劍桿織機引緯機構(gòu)的設(shè)計與分析研究畢業(yè)設(shè)計論文

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計（論文）</p><p>　　題 目 劍桿織機引緯機構(gòu)的設(shè)計與分析研究</p><p>　　學(xué) 院 機械與自動控制學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級 11機械設(shè)計制造及其自動化2班 </p

2、><p>　　姓 名 董海瑞 學(xué)號 2011330300804 </p><p>　　指導(dǎo)教師 李紅軍 </p><p>　　系 主 任 胡 明 學(xué)院院長 胡旭東 </p><p>　　二O 一

3、五 年 五 月 十八 日</p><p>　　浙 江 理 工 大 學(xué)</p><p><b>　　機械與自動控制學(xué)院</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計誠信聲明</b></p><p>　　我謹(jǐn)在此保證：本人所做的畢業(yè)設(shè)計，凡引用他人的研究成果均已在參考文獻或注釋中列出。設(shè)計說明

4、書與圖紙均由本人獨立完成，沒有抄襲、剽竊他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的研究成果行為。如出現(xiàn)以上違反知識產(chǎn)權(quán)的情況，本人愿意承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任。</p><p><b>　　聲明人（簽名）：</b></p><p><b>　　年 月 日</b></p><p><b>　　摘要</b></p>

5、<p>　　一臺完整的織機是由開口機構(gòu)、引緯機構(gòu)、打緯機構(gòu)、卷取機構(gòu)和送經(jīng)機構(gòu)等五大機構(gòu)組成。引緯機構(gòu)是紡織工業(yè)上劍桿織機的關(guān)鍵部件。引緯運動是織機的五大運動之一，它是引導(dǎo)緯紗進入并穿過梭口的過程，也是五大運動之中最為繁瑣的一部分,同樣也是織機最為重要的一部分。區(qū)分各類織機的一個重要的標(biāo)準(zhǔn)就是根據(jù)其引緯方式的不同。引緯機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式、運動精度以及平穩(wěn)性直接影響織機的速度、效率以及織物的質(zhì)量。國內(nèi)目前應(yīng)用較廣泛的劍桿織機有一

6、部是采用六連桿式的機構(gòu)進行引緯。 </p><p>　　本次設(shè)計研究主要是針對YJ—736型劍桿織機的引緯機構(gòu)進行研究與分析，該類劍桿織機引緯機構(gòu)采用的就是六連桿引緯機構(gòu)。我們在原有劍桿織機的基礎(chǔ)上對其引緯機構(gòu)進行測繪，然后運用SolidWorks軟件進行建模，模擬仿真其運動過程。在了解劍桿織機的工作原理基礎(chǔ)上，對引緯機構(gòu)進行運動學(xué)和動力學(xué)分析，并從工程應(yīng)用角度出發(fā)，從運動學(xué)、優(yōu)化設(shè)計、動力學(xué)幾個方面對引緯機

7、構(gòu)進行研究。最后，總結(jié)該類劍桿織機的優(yōu)點與不足之處，并提出合理化建議。</p><p>　　關(guān)鍵詞：劍桿織機；引緯機構(gòu)；優(yōu)化設(shè)計；六連桿；運動學(xué)；動力學(xué)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　A complete loom is composed of the shedding mechanism,the w

8、eft insertion mechanism, the beating up mechanism , the batching mechanism and the let - off mechanism.Weft insertion mechanism is a key component of rapier loom in textile industry. weft insertion is one of the five mov

9、ements of loom,It is the process of carring the yarn through the shed,and it is the most complex movements .The different weft insertion modes are the important standards to distinguish between various types of loom.the

10、w</p><p>　　This design research is mainly aimed at the type rapier loom of YJ-736.The rapier loom weft insertion mechanism is used in the six bar linkage weft insertion mechanism.We based on the original rap

11、ier loom on the weft insertion mechanism of Surveying and mapping,Then the model is built by SolidWorks software,Simulate the process of weft insertion.Based on knowing the rapier loom working theory, and the mechanism w

12、as analyzed kinematically,dynamically.Finally, summarize the advantages and disadvan</p><p>　　Keywords:rapier loom;weft insertion mechanism;optimal design;six bar linkage;kinematics;dynamics;</p><

13、p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p><b>　　Abstract</b></p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1課題背景以及研究意義1</p

14、><p>　　1.1.1課題背景1</p><p>　　1.1.2 研究的意義1</p><p>　　1.2 本章小結(jié)2</p><p>　　第2章 劍桿織機的簡介3</p><p>　　2.1 織機的結(jié)構(gòu)簡介3</p><p>　　2.2 織機的分類及其特點4</p>&

