织机械进出口额为 美元，六月进出口额为 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 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 12，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。 2 打纬机构的介绍 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，以便有充分的是时间完成打纬运动。 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。 （ 3）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。 （ 4）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。 种典型打纬机构 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。连杆打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】 。 连杆打纬机构 大利 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 5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。 图 1图 1 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 一 主轴； 2 一 曲柄； 3 一 轴承； 4 一 钢片夹； 5 一 牵手； 6 一 筘座脚； 7 一 牵手栓； 8 一 托脚； 9 一 摇轴； 10 一 筘座； 11 一 钢筘； 12 一 筘帽 图 1梭丝织机四连杆打纬机构 图 1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。 喷水织机和 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 一 钢筘； 2 一 筘座； 3 一 夹片； 4 一 辅助筘座脚 ； 5 一 钢管； 6 一 曲柄 图 1水织机四连杆打纬机构 图 1 A 为曲轴中心， D 为摇轴中心， C 为牵手栓中心， 曲柄半径，牵手， 筘座脚 【 9】 。牵手的长短是以牵手长度 曲柄半径 比值大小来表示的。当 B3 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短牵手打纬机构示意简图 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 80，筘座摆角相对误差为 11。而且 筘幅大于 230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 10。 图 1 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 柄 1、第一连杆 2、第一摇杆 3、摇杆中心 曲柄摇杆（四连杆）机构。而摇杆中心 一摇杆 3、第二摇杆 5 和第二连杆 4 为双摇杆机构。 摇轴中心，带动筘座和异形筘摆动。这种机构允许 5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 3。 1 一 主轴； 2 一 第一连杆； 3 一 第一摇杆； 4 一 第二连杆； 5 一 第二摇杆； 6 一 异形筘； 主轴回转中心； 摇杆中心； 摇 轴中心 图 1喷气织机六连杆打纬机构原理图 共轭凸轮式打纬机构 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 大利 司 )、6(浙江泰坦 )和 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。 1一主轴； 2一主凸轮： 3、 8 一转子； 4一筘座脚； 5 一摇轴； 6一筘座； 7一钢筘； 9 副凸轮 图 1机上的共轭凸轮打纬机构 图 1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。 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： 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 4， 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，得到在后心 位置停留 95的良好效果 5。 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 【 6】 。 考虑弹性变形的基础上对打纬过程进行动力学分析 【 7】 。 国内王亚平、吴小平等 利用机械系统仿真软件 立 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 【 8】 。 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。 4 总结 总而言之，我国虽然在打纬机构这方面已经有所研究， 但其产品大多是中低档 水平。虽然有一些厂家开始生产高档织机，但其产品在可靠性和耐久性方面却远远不如进口产品，究其主要原因还是因为我国没有部件的核心技术，不具有自主的知识产权。所以必须从核心执行机构创新开始，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。 参考文献 1 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 3 陈明新型织机 M上海：中国纺织大学出版社， 2002， 5 4 of a 1992， 27(3)： 331 5 C M K G A in a of 2006，97(6)： 513 6 of J of 1993， 84(3)： 3877 of 1991， 61(12)： 760 8 王亚平，吴小平，宋梅利等 杆织机振动问题的仿真研究 J，纺织学报， 2002， 23(6)： 492 9 何敏英短牵手打纬机构的设计 J上海纺织工学院学报， 1980，第二期 10 胡飞雪高速喷气机打纬机构的弹性动力分析 D硕士论文， 2007， 0601 11 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， 1997， 10 12 . 8:630. 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 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 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 0 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 t of is a in in s is in dom