變導(dǎo)程螺旋引緯機構(gòu)綜合及動力學(xué)仿真.pdf

1、變導(dǎo)程螺旋傳動機構(gòu)被廣泛應(yīng)用于航天軍工、紡織設(shè)備、資源開采設(shè)備、醫(yī)療器械，隨著自動化設(shè)備向高速化、精密化發(fā)展，這給螺旋傳動機構(gòu)提出了更高的要求。隨著國內(nèi)數(shù)控加工技術(shù)的進步，已經(jīng)可以生產(chǎn)出符合特殊要求的變導(dǎo)程螺桿。一方面為了推廣變導(dǎo)程螺旋傳動機構(gòu)在各領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展，另一方面鑒于采用變導(dǎo)程螺旋引緯的高檔劍桿織機國內(nèi)還沒有完全自主研發(fā)制造的現(xiàn)狀。本文擬以變導(dǎo)程螺旋引緯機構(gòu)為研究載體，通過理論分析和虛擬樣機仿真實驗，對其進行運動學(xué)分析。并進一

2、步針對理想剛體模型、剛?cè)狁詈夏Ｐ吞接懥碎g隙與柔性的影響。主要工作內(nèi)容與成果如下:
　　1)建立螺旋引緯機構(gòu)的一般運動學(xué)模型，通過MATLAB程序得到等導(dǎo)程狀態(tài)下的引緯特性曲線，分析其不足之處，指出在高速情況下采用變導(dǎo)程螺旋傳動的必要性。基于一種變異梯形加速度運動規(guī)律提出一種系統(tǒng)性設(shè)計劍桿位移特性曲線的方法。根據(jù)實際引緯工況要求，綜合考慮了劍桿加速度峰值、速度峰值和緯線交接區(qū)域的臨界點速度選取了最優(yōu)方案參數(shù)。最優(yōu)參數(shù)時的劍桿表現(xiàn)出了

3、良好的引緯性能。
　　2)利用設(shè)計出的劍桿位移特性曲線及引緯機構(gòu)運動學(xué)關(guān)系，基于MATLAB的曲線擬合工具箱得到變導(dǎo)程螺旋桿軸向位移關(guān)于螺旋桿轉(zhuǎn)角的方程，進而得到螺旋線的坐標方程。為了方便漸變導(dǎo)程的螺旋桿的加工制造，基于自由曲線逆向細分工程的概念，將螺旋線的平面展開線逆向分解重構(gòu)。最終實現(xiàn)了通過幾段等導(dǎo)程的螺旋線等效替代原先的漸變導(dǎo)程螺旋線，重構(gòu)后的螺旋線能夠在給定的逼近精度下可以進行良好的等效替代，大大降低了變導(dǎo)程螺旋桿的工藝難

4、度和制造成本。
　　3)為了提高引緯機構(gòu)的穩(wěn)定性和精度，需要將柔性構(gòu)件和間隙的影響考慮在內(nèi)。聯(lián)合ANSYS和ADAMS建立螺旋引緯機構(gòu)的剛?cè)狁詈夏Ｐ?，通過ADAMS進行動力學(xué)仿真，在剛性系統(tǒng)和剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)中分別分析了旋轉(zhuǎn)鉸間隙對劍桿輸出特性曲線的影響;在對仿真數(shù)據(jù)的觀察中發(fā)現(xiàn)了相當比例的噪聲信號，為了消除噪聲信號的影響，利用統(tǒng)計學(xué)中上下四分位數(shù)和中位數(shù)來識別替換異常值;在綜合考慮間隙和柔性構(gòu)件的影響時，利用減噪后的加速度曲線與理想