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浙江理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書
單嘉岱 同學(xué)（機(jī)械設(shè)計(jì)制造09（4）班 ）
現(xiàn)下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)書，望能保質(zhì)保量地認(rèn)真按時(shí)完成。
課題名稱
橢圓齒輪曲柄搖桿打緯機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)
主要任務(wù)與
目標(biāo)
打緯機(jī)構(gòu)是織機(jī)的主要機(jī)構(gòu)之一，作用是將織機(jī)主軸的勻速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為搖軸的非勻速擺動(dòng)，把新引入的緯紗推向織口形成織物，要求鋼扣在后心位置要有停頓時(shí)間或“近似停頓”時(shí)間，以便有充分的時(shí)間完成打緯運(yùn)動(dòng)。
該同學(xué)在本課題中
主要任務(wù)是：
1、了解橢圓齒輪曲柄搖桿打緯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)目的。理解橢圓齒輪曲柄搖桿打緯機(jī)構(gòu)及其特點(diǎn)。確定完整機(jī)構(gòu)總體方案。
2、建立運(yùn)動(dòng)學(xué)模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，并通過(guò)軟件確定參數(shù)。
3、畫出二維、三維圖。
目標(biāo)：
設(shè)計(jì)一種既能避免像四連桿打緯機(jī)構(gòu)那樣后心停留時(shí)間短，又能克服共軛凸輪安裝和加工麻煩的打緯機(jī)構(gòu)。
主要內(nèi)容與基本要求
主要設(shè)計(jì)內(nèi)容有：
1、了解橢圓齒輪曲柄搖桿打緯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)目的。理解橢圓齒輪曲柄搖桿打緯機(jī)構(gòu)及其特點(diǎn)。確定完整機(jī)構(gòu)總體方案。
2、建立運(yùn)動(dòng)學(xué)模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，并通過(guò)軟件確定參數(shù)。
3、畫出二維、三維圖。
基本要求：
要求學(xué)生掌握：機(jī)械設(shè)計(jì)、理論力學(xué)、Proe、CAD等。
按照課題內(nèi)容，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)要求的各種文檔，包括文獻(xiàn)綜述、開(kāi)題報(bào)告、外文翻譯及畢業(yè)設(shè)計(jì)論文等。
嚴(yán)格按照進(jìn)度安排，保質(zhì)保量完成所承擔(dān)的任務(wù)；遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)定。
主要參
考資料
及文獻(xiàn)
閱讀任務(wù)
查閱與課題有關(guān)的文獻(xiàn)（論文、書籍或手冊(cè)等）不少于10篇（部），寫出符合要求的文獻(xiàn)綜述報(bào)告。主要參考文獻(xiàn)如下：
[1] http://www.sccom.gov.cn/xxfb
[2] 王皓．紡織機(jī)械行業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略初析[J]．知識(shí)產(chǎn)權(quán)，2004，(5)：19-22．
[3] 陳明．新型織機(jī)[M]．上海：中國(guó)紡織大學(xué)出版社，2002，5．
[4] Mrazek，Jiri．Theoretical Analysis of Dynamics of Four-bar Beat-up Mechanism of a Loom[J]．Mechanism＆Machine Theory，1992，27(3)：331-341．
[5] Anirban Guha，C．Amarnath，M．K．Talukdar and Manoj A．G．A novel mechanism for driving the sley in a shuttle loom[J]．Journal of the Textile Institute，2006，97(6)：513-518．
[6] Gu，Huang．Investigation of conjugate-cam design for the beat-up mechanism [J]．Journal of the Textile Institute，1993，84(3)：387-393
[7] Dao-D，Bullerwell-A，Mohamed-M．Dynamic analysis of the beat-up process[J]．Textile Reseach Journal，1991，61(12)：760-773．
[8] 王亞平，吳小平，宋梅利等．GJ600劍桿織機(jī)振動(dòng)問(wèn)題的仿真研究[J]，紡織學(xué)報(bào)，2002，23(6)：492-494．
[9] 何敏英．短牽手打緯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)[J]．上海紡織工學(xué)院學(xué)報(bào)，1980，第二期．
[10] 胡飛雪．高速噴氣機(jī)打緯機(jī)構(gòu)的彈性動(dòng)力分析[D]．碩士論文，2007，0601
[11] 曹清林，楊玉萍，沈世德．雙支點(diǎn)六連桿打緯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)[J]．南通工學(xué)院學(xué)報(bào)，1997，10．
[12] 顧葉琴，趙雄，陳建能，趙勻．一種新型打緯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析[J]．浙江理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，9．
[13] YOUJIANG WANG AND HUI SUN. Computer Aided Analysis of Loom Beating-up Mechanisms[J]. Textile Research Journal.1998 68:630.