15、lt;p>　　2.2.1 噴氣織機的特點4</p><p>　　2.2.2 片梭織機的特點5</p><p>　　2.2.3 劍桿織機的特點5</p><p>　　2.3 劍桿織機的簡介及其分類6</p><p>　　2.3.1劍桿織機的定義6</p><p>　　2.3.2劍桿織機的分類6</

16、p><p>　　2.4 不同劍桿織機引緯機構(gòu)的簡介和傳動原理分析8</p><p>　　2.4.1 TP500型劍桿織機引緯機構(gòu)分析8</p><p>　　2.4.2 SM型劍桿織機引緯機構(gòu)分析11</p><p>　　2.4.3 C401型劍桿織機引緯機構(gòu)分析13</p><p>　　2.4.4 GTM型劍桿織機

17、引緯機構(gòu)分析15</p><p>　　2.5 本章小結(jié)16</p><p>　　第3章 六連桿引緯機構(gòu)的設(shè)計17</p><p>　　3.1連桿部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計17</p><p>　　3.2傳劍箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計19</p><p>　　3.3 本章小結(jié)20</p><p>　　第4章 傳

18、劍箱齒輪的校核21</p><p>　　4.1傳劍箱齒輪的選取方案21</p><p>　　4.2 傳劍箱齒輪的校核21</p><p>　　4.3 本章小結(jié)26</p><p>　　第5章 有限元應(yīng)力分析27</p><p>　　5.1 齒輪的應(yīng)力分析27</p><p>　　5.

19、2 軸的應(yīng)力分析28</p><p>　　5.3 本章小結(jié)29</p><p>　　第6章 結(jié)論與展望30</p><p><b>　　6.1 結(jié)論30</b></p><p><b>　　6.2展望30</b></p><p><b>　　致謝31&l

20、t;/b></p><p><b>　　參考文獻32</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1課題背景以及研究意義</p><p><b>　　1.1.1課題背景</b></p><p>　　隨著科技的

21、發(fā)展，人們生活的日新月異。我國在各個領(lǐng)域取得了矚目的成就。在紡織機械領(lǐng)域同樣經(jīng)歷了從無到有、從小到大、從低端到高端的發(fā)展。紡織行業(yè)是一個傳統(tǒng)的行業(yè)，是社會和經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱。處于衣、食、住、行的首位，紡織業(yè)存在于我們生活中的方方面面，涉及到我們生活中的每個角落，我們生活中處處都離不開紡織。正是因為人們這種不斷的需求，才促進了紡織業(yè)的飛速發(fā)展。從原始的手工紡織，逐漸發(fā)展到以機器代替人力，解放了生產(chǎn)力的同時也增加了紡織的質(zhì)量與速度。然而我

22、們還不能局限于現(xiàn)在的紡織水平，我們要通過不斷的創(chuàng)新，追求質(zhì)量高、速度快的紡織機械。在這種背景下，旨在促進紡織企業(yè)發(fā)展，提高紡織企業(yè)的競爭能力，本課題主要針對劍桿織機的引緯機構(gòu)進行分析，研究并分析這種劍桿織機引緯機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和工作原理，并在此基礎(chǔ)上從運動學(xué)角度分析、優(yōu)化設(shè)計、動力學(xué)分析，為以后探索一個劍桿織機引緯機構(gòu)改型的可行性方案提供一點可借鑒的經(jīng)驗。</p><p>　　1.1.2 研究的意義</p>

23、<p>　　劍桿織機是目前應(yīng)用最為廣泛的無梭織機，占無梭織機總數(shù)的45%以上，織機行業(yè)發(fā)展的優(yōu)先位置。劍桿織機的機構(gòu)與傳統(tǒng)的有梭織機相仿，其筘座往往比有梭織機的簡而輕，因此適用于老機改造。用筒子紗制織省去卷緯工序，勞動生產(chǎn)率高。它用選緯針引入緯紗，多則可達8色以上色緯引入，而且便于單緯引入，使織物具有靈活多樣的特點，適用于色織，織格子織物、裝飾織物、地毯、雙層織物等。由于劍桿織機是積極傳動的，廢除了梭子引緯沖擊，撞擊的特點

