自動落紗機結構設計及仿真優(yōu)化研究.pdf

1、自動落紗機是一種輔助紡織機械實現自動落紗功能的機械裝置，應用自動落紗機可極大提高落紗效率。傳統(tǒng)的電動落紗機采用預松盤和落紗盤落紗，與水平面呈一定傾斜角的預松盤和落紗盤在落紗過程中，會產生拔取紗管的垂直分力和額外的水平分力。額外的水平分力有可能撞壞錠子，損傷管紗，這是紡制高品質紗線所不能接受的。
　　針對細紗機落紗問題，提出了一種新型自動落紗機方案，并對落紗機進行了仿真與優(yōu)化研究。此落紗機適用于錠子距離為70mm的細紗機，完成單側2

2、10錠落紗僅需要210秒，并且此落紗機可以有效解決傳統(tǒng)電動落紗機在落紗過程中損傷錠子和紗線的問題。
　　首先根據實地測量獲得的細紗機參數，對自動落紗機進行設計，確定自動落紗機的整體結構，并通過三維建模軟件SolidWorks進行零件及裝配體建模。然后采用有限元分析軟件 ANSYS對自動落紗機拔管四桿機構的尺寸進行優(yōu)化，實現了拔管軌跡最優(yōu)化。應用動力學仿真軟件Adams，分別對自動落紗機拔管裝置和微型升降機機構進行了動力學仿真，獲得

3、了各主要零部件動力學參數。仿真結果顯示：自動落紗機拔管主氣缸所需要的最大驅動力為1332.57N，即所需氣源的壓強為0.472MPa，初選氣缸可滿足工作要求；微型升降機絲杠所受最大橫向力為1422.45N。提取Adams中自動落紗機各主要零件最大受力，分別對各主要零件進行有限元分析。分析結果表明：所有零件的最大等效應力均符合落紗機工作要求，且最大等效應力與許用等效應力相比很??；主動搖桿上方軸最大變形為0.085mm，大于設計目標0.05

4、0mm，需要進行優(yōu)化設計；主動搖桿左臂、主動搖桿右臂最大變形量遠小于設計要求數值，鑒于其重力對拔管過程中主氣缸所需最大驅動力影響較大，有輕量化必要。最后針對有限元分析結果，采用ANSYS Workbench對主動搖桿上方軸、主動搖桿左臂和主動搖桿右臂進行參數化響應面驅動優(yōu)化。優(yōu)化后，主動搖桿上方軸最大變形量為0.047mm，小于設計參數0.050mm，符合設計要求；主動搖桿左臂和主動搖桿右臂質量分別減小了38.3%和41.6%，輕量化效