[14] ZHAO Xiong ，REN Gen- yong) ，CHEN Jian- neng. Kinematic Analysis and Test Study of Elliptic- Gear and Crank- Rocker Beating- Up Mechanism[J]. Journal of Donghua University(Eng.Ed.) Vol.28,No.2(2011)
外文
翻譯任務(wù)
閱讀2篇以上（10000字符左右）的外文材料，完成5000漢字以上的英譯漢翻譯。英文文獻(xiàn)參考如上[13][14]所示。
計(jì)劃進(jìn)度：
時(shí) 間
工 作 內(nèi) 容
負(fù) 責(zé) 人
2012.9.20
分管院領(lǐng)導(dǎo)作畢業(yè)設(shè)計(jì)動(dòng)員（教師）
分管院長(zhǎng)
2012.9.20-2012.10.08
畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)文件及規(guī)定學(xué)習(xí)、優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）交流；確定教師所帶人數(shù)、完成選題表、所級(jí)題目審核
各系系主任
2012.10.09-2012.10.15
教學(xué)委員會(huì)題目審核、按專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)動(dòng)員（學(xué)生）
分管院長(zhǎng)、學(xué)生線
2012.10.16-2012.10.22
學(xué)生選題
各系系主任、各班班長(zhǎng)
2012.10.23-2012.10.29
各所根據(jù)學(xué)生選題情況進(jìn)行平衡調(diào)整，確定指導(dǎo)教師及各課題學(xué)生，上交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）信息表。
各系系主任
2012.10.30-2012.11.06
教師填寫畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書、確定外文閱讀與翻譯資料，并下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)
指導(dǎo)教師
2012.11.07-2012.12.27
學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研，完成開(kāi)題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述、外文資料閱讀、翻譯任務(wù)
指導(dǎo)教師
2012.12.28-2013.01.10
學(xué)生提交開(kāi)題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述及外文翻譯初稿，指導(dǎo)教師審閱，提出修改意見(jiàn)
指導(dǎo)教師
2013.01.11-2013.01.16
各系進(jìn)行開(kāi)題報(bào)告答辯
各系系主任
2013.01.17-2013.02.11
指導(dǎo)教師布置具體設(shè)計(jì)任務(wù)，利用假期完成
指導(dǎo)教師
2013.02.12-2013.02.19
本周開(kāi)始，指導(dǎo)教師應(yīng)對(duì)所指導(dǎo)的每位學(xué)生進(jìn)行考核登記
畢業(yè)設(shè)計(jì)前期檢查：任務(wù)書、綜述報(bào)告、開(kāi)題報(bào)告、外文翻譯
院教學(xué)委員會(huì)、院督導(dǎo)組
2013.02.20-2013.04.04
按畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師
2013.04.05-2013.04.11
畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查：教師指導(dǎo)情況、學(xué)生完成情況、表格與記錄的填寫情況
院教學(xué)委員會(huì)、院督導(dǎo)組
2013.04.12-2013.05.09
學(xué)生完成課題設(shè)計(jì)，提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
指導(dǎo)教師
2013.05.10-2013.05.15
指導(dǎo)教師完成所指導(dǎo)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的審閱，寫出評(píng)語(yǔ)，評(píng)出成績(jī)；評(píng)議小組分組審閱，寫出評(píng)語(yǔ)，評(píng)定成績(jī)
指導(dǎo)教師、各系評(píng)議組
2013.05.20-2013.05.22
學(xué)院分組進(jìn)行答辯，由答辯小組給出評(píng)語(yǔ)及成績(jī)
答辯小組
2013.05.27-2013.05.28
二次答辯
答辯小組
2013.05.30-2013.05.31
進(jìn)行成績(jī)綜合評(píng)定，上報(bào)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)
教學(xué)委員會(huì)
實(shí)習(xí)地點(diǎn)
指導(dǎo)教師
簽 名
年 月 日
系 意 見(jiàn)
系主任簽名：
年 月 日
學(xué)院
蓋章
主管院長(zhǎng)簽名：
年 月 日
4
浙江理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
班 級(jí)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化09(4)班
姓 名
單嘉岱
課題名稱
橢圓齒輪曲柄搖桿打緯機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)
開(kāi)題報(bào)告（包括選題意義、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問(wèn)題、總體研究思路與可行性分析及預(yù)期研究成果、研究工作計(jì)劃等內(nèi)容，非藝術(shù)類不少于3000字）
目 錄
1 選題的背景與意義
2 打緯機(jī)構(gòu)的介紹
2.1 概述
2.2 幾種典型打緯機(jī)構(gòu)
2.3 打緯機(jī)構(gòu)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
3 研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問(wèn)題
3.1 基本內(nèi)容
3.2 擬解決的主要問(wèn)題
4 研究方案、可行性分析及預(yù)期研究成果
5 研究工作計(jì)劃（進(jìn)度安排）
參考文獻(xiàn)
（開(kāi)題報(bào)告全文附后）
成績(jī)：
答
辯
意
見(jiàn)
（從選題、任務(wù)工作量、質(zhì)量預(yù)期、可行性等幾個(gè)方面）
答辯組長(zhǎng)簽名：
年 月 日
系
主
任
審
核
意
見(jiàn)
簽名：
年 月 日