24、，有效地降低了織機的在工作時的噪聲。在現(xiàn)代劍桿織機上劍桿用碳纖等復(fù)合材料制造而成的，它具有挺直、輕質(zhì)、耐高溫等特點可以適應(yīng)耐高溫等特點可以適應(yīng)高速運轉(zhuǎn)的需求，從而促進了劍桿織機的發(fā)展。它除了具有無梭織機高速、高自動化程度、高效能生產(chǎn)的特點外，其積極引緯方式具有很強的品種適應(yīng)性，能適應(yīng)各類紗線的引緯，加之劍桿織機在多色緯織造方面也有著明顯的優(yōu)勢，可以生產(chǎn)多達16色緯紗的色織產(chǎn)品。隨著無梭織機取代有梭織機，劍桿織機將成為機織物的主要生產(chǎn)機種

25、[1]。</p><p>　　目前，國內(nèi)紡織行業(yè)織造廠引進國外的紡織機械增加，盡管國內(nèi)也有大量生產(chǎn)紡織機械的廠商，但是其自主研發(fā)的能力低，大多是引進國外先進的技術(shù)，然后自己加工制造，創(chuàng)新程度不高，缺乏創(chuàng)新能力。然而這就導(dǎo)致了紡織機械與紡織技術(shù)的昂貴。這實際上限制了紡織行業(yè)的發(fā)展。要想振興紡織行業(yè)，必須學(xué)會自主研發(fā)與創(chuàng)新[2]。從研發(fā)設(shè)計到生產(chǎn)加工，再到裝配調(diào)試，最后到成品的過程必須能獨立自主地完成。這都是國內(nèi)紡織

26、機械將要面臨的挑戰(zhàn)。身為一名機械人員有必要為紡織行業(yè)的發(fā)展貢獻力量，盡我綿薄之力，推進紡織機械行業(yè)發(fā)展。</p><p>　　因此，在大學(xué)階段培養(yǎng)有實際的紡織機械設(shè)計知識的人才是至關(guān)重要的。因為他們的能力關(guān)乎著紡織機械行業(yè)未來的發(fā)展。本次畢業(yè)設(shè)計主要針對劍桿織機的引緯機構(gòu)的機械結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，簡單的對劍桿織機的引緯機構(gòu)的運動以及傳劍機構(gòu)的工作過程進行模擬與仿真。引緯運動是織機的五大運動之一，它是引導(dǎo)緯紗進入并穿過梭

27、口的過程，也是五大運動之中最為繁瑣的一部分,區(qū)分各類織機的一個重要的標(biāo)準(zhǔn)就是根據(jù)其引緯方式的不同。通過本次設(shè)計，我們可以熟知劍桿織機引緯機構(gòu)的工作過程，也可以通過劍桿織機的引緯擴展到其他織機的引緯運動。了解劍桿織機是如何應(yīng)用劍頭進行引緯，讓我們對劍桿織機的引緯運動有一個更加透徹的了解。對紡織機械知識的了解不僅僅停留在書本上，而是將紡織機械的知識應(yīng)用并且發(fā)散到到了實際當(dāng)中。同時，此次設(shè)計必將為其他人在以后的研究中，提供一些可供參考的資料，

28、提供一點經(jīng)驗，也希望能夠鼓勵中國紡織機械在自主研發(fā)方面的發(fā)展。</p><p>　　本課題設(shè)計重點在于六連桿引緯機構(gòu)，通過對引緯機構(gòu)進行運動學(xué)分析、優(yōu)化設(shè)計、動力學(xué)分析，希望能剖析引緯機構(gòu)，探索一個劍桿織機引緯機構(gòu)改型的可行性方案。</p><p><b>　　1.2 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章前半部分主要講述的是課題的背景與研

29、究意義，講述了劍桿織機現(xiàn)在的發(fā)展現(xiàn)狀，主要是描述目前織機所能夠達到的織物水平，以及未來的發(fā)展趨勢。后半部分主要講的是此次設(shè)計所涉及的內(nèi)容和目的。</p><p>　　第2章 劍桿織機的簡介</p><p>　　2.1 織機的結(jié)構(gòu)簡介</p><p>　　織機的種類有很多，但是各類織機基本上都是由開口機構(gòu)、引緯機構(gòu)、打緯機構(gòu)、卷取機構(gòu)、送經(jīng)機構(gòu)這五大機構(gòu)組成的。下面我

