劍桿織機(jī)非圓齒輪行星輪系引緯機(jī)構(gòu)的反求設(shè)計(jì)與仿真分析.pdf

1、劍桿織機(jī)引緯機(jī)構(gòu)是劍桿織機(jī)的五大核心工作機(jī)構(gòu)之一,它將織機(jī)主軸的勻速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為引緯劍頭的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),引導(dǎo)緯紗進(jìn)入并穿過梭口。常用的機(jī)構(gòu)有共軛凸輪引緯機(jī)構(gòu)、變螺距螺旋傳動(dòng)引緯機(jī)構(gòu)和空間四連桿引緯機(jī)構(gòu)等,這些機(jī)構(gòu)的原始創(chuàng)新不在我國,從而影響了我國織機(jī)行業(yè)的發(fā)展。本文提出一種新型的劍桿織機(jī)引緯機(jī)構(gòu)——?jiǎng)U織機(jī)非圓齒輪行星輪系引緯機(jī)構(gòu),并對(duì)其進(jìn)行建模分析、優(yōu)化和仿真分析,這對(duì)研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型劍桿織機(jī)引緯機(jī)構(gòu),促進(jìn)我國織機(jī)行業(yè)的發(fā)

2、展具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　 1)對(duì)劍桿引緯工藝進(jìn)行分析,以理想的引緯劍頭運(yùn)動(dòng)規(guī)律為目標(biāo),選用以三次Hermite插值多項(xiàng)式為過渡段的加速度曲線以及由其積分得到的速度、位移曲線作為引緯劍頭的理想運(yùn)動(dòng)規(guī)律曲線;該曲線不僅滿足劍桿引緯工藝要求,且具有良好的運(yùn)動(dòng)特性。
　　 2)建立了非圓齒輪行星輪系引緯機(jī)構(gòu)的反求數(shù)學(xué)模型,基于VB編寫了該機(jī)構(gòu)的反求設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真軟件。應(yīng)用該軟件對(duì)

3、引緯機(jī)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算和仿真,并分析了幾個(gè)主要機(jī)構(gòu)參數(shù)對(duì)反求得到的非圓齒輪節(jié)曲線的影響。通過人機(jī)交互優(yōu)化得到的一組機(jī)構(gòu)參數(shù)能滿足劍桿織機(jī)的引緯工藝要求,且反求得到的非圓齒輪節(jié)曲線能滿足節(jié)曲線的校核條件。
　　 3)推導(dǎo)得到了非圓齒輪接觸強(qiáng)度的計(jì)算公式,利用ANSYS軟件對(duì)非圓齒輪接觸行為進(jìn)行有限元分析計(jì)算,驗(yàn)證了所推導(dǎo)的強(qiáng)度計(jì)算公式的正確性;應(yīng)用該強(qiáng)度計(jì)算公式對(duì)橢圓齒輪和非圓齒輪進(jìn)行強(qiáng)度校核,結(jié)果表明該引緯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)所選用的橢圓齒輪和非

4、圓齒輪能滿足強(qiáng)度要求。
　　 4)建立了非圓齒輪行星輪系的動(dòng)力學(xué)模型,利用動(dòng)力學(xué)方程序列求解法計(jì)算各鉸鏈點(diǎn)和輪齒嚙合處的受力情況,并編制了動(dòng)力學(xué)分析軟件;針對(duì)滿足引緯機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)要求的不同工藝參數(shù)和機(jī)構(gòu)參數(shù)組,進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析比較,得到了一組滿足引緯工藝要求且具有較好動(dòng)力學(xué)特性的工藝參數(shù)和機(jī)構(gòu)參數(shù)。
　　 5)對(duì)該新型引緯機(jī)構(gòu)進(jìn)行三維建模、虛擬裝配和干涉檢查,應(yīng)用ADAMS虛擬樣機(jī)技術(shù)對(duì)該引緯機(jī)構(gòu)進(jìn)行了虛擬仿真試驗(yàn),仿真試驗(yàn)結(jié)