橢圓齒輪曲柄搖桿打緯機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)
單嘉岱 (機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化09(4)班 B09300406)
1 選題的背景與意義
我國(guó)是紡織大國(guó)，紡織品的出口量位居世界第一，同時(shí)也是紡織機(jī)械進(jìn)口大國(guó)，據(jù)我國(guó)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，2006年1-9月我國(guó)紡織機(jī)械進(jìn)出口總額為38.02億美元，同比增長(zhǎng)18.16％。其中進(jìn)口金額為29．16億美元，紡織機(jī)械出口金額為8．87 億美元[1]。在1：3的紡織機(jī)械中，織機(jī)位居第二，為5.29億美元，占18.14％，同比增長(zhǎng)17.86％，主要是噴氣織機(jī)、劍桿織機(jī)和片梭織機(jī)。 2008年上半年我國(guó)紡織機(jī)械及其零附件出口額8.10億美元，同比增長(zhǎng)6.60%，6月出口額為1.28億美元。2008年第二季度我國(guó)紡織機(jī)械進(jìn)出口額為23.21億美元，同比增長(zhǎng)2.25%，六月進(jìn)出口額為4.05億美元。
我國(guó)有不少織機(jī)生產(chǎn)廠家，但其產(chǎn)品大多是中低檔水平，且沒(méi)有形成世界知名品牌。雖然有一些廠家開(kāi)始生產(chǎn)高檔織機(jī)，如中國(guó)紡織機(jī)械集團(tuán)有限公司和經(jīng)緯紡織機(jī)械股份有限公司，但其產(chǎn)品在可靠性和耐久性方面卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如進(jìn)口產(chǎn)品，特別是不能長(zhǎng)時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)(在演示和展銷期間可以高速運(yùn)轉(zhuǎn))，究其原因，
除了關(guān)鍵零部件的材質(zhì)和熱處理不過(guò)關(guān)外，對(duì)核心工作部件的工作機(jī)理沒(méi)有進(jìn)行深入的研究，造成運(yùn)動(dòng)構(gòu)件之間受力不良也主要原因之一。因此雖國(guó)內(nèi)機(jī)織在價(jià)格上具有優(yōu)勢(shì)(如國(guó)產(chǎn)劍桿織機(jī)價(jià)格平均在12萬(wàn)元/臺(tái)，而2010年進(jìn)口的劍桿織機(jī)平均價(jià)格為5.45萬(wàn)美元)，但很多企業(yè)還是青睞進(jìn)口產(chǎn)品。
出現(xiàn)這種狀況的原因是，國(guó)內(nèi)織機(jī)廠家自主創(chuàng)新能力差。到2004年4月，在我國(guó)申請(qǐng)有關(guān)劍桿織機(jī)機(jī)構(gòu)的相關(guān)專利共35件，其中國(guó)外在華申請(qǐng)11件，且這11件已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用和推廣。國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)核心機(jī)構(gòu)(如打緯和引緯機(jī)構(gòu))的研究還停留在測(cè)繪和仿制階段，這不僅帶來(lái)侵權(quán)法律問(wèn)題，不可能將企業(yè)做大、做出品牌，同時(shí)也由于沒(méi)有從理論上進(jìn)行深入研究，對(duì)其中的核心技術(shù)沒(méi)有完全掌握，就仿制不了預(yù)想的性能和可靠性?？梢?jiàn)織機(jī)的研究必須走自主創(chuàng)新的道路，必須從核心執(zhí)行機(jī)構(gòu)創(chuàng)新開(kāi)始，運(yùn)用計(jì)算機(jī)分析軟件獲得最佳參數(shù)[13]，取得自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，然后再研究其工作機(jī)理、優(yōu)化性能和提高可靠性，才能創(chuàng)自己的品牌和名牌產(chǎn)品。
2 打緯機(jī)構(gòu)的介紹
2.1 概述
打緯機(jī)構(gòu)是織機(jī)的主要機(jī)構(gòu)之一，作用是將織機(jī)主軸的勻速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為搖軸的非勻速擺動(dòng)，把新引入的緯紗推向織口形成織物，要求鋼扣在后心位置要有停頓時(shí)間或“近似停頓”時(shí)間，以便有充分的時(shí)間完成打緯運(yùn)動(dòng)。
為了實(shí)現(xiàn)理想的打緯運(yùn)動(dòng)，并使打緯機(jī)構(gòu)符合織造工藝要求，達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)打緯機(jī)構(gòu)的工藝要求如下：
（1）有利于打緊緯紗 鋼筘將引入梭口的緯紗打向織口，打緯機(jī)構(gòu)的打緯力必須要適應(yīng)所織織物的要求，如：緊密厚重的織物要求打緯力堅(jiān)實(shí)有力；輕薄織物要求打緯柔和。同時(shí)在經(jīng)紗方向要求鋼筘必須具有足夠的剛度，方可打緊緯紗。
（2）盡可能減小打緯動(dòng)程 打緯動(dòng)程：筘座從后止點(diǎn)擺動(dòng)到前止點(diǎn)，鋼筘上的打緯點(diǎn)在織機(jī)前后方向上的水平位移量。打緯動(dòng)程越大，筘座運(yùn)動(dòng)的加速度也越大，不利于高速織造。
（3）筘座的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和筘座運(yùn)動(dòng)的最大加速度 在保證打緊緯紗的前提下，應(yīng)盡量減小筘座的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及最大加速度，以減小織機(jī)的振動(dòng)和動(dòng)力消耗。
（4）筘座運(yùn)動(dòng)應(yīng)盡可能與開(kāi)口、引緯相配合 在滿足打緯條件下，盡可能提供大引緯角，以保證引緯順利進(jìn)行。擴(kuò)大引緯角，織機(jī)主軸一回轉(zhuǎn)中引緯的時(shí)間增長(zhǎng)，有利于增大織機(jī)幅寬，提高車速，降低梭子飛行速度及減少機(jī)物料消耗。
（5）打緯機(jī)構(gòu)應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單堅(jiān)固，操作安全裝配方便。
2.2 幾種典型打緯機(jī)構(gòu)
目前織機(jī)上常用的打緯機(jī)構(gòu)有連桿打緯機(jī)構(gòu)和共軛凸輪打緯機(jī)構(gòu)。連桿打緯機(jī)構(gòu)基本是四連桿非分離筘座式和六連桿式；共軛凸輪打緯機(jī)構(gòu)則基本是分離筘座式【2】。
2.2.1 四連桿打緯機(jī)構(gòu)
TP500(意大利SMIT公司)型劍桿織機(jī)采用四連桿打緯機(jī)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，但在曲柄后止點(diǎn)附近時(shí)，筘座無(wú)靜止時(shí)間，如果允許5mm左右的打緯位移，能實(shí)現(xiàn)65°左右的“近似停頓”時(shí)間，性能比共軛凸輪打緯機(jī)構(gòu)差，它主要用于非分離式筘座。