30、們簡單介紹一下這五大機構(gòu)。</p><p>　　開口機構(gòu)：在織機上，每次引緯之前將織軸引出的經(jīng)紗按組織點的要求向上</p><p>　　和向下分開，形成一個能足以讓載緯器或引緯介質(zhì)順利通過的通道梭口，這一形成梭口的運動過程叫開口運動，完成這一運動的機構(gòu)叫開口機構(gòu)。</p><p>　　引緯機構(gòu)：由載梭器、緯紗夾持器或引緯介質(zhì)將緯紗引入織口，便于與經(jīng)紗交織形成織物，這

31、一將緯紗引入并通過梭口的運動叫引緯運動，完成引緯運動的機構(gòu)叫引緯機構(gòu)。</p><p>　　打緯機構(gòu)：把引入到梭口的緯紗推到織口，形成織物的運動叫打緯機構(gòu)，完成打緯運動的機構(gòu)叫打緯機構(gòu)。</p><p>　　卷取機構(gòu)：為了保證織機連續(xù)運轉(zhuǎn)，要將織出的織物引離織口，織物引離織口卷成一定的卷裝形成的運動叫卷取運動，完成卷取運動的機構(gòu)叫卷取機構(gòu)。 </p>&

32、lt;p>　　送經(jīng)機構(gòu)：是持續(xù)從織軸放送出適當(dāng)長度的經(jīng)紗，使經(jīng)紗能在一定張力控制 范圍內(nèi)進行交織的運動叫做送經(jīng)運動，完成送經(jīng)運動的機構(gòu)叫送經(jīng)機構(gòu)[3] 。 </p><p>　　我們簡單介紹一下一般織機的工作原理，通過下圖2-1我們將對織機的結(jié)構(gòu)以及工作原理有一個簡單的了解。</p><p>　　圖2-1 機織物意形成示圖</p><p>　　1—織軸

33、2—經(jīng)紗 3—后梁 4—停經(jīng)片 5—經(jīng)紗 6、6’—綜絲 7、7’—綜框 8—鋼筘</p><p>　　9—緯紗 10—紆子 11—梭子 12—胸梁 13—卷取輪 14—卷布輥 15—織物 16—箱座</p><p>　　經(jīng)紗2經(jīng)過從織軸1引出,繞過后梁3，并經(jīng)過停經(jīng)片4，穿過綜框7上的綜眼，綜框作上下運動，使穿過綜眼的經(jīng)沙分成兩層，形成梭口，以便劍桿（引緯器）穿過梭道，將緯紗引入梭口。由

34、鋼筘8引入的緯紗打入梭口，使經(jīng)紗和緯紗交織成織物，然后經(jīng)過胸梁12、卷布輥、導(dǎo)布輥，最后將織物卷在卷布輥上。</p><p>　　織機各主要機構(gòu)工作配合，就是開口機構(gòu)、引緯機構(gòu)、打緯機構(gòu)、卷曲機構(gòu)、送經(jīng)機構(gòu)的工作時間配合，其中最重要工藝參數(shù)是開口機構(gòu)和引緯機構(gòu)的時間配合。二者達到合理的協(xié)調(diào)，才能使織機流暢的工作。</p><p>　　2.2 織機的分類及其特點</p><

35、;p>　　當(dāng)前，國內(nèi)紡織企業(yè)應(yīng)用最多的織機類型主要是劍桿、片梭與噴氣織機三種。作為應(yīng)用最廣泛的織機，它們具有各自優(yōu)勢和問題。下面我們簡單介紹一下它們 各自的特點以及存在的問題。</p><p>　　2.2.1 噴氣織機的特點</p><p>　　噴氣織機在織造中利用空氣作為介質(zhì)噴射引緯，已被公認(rèn)為一種最有效的引緯方式，這種引緯介質(zhì)不需要有任何機件的支持，同時也不會使紗潮濕，以致影響工

36、作。不會像一般載緯器那樣在高速飛行時有發(fā)生軋梭的危險，因而比較安全。當(dāng)緯紗發(fā)生斷頭時易從織口中清除出去，便于設(shè)置斷緯清除和自動生頭的裝置，具有較高的自動化程度。織機上的經(jīng)位置線可以作任意改變，例如可以做成傾斜梭口，織機上卷布輥位置可以移到后面放在經(jīng)軸下面。這樣既節(jié)約了織機在深度方向的面積，又可在織機后車弄內(nèi)傳送經(jīng)軸、布輥，以利管理和操作。</p><p>　　噴氣織機為了使氣流能有效地握持緯紗提高引緯速度，往往需