OA一曲柄；AB一連桿；OC一打緯桿
圖1-1 TP500型號(hào)劍桿打緯機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖
圖1-2為K251型有梭絲織機(jī)的四連桿打緯機(jī)構(gòu)。主軸1上的曲柄2，其頸上包有軸承3，經(jīng)鋼片夾4與牽手5相連接。牽手5的另一端活套在筘座腳6的牽手栓7上。兩只筘座腳6則借托腳8固裝在搖軸9上。當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)曲柄2、牽手5及牽手栓7使筘座腳6繞搖軸9的中心擺動(dòng)，從而使固裝在筘座腳上的筘座10、鋼筘11隨之前后擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)將緯絲推向織口。
1一主軸；2一曲柄 ；3一軸承；4一鋼片夾；5一牽手；6一筘座腳；
7一牽手栓；8一托腳；9一搖軸；10一筘座；11一鋼筘；12一筘帽
圖1-2 有梭絲織機(jī)四連桿打緯機(jī)構(gòu)
圖1-3為應(yīng)用于噴水織機(jī)中的四連桿打緯機(jī)構(gòu)，這種打緯機(jī)構(gòu)稱為內(nèi)藏式四連桿打緯機(jī)構(gòu)。Zh205型噴水織機(jī)和ZW型噴水織機(jī)都采用了這類打緯機(jī)構(gòu)，這些機(jī)構(gòu)都采用短牽手和短筘座腳。為適應(yīng)高速，其曲柄、牽手和筘座腳等密封在機(jī)架箱形墻板中，以油浴潤(rùn)滑。
1一鋼筘；2一筘座；3一夾片；4一輔助筘座腳；5一鋼管；6一曲柄
圖1-3 噴水織機(jī)四連桿打緯機(jī)構(gòu)
圖1-4中A為曲軸中心，D為搖軸中心，C為牽手栓中心，AB為曲柄半徑，BC為牽手，CD為筘座腳【9】。牽手的長(zhǎng)短是以牽手長(zhǎng)度BC與曲柄半徑AB的比值大小來(lái)表示的。當(dāng)BC/AB<3時(shí)，就稱為短手打緯機(jī)構(gòu)。牽手越短，筘座在后死心附近的運(yùn)動(dòng)就越慢，慢到一定程度就可以看成是靜止不動(dòng)。但是牽手縮短后，機(jī)構(gòu)的壓力角θ增大，機(jī)構(gòu)的傳力情況惡化，因此，近似靜止時(shí)間與壓力角是一對(duì)相互牽制的矛盾。
圖1-4 短牽手打緯機(jī)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖
2.2.2 六連桿打緯機(jī)構(gòu)
隨著織機(jī)幅寬的增加及車速的提高，對(duì)搖軸的相對(duì)靜止時(shí)間及停歇質(zhì)量提出了更高的要求，因此，在許多的織機(jī)中選用了六連桿的打緯機(jī)構(gòu)，這類機(jī)構(gòu)停歇時(shí)間更長(zhǎng)，停歇質(zhì)量明顯提高，例如，畢加諾PAT-W型噴氣織機(jī)的六連桿打緯機(jī)構(gòu)在后心附近相對(duì)靜止角為180°，筘座擺角相對(duì)誤差為8.3%[11]。而且筘幅大于230cm的寬幅織機(jī)，一般也采用六連桿打緯機(jī)構(gòu)，該打緯機(jī)構(gòu)能在較高的車速下提供足夠長(zhǎng)的引緯時(shí)間，以滿足寬幅織物的引緯需要[10]。
圖1-5為PAT型噴氣織機(jī)六連桿打緯機(jī)構(gòu)原理圖。該機(jī)構(gòu)由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)組成。主軸回轉(zhuǎn)中心O1、曲柄1、第一連桿2、第一搖桿3、搖桿中心O2為曲柄搖桿（四連桿）機(jī)構(gòu)。而搖桿中心O2、第一搖桿3、第二搖桿5和第二連桿4為雙搖桿機(jī)構(gòu)。O3為搖軸中心，帶動(dòng)筘座和異形筘?cái)[動(dòng)。這種機(jī)構(gòu)允許5mm左右的打緯位移，能實(shí)現(xiàn)120°左右的“近似停頓”時(shí)間，其性能優(yōu)于四連桿打緯機(jī)構(gòu)，但比共軛凸輪打緯機(jī)構(gòu)差，另外該機(jī)構(gòu)鉸鏈點(diǎn)較多，累計(jì)誤差大，因此加工精度要求比四連桿打緯機(jī)構(gòu)高[3]。
1一主軸 ；2一第一連桿；3一第一搖桿；4一第二連桿；5一第二搖桿 ；
6一異形筘；O1一主軸回轉(zhuǎn)中心；O2一搖桿中心 ；O3一搖軸中心
圖1-5 PAT型噴氣織機(jī)六連桿打緯機(jī)構(gòu)原理圖
2.2.3 共軛凸輪式打緯機(jī)構(gòu)
無(wú)論是四連桿還是六連桿打緯機(jī)構(gòu)，其筘座在后心處無(wú)絕對(duì)靜止時(shí)間，只有相對(duì)靜止時(shí)間。雖然六連桿打緯機(jī)構(gòu)的筘座在后心的相對(duì)靜止時(shí)間比四連桿打緯機(jī)構(gòu)有所延長(zhǎng)，但還是不能滿足那些引緯機(jī)構(gòu)固定在機(jī)架上的織機(jī)，如片梭織機(jī)和大多數(shù)劍桿織機(jī)的引緯要求。但是共軛凸輪打緯機(jī)構(gòu)就很容易滿足打緯要求的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，能實(shí)現(xiàn)240°左右的完全停頓時(shí)間，如SM93(意大利SOMET公司)、TT一96(浙江泰坦)和GA731(杭紡機(jī))等就采用該類型機(jī)構(gòu)，不過(guò)凸輪廓線加工精度要求相當(dāng)高，如存在誤差就產(chǎn)生沖擊，機(jī)構(gòu)振動(dòng)大，使織物產(chǎn)生“開(kāi)車稀密路”疵點(diǎn)，反而限制了車速的提高。目前，國(guó)內(nèi)的凸輪制造技術(shù)水平與國(guó)外相比還有一定差距，國(guó)內(nèi)企業(yè)一般還沒(méi)有真正設(shè)計(jì)意義上的凸輪產(chǎn)品，通常是通過(guò)反復(fù)測(cè)繪反求而進(jìn)行制造，不知其機(jī)理，因此加工出來(lái)的凸輪產(chǎn)品性能差，關(guān)鍵技術(shù)掌握在一些專業(yè)的凸輪制造廠家和科研機(jī)構(gòu)中，無(wú)法通過(guò)技術(shù)引進(jìn)來(lái)提高我國(guó)的制造水平。
1一主軸；2一主凸輪：3、8一轉(zhuǎn)子；4一筘座腳；
5一搖軸；6一筘座；7一鋼筘；9—副凸輪
圖1-7 TT96型劍桿織機(jī)上的共軛凸輪打緯機(jī)構(gòu)
圖1-7打緯機(jī)構(gòu)，主要由主軸、主凸輪、副凸輪、轉(zhuǎn)子、筘座腳、搖軸、筘座和鋼筘等組成。當(dāng)主軸1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，主凸輪2通過(guò)轉(zhuǎn)子3帶動(dòng)筘座腳4以搖軸5為中心按逆時(shí)針?lè)较驍[向機(jī)前，通過(guò)筘座6上的鋼筘7進(jìn)行打緯。此時(shí)，轉(zhuǎn)子8緊貼副凸輪9。打緯結(jié)束后，副凸輪變成主動(dòng)，推動(dòng)轉(zhuǎn)子8，使筘座腳按順時(shí)針?lè)较蛳驒C(jī)后擺動(dòng)。此時(shí)轉(zhuǎn)子3互共軛完成。 又緊貼主凸輪。筘座運(yùn)動(dòng)由主副兩凸輪相互共軛完成。
2.3 打緯機(jī)構(gòu)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
國(guó)外對(duì)打緯機(jī)構(gòu)的研究敘述如下：Mrazek，Jiri用拉格朗日第二類方程建立了四連桿打緯機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型，提出了一種考慮構(gòu)件之間間隙存在前提下機(jī)構(gòu)各參數(shù)對(duì)其動(dòng)力學(xué)特性影響的快速分析方法[4]，Anirban Guha，C等對(duì)有梭織機(jī)的六連桿打緯機(jī)構(gòu)進(jìn)行剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)建模，并進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，得到筘座在后心位置停留95°的良好效果[5]。Gu，Huang分析了兩種用組合曲線來(lái)設(shè)計(jì)打緯共軛凸輪輪廓曲線方法，并分析這兩種方法設(shè)計(jì)的凸輪打緯時(shí)的加速度、筘座反力和凸輪壓力角【6】。Dao-D、Bullerwell-A和 Mohamed-M在考慮彈性變形的基礎(chǔ)上對(duì)打緯過(guò)程進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析【7】。
國(guó)內(nèi)陳靜、馮志華考慮剛彈耦合的影響采用柔性多體系統(tǒng)建模方法建立了噴氣織機(jī)四連桿打緯機(jī)構(gòu)的微分一代數(shù)動(dòng)力學(xué)控制方程組，并將其轉(zhuǎn)化為常微分方程組。王亞平、吳小平等利用機(jī)械系統(tǒng)仿真軟件Adams建立GJ600劍桿織機(jī)的凸輪打緯機(jī)構(gòu)的仿真模型，分析了不同轉(zhuǎn)速、不同滾子與凸輪之間的接觸剛度和接觸預(yù)緊力下鋼筘最大角加速度和軸承處的受力【8】。
國(guó)內(nèi)還有馬小利、沈丹峰、徐衛(wèi)英、梁海順、程軍紅等學(xué)者對(duì)四連桿打緯機(jī)構(gòu)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)特性分析；張春林、于曉紅、袁麗清、牛建設(shè)、郜劍等對(duì)共軛凸輪打緯機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析或?qū)ν馆嗇喞€進(jìn)行研究；馬世平、王光華、王浩程、曹清林、袁守華等對(duì)六連桿打緯的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行分析。
3 報(bào)告的基本內(nèi)容與擬解決的主要問(wèn)題
3.1 基本內(nèi)容
本文將通過(guò)使用matlab對(duì)橢圓齒輪曲柄搖桿打緯機(jī)構(gòu)（如圖1-8）進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助來(lái)確定合理的參數(shù)。其中涉及到的工作包括以下幾個(gè)方面。
1） 掌握打緯機(jī)構(gòu)的工作工藝要求；
2） 建立機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型；
3） 通過(guò)matlab編寫建立可視化人機(jī)交互式優(yōu)化程序，并且確定合理的參數(shù)，得到合理的軌跡；
4） 根據(jù)獲得的參數(shù)在ProE中設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，包括零部件和裝配體，對(duì)關(guān)鍵的打緯部分進(jìn)行有限元分析，并在ProE中進(jìn)行仿真；
5） 設(shè)計(jì)完整體裝配后，進(jìn)行二維加工圖紙繪制。
圖1-8 橢圓齒輪—一曲柄搖桿打緯機(jī)構(gòu)
主動(dòng)橢圓齒輪1裝在織機(jī)主軸0上，其旋轉(zhuǎn)中心為橢圓齒輪的一個(gè)焦點(diǎn)。通過(guò)橢圓齒輪1和2的傳動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳到軸A上，A為從動(dòng)橢圓齒輪2的一個(gè)焦點(diǎn)；然后通過(guò)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)ABCD，將運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為搖桿CDE的非勻速往復(fù)擺動(dòng)(曲柄AB與從動(dòng)橢圓齒輪2固結(jié))，A點(diǎn)為橢圓齒輪2的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，打緯桿處于前心初始位置時(shí)C在BA的延長(zhǎng)線上[14]。
3.2 擬解決的主要問(wèn)題
我國(guó)雖然織布基本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，但是效率和成本都很低而且不具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，從而嚴(yán)重影響國(guó)產(chǎn)織機(jī)的規(guī)?；a(chǎn)。而本文提出的新型打緯機(jī)構(gòu)采用了兩級(jí)傳動(dòng)，通過(guò)合理設(shè)計(jì)橢圓齒輪和曲柄搖桿的各機(jī)構(gòu)參數(shù)，能實(shí)現(xiàn)筘座在后心位置長(zhǎng)時(shí)間的停頓，并且具有很好的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，滿足織造工藝要求，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
4 研究方案、可行性分析及預(yù)期研究成果
本課題以橢圓齒輪曲柄搖桿打緯機(jī)構(gòu)為對(duì)象，根據(jù)工藝要求，在分析符合的參數(shù)后，確定運(yùn)動(dòng)軌跡，和機(jī)構(gòu)參數(shù)。
4.1 研究方案
橢圓齒輪曲柄搖桿打緯機(jī)構(gòu)由圖1-8可知，0為主動(dòng)橢圓齒輪的焦點(diǎn)，也是織機(jī)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)中心，a為從動(dòng)橢圓齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心，為該橢圓齒輪的一個(gè)焦點(diǎn)，曲柄ab與從動(dòng)橢圓齒輪固接，通過(guò)連桿bc帶動(dòng)搖桿cd作往復(fù)擺動(dòng)。cd與筘座de通過(guò)軸 d固連，使筘座de前后往復(fù)擺動(dòng)。通過(guò)優(yōu)化橢圓齒輪的短長(zhǎng)軸之比k(偏心率)、 當(dāng)曲柄ab與連桿bc共線時(shí)(即筘座de在前心位置)與支座ad夾角β、初始安裝角δ (安裝時(shí)主動(dòng)橢圓齒輪長(zhǎng)軸與ao線的夾角)、四根桿件的長(zhǎng)度和支座 ad位置角γ，可以獲得類似共軛凸輪打緯機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。橢圓齒輪一曲柄搖桿打緯機(jī)構(gòu)的重要參數(shù)是四桿桿長(zhǎng)和δ ，δ角由四桿桿長(zhǎng)和k確定。
4.2 可行性分析
橢圓齒輪曲柄搖桿打緯機(jī)構(gòu)通過(guò)橢圓齒輪和曲柄搖桿來(lái)控制最后的打緯軌跡，而通過(guò)β、δ參數(shù)和橢圓偏心率設(shè)定的仿真軌跡來(lái)調(diào)整各個(gè)零件，因此該機(jī)構(gòu)可行，而且先前已經(jīng)有對(duì)該類型機(jī)構(gòu)有過(guò)研究和專利申請(qǐng)[12]。
4.3 預(yù)期研究成果
從工藝的要求出發(fā)，掌握機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般流程，完成的機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算，確定零件的參數(shù)，繪制機(jī)構(gòu)圖紙。最終研制一種完成打緯動(dòng)作的部件。
5 研究工作計(jì)劃（進(jìn)度安排）
起止時(shí)間
內(nèi)容
2012.11
下達(dá)畢業(yè)論文任務(wù)
2012.12.20-2012.12.27
完成中外文資料收集
2012.12.28-2013.01.09
完成外文翻譯、文獻(xiàn)綜述
2013.01.10-2013.01.14
完成開(kāi)題報(bào)告
2013.01.15-2013.03.14
完成開(kāi)題答辯
2013.03.15-2013.03.25
完成部分打緯機(jī)構(gòu)參數(shù)設(shè)置
2013.03.26-2013.04.14
完成總的參數(shù)設(shè)置
2013.04.15-2013.04.25
完成二維工程圖紙的設(shè)計(jì)
2013.04.26-2013.04.30
完成三維零部件設(shè)計(jì)并裝配，努力實(shí)現(xiàn)仿真
2013.04.31-20130.5.09
完成論文初稿
2013.05.10-2013.05.15
進(jìn)一步完善
2013.05.16-2013.05.25
部分論文提前答辯
2013.05.26-2013.05.29
完成論文定稿
2013.5.30
完成論文答辯
2013.06（離校前）
論文修改（優(yōu)秀論文壓縮為規(guī)定字?jǐn)?shù)），交紙質(zhì)和電子稿
參考文獻(xiàn)
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浙江理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文獻(xiàn)綜述報(bào)告
班 級(jí)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化09(4)班
姓 名
單嘉岱
課題名稱
橢圓齒輪曲柄搖桿打緯機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)
文獻(xiàn)綜述（內(nèi)容包括國(guó)內(nèi)外本課題及相關(guān)研究現(xiàn)狀、分析及參考文獻(xiàn)目錄，字?jǐn)?shù)不少于2000字）
目 錄
1 前言
2 打緯機(jī)構(gòu)的介紹
2.1 概述
2.2 幾種典型打緯機(jī)構(gòu)
3 國(guó)內(nèi)外打緯機(jī)構(gòu)的發(fā)展?fàn)顩r及研究成果
4 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
（報(bào)告全文附后）
指導(dǎo)
教師
審批
意見(jiàn)
簽名：
年 月 日
橢圓齒輪曲柄搖桿打緯機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)
單嘉岱
(機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化09(4)班 B09300406)
1 前言
我國(guó)是紡織大國(guó)，紡織品的出口量位居世界第一，同時(shí)也是紡織機(jī)械進(jìn)口大國(guó)，據(jù)我國(guó)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，2006年1-9月我國(guó)紡織機(jī)械進(jìn)出口總額為38．02億美元，同比增長(zhǎng)18.16％。其中進(jìn)口金額為29．16億美元，紡織機(jī)械出口金額為8．87 億美元[1]。在1：3的紡織機(jī)械中，織機(jī)位居第二，為5.29億美元，占18.14％，同比增長(zhǎng)17．86％，主要是噴氣織機(jī)、劍桿織機(jī)和片梭織機(jī)。 2008年上半年我國(guó)紡織機(jī)械及其零附件出口額8.10億美元，同比增長(zhǎng)6.60%，6月出口額為1.28億美元。2008年第二季度我國(guó)紡織機(jī)械進(jìn)出口額為23.21億美元，同比增長(zhǎng)2.25%，六月進(jìn)出口額為4.05億美元。
我國(guó)有不少織機(jī)生產(chǎn)廠家，但其產(chǎn)品大多是中低檔水平，且沒(méi)有形成世界知名品牌。雖然有一些廠家開(kāi)始生產(chǎn)高檔織機(jī)，如中國(guó)紡織機(jī)械集團(tuán)有限公司和經(jīng)緯紡織機(jī)械股份有限公司，但其產(chǎn)品在可靠性和耐久性方面卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如進(jìn)口產(chǎn)品，特別是不能長(zhǎng)時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)(在演示和展銷期間可以高速運(yùn)轉(zhuǎn))，究其原因，
除了關(guān)鍵零部件的材質(zhì)和熱處理不過(guò)關(guān)外，對(duì)核心工作部件的工作機(jī)理沒(méi)有進(jìn)行深入的研究，造成運(yùn)動(dòng)構(gòu)件之間受力不良也主要原因之一。因此雖國(guó)內(nèi)機(jī)織在價(jià)格上具有優(yōu)勢(shì)(如國(guó)產(chǎn)劍桿織機(jī)價(jià)格平均在12萬(wàn)元/臺(tái)，而2010年進(jìn)口的劍桿織機(jī)平均價(jià)格為5.45萬(wàn)美元)，但很多企業(yè)還是青睞進(jìn)口產(chǎn)品。
出現(xiàn)這種狀況的原因是，國(guó)內(nèi)織機(jī)廠家自主創(chuàng)新能力差。到2004年4月，在我國(guó)申請(qǐng)有關(guān)劍桿織機(jī)機(jī)構(gòu)的相關(guān)專利共35件，其中國(guó)外在華申請(qǐng)11件，且這11件已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用和推廣。國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)核心機(jī)構(gòu)(如打緯和引緯機(jī)構(gòu))的研究還停留在測(cè)繪和仿制階段，這不僅帶來(lái)侵權(quán)法律問(wèn)題，不可能將企業(yè)做大、做出品牌，同時(shí)也由于沒(méi)有從理論上進(jìn)行深入研究，對(duì)其中的核心技術(shù)沒(méi)有完全掌握，就仿制不了預(yù)想的性能和可靠性。可見(jiàn)織機(jī)的研究必須走自主創(chuàng)新的道路，必須從核心執(zhí)行機(jī)構(gòu)創(chuàng)新開(kāi)始，運(yùn)用計(jì)算機(jī)分析軟件獲得最佳參數(shù)[12]，取得自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，然后再研究其工作機(jī)理、優(yōu)化性能和提高可靠性，才能創(chuàng)自己的品牌和名牌產(chǎn)品。
2 打緯機(jī)構(gòu)的介紹
2.1 概述
打緯機(jī)構(gòu)是織機(jī)的主要機(jī)構(gòu)之一，作用是將織機(jī)主軸的勻速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為搖軸的非勻速擺動(dòng)，把新引入的緯紗推向織口形成織物，要求鋼扣在后心位置要有停頓時(shí)間或“近似停頓”時(shí)間，以便有充分的是時(shí)間完成打緯運(yùn)動(dòng)。
為了實(shí)現(xiàn)理想的打緯運(yùn)動(dòng)，并使打緯機(jī)構(gòu)符合織造工藝要求，達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)打緯機(jī)構(gòu)的工藝要求如下：
（1）有利于打緊緯紗 鋼筘將引入梭口的緯紗打向織口，打緯機(jī)構(gòu)的打緯力必須要適應(yīng)所織織物的要求，如：緊密厚重的織物要求打緯力堅(jiān)實(shí)有力；輕薄織物要求打緯柔和。同時(shí)在經(jīng)紗方向要求鋼筘必須具有足夠的剛度，方可打緊緯紗。
（2）盡可能減小打緯動(dòng)程 打緯動(dòng)程：筘座從后止點(diǎn)擺動(dòng)到前止點(diǎn)，鋼筘上的打緯點(diǎn)在織機(jī)前后方向上的水平位移量。打緯動(dòng)程越大，筘座運(yùn)動(dòng)的加速度也越大，不利于高速織造。
（3）筘座的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和筘座運(yùn)動(dòng)的最大加速度 在保證打緊緯紗的前提下，應(yīng)盡量減小筘座的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及最大加速度，以減小織機(jī)的振動(dòng)和動(dòng)力消耗。
（4）筘座運(yùn)動(dòng)應(yīng)盡可能與開(kāi)口、引緯相配合 在滿足打緯條件下，盡可能提供大引緯角，以保證引緯順利進(jìn)行。擴(kuò)大引緯角，織機(jī)主軸一回轉(zhuǎn)中引緯的時(shí)間增長(zhǎng)，有利于增大織機(jī)幅寬，提高車速，降低梭子飛行速度及減少機(jī)物料消耗。
（5）打緯機(jī)構(gòu)應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單堅(jiān)固，操作安全裝配方便。
2.2 幾種典型打緯機(jī)構(gòu)
目前織機(jī)上常用的打緯機(jī)構(gòu)有連桿打緯機(jī)構(gòu)和共軛凸輪打緯機(jī)構(gòu)。連桿打緯機(jī)構(gòu)基本是四連桿非分離筘座式和六連桿式；共軛凸輪打緯機(jī)構(gòu)則基本是分離筘座式【2】。
2.2.1 四連桿打緯機(jī)構(gòu)
TP500(意大利SMIT公司)型劍桿織機(jī)采用四連桿打緯機(jī)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，但在曲柄后止點(diǎn)附近時(shí)，筘座無(wú)靜止時(shí)間，如果允許5mm左右的打緯位移，能實(shí)現(xiàn)65°左右的“近似停頓”時(shí)間，性能比共軛凸輪打緯機(jī)構(gòu)差，它主要用于非分離式筘座。
OA一曲柄；AB一連桿；OC一打緯桿
圖1-1 TP500型號(hào)劍桿打緯機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖
圖1-2為K251型有梭絲織機(jī)的四連桿打緯機(jī)構(gòu)。主軸1上的曲柄2，其頸上包有軸承3，經(jīng)鋼片夾4與牽手5相連接。牽手5的另一端活套在筘座腳6的牽手栓7上。兩只筘座腳6則借托腳8固裝在搖軸9上。當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)曲柄2、牽手5及牽手栓7使筘座腳6繞搖軸9的中心擺動(dòng)，從而使固裝在筘座腳上的筘座10、鋼筘11隨之前后擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)將緯絲推向織口。
1一主軸；2一曲柄；3一軸承；4一鋼片夾；5一牽手；6一筘座腳；
7一牽手栓；8一托腳；9一搖軸；10一筘座；11一鋼筘；12一筘帽
圖1-2 有梭絲織機(jī)四連桿打緯機(jī)構(gòu)
圖1-3為應(yīng)用于噴水織機(jī)中的四連桿打緯機(jī)構(gòu)，這種打緯機(jī)構(gòu)稱為內(nèi)藏式四連桿打緯機(jī)構(gòu)。Zh205型噴水織機(jī)和ZW型噴水織機(jī)都采用了這類打緯機(jī)構(gòu)，這些機(jī)構(gòu)都采用短牽手和短筘座腳。為適應(yīng)高速，其曲柄、牽手和筘座腳等密封在機(jī)架箱形墻板中，以油浴潤(rùn)滑。
1一鋼筘；2一筘座；3一夾片；4一輔助筘座腳；5一鋼管；6一曲柄
圖1-3 噴水織機(jī)四連桿打緯機(jī)構(gòu)
圖1-4中A為曲軸中心，D為搖軸中心，C為牽手栓中心，AB為曲柄半徑，BC為牽手，CD為筘座腳【9】。牽手的長(zhǎng)短是以牽手長(zhǎng)度BC與曲柄半徑AB的比值大小來(lái)表示的。當(dāng)BC/AB<3時(shí)，就稱為短手打緯機(jī)構(gòu)。牽手越短，筘座在后死心附近的運(yùn)動(dòng)就越慢，慢到一定程度就可以看成是靜止不動(dòng)。但是牽手縮短后，機(jī)構(gòu)的壓力角θ增大，機(jī)構(gòu)的傳力情況惡化，因此，近似靜止時(shí)間與壓力角是一對(duì)相互牽制的矛盾。
圖1-4 短牽手打緯機(jī)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖
2.2.2 六連桿打緯機(jī)構(gòu)
隨著織機(jī)幅寬的增加及車速的提高，對(duì)搖軸的相對(duì)靜止時(shí)間及停歇質(zhì)量提出了更高的要求，因此，在許多的織機(jī)中選用了六連桿的打緯機(jī)構(gòu)，這類機(jī)構(gòu)停歇時(shí)間更長(zhǎng)，停歇質(zhì)量明顯提高，例如，畢加諾PAT-W型噴氣織機(jī)的六連桿打緯機(jī)構(gòu)在后心附近相對(duì)靜止角為180°，筘座擺角相對(duì)誤差為8.3%[11]。而且筘幅大于230cm的寬幅織機(jī)，一般也采用六連桿打緯機(jī)構(gòu)，該打緯機(jī)構(gòu)能在較高的車速下提供足夠長(zhǎng)的引緯時(shí)間，以滿足寬幅織物的引緯需要[10]。
圖1-5為PAT型噴氣織機(jī)六連桿打緯機(jī)構(gòu)原理圖。該機(jī)構(gòu)由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)組成。主軸回轉(zhuǎn)中心O1、曲柄1、第一連桿2、第一搖桿3、搖桿中心O2為曲柄搖桿（四連桿）機(jī)構(gòu)。而搖桿中心O2、第一搖桿3、第二搖桿5和第二連桿4為雙搖桿機(jī)構(gòu)。O3為搖軸中心，帶動(dòng)筘座和異形筘?cái)[動(dòng)。這種機(jī)構(gòu)允許5mm左右的打緯位移，能實(shí)現(xiàn)120°左右的“近似停頓”時(shí)間，其性能優(yōu)于四連桿打緯機(jī)構(gòu)，但比共軛凸輪打緯機(jī)構(gòu)差，另外該機(jī)構(gòu)鉸鏈點(diǎn)較多，累計(jì)誤差大，因此加工精度要求比四連桿打緯機(jī)構(gòu)高[3]。
1一主軸；2一第一連桿；3一第一搖桿；4一第二連桿；5一第二搖桿；
6一異形筘；O1一主軸回轉(zhuǎn)中心；O2一搖桿中心；O3一搖軸中心
圖1-5 PAT型噴氣織機(jī)六連桿打緯機(jī)構(gòu)原理圖
2.2.3 共軛凸輪式打緯機(jī)構(gòu)
無(wú)論是四連桿還是六連桿打緯機(jī)構(gòu)，其筘座在后心處無(wú)絕對(duì)靜止時(shí)間，只有相對(duì)靜止時(shí)間。雖然六連桿打緯機(jī)構(gòu)的筘座在后心的相對(duì)靜止時(shí)間比四連桿打緯機(jī)構(gòu)有所延長(zhǎng)，但還是不能滿足那些引緯機(jī)構(gòu)固定在機(jī)架上的織機(jī)，如片梭織機(jī)和大多數(shù)劍桿織機(jī)的引緯要求。但是共軛凸輪打緯機(jī)構(gòu)就很容易滿足打緯要求的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，能實(shí)現(xiàn)240°左右的完全停頓時(shí)間，如SM93(意大利SOMET公司)、TT 96(浙江泰坦)和GA731(杭紡機(jī))等就采用該類型機(jī)構(gòu)，不過(guò)凸輪廓線加工精度要求相當(dāng)高，如存在誤差就產(chǎn)生沖擊，機(jī)構(gòu)振動(dòng)大，使織物產(chǎn)生“開(kāi)車稀密路”疵點(diǎn)，反而限制了車速的提高。目前，國(guó)內(nèi)的凸輪制造技術(shù)水平與國(guó)外相比還有一定差距，國(guó)內(nèi)企業(yè)一般還沒(méi)有真正設(shè)計(jì)意義上的凸輪產(chǎn)品，通常是通過(guò)反復(fù)測(cè)繪反求而進(jìn)行制造，不知其機(jī)理，因此加工出來(lái)的凸輪產(chǎn)品性能差，關(guān)鍵技術(shù)掌握在一些專業(yè)的凸輪制造廠家和科研機(jī)構(gòu)中，無(wú)法通過(guò)技術(shù)引進(jìn)來(lái)提高我國(guó)的制造水平。
1一主軸；2一主凸輪：3、8一轉(zhuǎn)子；4一筘座腳；
5一搖軸；6一筘座；7一鋼筘；9—副凸輪
圖1-7 TT96型劍桿織機(jī)上的共軛凸輪打緯機(jī)構(gòu)
圖1-7打緯機(jī)構(gòu)，主要由主軸、主凸輪、副凸輪、轉(zhuǎn)子、筘座腳、搖軸、筘座和鋼筘等組成。當(dāng)主軸1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，主凸輪2通過(guò)轉(zhuǎn)子3帶動(dòng)筘座腳4以搖軸5為中心按逆時(shí)針?lè)较驍[向機(jī)前，通過(guò)筘座6上的鋼筘7進(jìn)行打緯。此時(shí)，轉(zhuǎn)子8緊貼副凸輪9。打緯結(jié)束后，副凸輪變成主動(dòng)，推動(dòng)轉(zhuǎn)子8，使筘座腳按順時(shí)針?lè)较蛳驒C(jī)后擺動(dòng)。此時(shí)轉(zhuǎn)子3互共軛完成。 又緊貼主凸輪。筘座運(yùn)動(dòng)由主副兩凸輪相互共軛完成。
3 打緯機(jī)構(gòu)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
國(guó)外對(duì)打緯機(jī)構(gòu)的研究敘述如下：Mrazek，Jiri用拉格朗日第二類方程建立了四連桿打緯機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型，提出了一種考慮構(gòu)件之間間隙存在前提下機(jī)構(gòu)各參數(shù)對(duì)其動(dòng)力學(xué)特性影響的快速分析方法[4]，Anirban Guha，C等對(duì)有梭織機(jī)的六連桿打緯機(jī)構(gòu)進(jìn)行剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)建模，并進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，得到在后心位置停留95°的良好效果[5]。Gu，Huang分析了兩種用組合曲線來(lái)設(shè)計(jì)打緯共軛凸輪輪廓曲線方法，并分析這兩種方法設(shè)計(jì)的凸輪打緯時(shí)的加速度、筘座反力和凸輪壓力角【6】。Dao-D、Bullerwell-A和 Mohamed-M在考慮彈性變形的基礎(chǔ)上對(duì)打緯過(guò)程進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析【7】。
國(guó)內(nèi)王亞平、吳小平等利用機(jī)械系統(tǒng)仿真軟件Adams建立GJ600劍桿織機(jī)的凸輪打緯機(jī)構(gòu)的仿真模型，分析了不同轉(zhuǎn)速、不同滾子與凸輪之間的接觸剛度和接觸預(yù)緊力下鋼筘最大角加速度和軸承處的受力【8】。
國(guó)內(nèi)還有馬小利，沈丹峰，徐衛(wèi)英，梁海順，程軍紅等學(xué)者對(duì)四連桿打緯機(jī)構(gòu)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)特性分析；張春林，于曉紅，袁麗清，牛建設(shè)，郜劍等對(duì)共軛凸輪打緯機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析或?qū)ν馆嗇喞€進(jìn)行研究；馬世平，王光華，王浩程，曹清林，袁守華等對(duì)六連桿打緯的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行分析。
4 總結(jié)
總而言之，我國(guó)雖然在打緯機(jī)構(gòu)這方面已經(jīng)有所研究，但其產(chǎn)品大多是中低檔水平。雖然有一些廠家開(kāi)始生產(chǎn)高檔織機(jī)，但其產(chǎn)品在可靠性和耐久性方面卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如進(jìn)口產(chǎn)品，究其主要原因還是因?yàn)槲覈?guó)沒(méi)有部件的核心技術(shù)，不具有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。所以必須從核心執(zhí)行機(jī)構(gòu)創(chuàng)新開(kāi)始，取得自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，然后再研究其工作機(jī)理、優(yōu)化性能和提高可靠性，才能創(chuàng)自己的品牌和名牌產(chǎn)品。
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