37、通過高速噴射的氣流來引緯，從而產(chǎn)生了一些缺陷。例如，氣流在自由空間噴射進入周圍大氣之中，它將在一相對比較短的距離內(nèi)損失其飛行初速度。為了減少這種氣流的擴散，在織機上安裝了急流裝置。動力消耗較大。因為氣流的擴散，其能量常是不可避免的被浪費。緯紗的張力較難控制。緯紗頭端在氣流作用下還有一定程度的解捻作用，所以織物的布邊，尤其在噴射對側(cè)不容易得到十分理想的平整。容易 產(chǎn)生小圈圈之類的緯紗疵點，

38、尤其在噴射對側(cè)容易發(fā)生[4]。</p><p>　　2.2.2 片梭織機的特點</p><p>　　片梭紗夾可以做得很小，其重僅梭子的十分之一。因而它夾持緯紗飛躍梭口時可以達到普通梭速兩倍的高速，而動力消耗可以比有梭織機低。片梭紗夾用扭軸投梭機構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的擊梭機構(gòu)，扭軸轉(zhuǎn)角接近主軸一轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角達300°，在這段時間內(nèi)扭軸逐步扭轉(zhuǎn)，積蓄能量，一旦擊梭需要時，該能量即可迅速釋放。這種擊梭

39、機構(gòu)不會造成織機回轉(zhuǎn)不勻，它幾乎全部用鋼鐵制成，機物料損耗相應(yīng)少得多。這種片梭在擊梭制梭過程中噪聲90dB,比傳統(tǒng)有梭織機的噪聲要低得多。如進一步研究可望把梭子及投梭機構(gòu)的能量回收一部分，但這僅在理論上有可能，在實際上應(yīng)用上尚未有用諸實踐的例子[4]。</p><p>　　2.2.3 劍桿織機的特點</p><p>　　劍桿織機的機構(gòu)與傳統(tǒng)的有梭織機相仿，其筘座往往比有梭織機的簡而輕，因此

40、適于老機改造。用筒子紗制織省去卷緯工序，勞動生產(chǎn)率高。它用選緯針引入緯紗，多則可達8色以上色緯引入，而且便于單緯引入，使織物具有靈活多樣的特點，適于色織，織格子織物、裝飾織物、地毯、雙層織物等。由于劍桿是積極傳動的，廢除了梭子引緯沖擊，撞擊的特點，有效地降低了織機的噪聲。在現(xiàn)代劍桿織機上劍桿用碳纖等復(fù)合材料制造成，例如用多層滌綸布用尼龍作粘結(jié)劑做成的劍帶，它具有挺直、輕質(zhì)、耐高溫等特點可以適應(yīng)高速運轉(zhuǎn)的需要，從而促進了劍桿織機的發(fā)展。&

41、lt;/p><p>　　通過上述介紹可以總結(jié)：片梭織機投資大，回收期長，由于外部市場環(huán)境的不確定性，投資風(fēng)險也相應(yīng)增加，但由于其經(jīng)濟壽命長，產(chǎn)品適應(yīng)性強，故可通過開發(fā)高檔織物與特種織物以縮短投資回收期，利用其后期贏利能力強的特點爭取較長時期內(nèi)穩(wěn)定贏利。噴氣織機耗電大，需增加空壓機設(shè)備以及廠房的投入，需要增加投資，但轉(zhuǎn)速高，效率相對穩(wěn)定，可以產(chǎn)量優(yōu)勢爭取較快的投資回報。劍桿織機投資較少，但其廢邊及零配件消耗大。由于在品

42、種翻改方面比其它兩種機型的織機費用少，周期短，故特別適合小批量、多花色的產(chǎn)品。</p><p>　　綜上，劍桿織機能更靈活地適應(yīng)市場的變化與發(fā)展現(xiàn)代紡織品要求，使用更好的原料，達到更高的質(zhì)量，有更多的花色品種，更小的批量等。因此在國內(nèi)紡織行業(yè)，劍桿織機應(yīng)用范圍之廣、數(shù)量之多是其它類型的無梭織機不能相比的，近幾年來其數(shù)量的增加遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它無梭織機[4] 。</p><p>　　2.3 劍桿織

43、機的簡介及其分類</p><p>　　2.3.1劍桿織機的定義</p><p>　　用細(xì)長的劍桿作往復(fù)運動伸入梭口將緯紗引入織口的方法叫劍桿引緯，用劍桿引緯的織機稱為劍桿織機。</p><p>　　2.3.2劍桿織機的分類</p><p>　　引緯機構(gòu)是織機中比較關(guān)鍵的部分，其運動的精確程度直接影響到織機的產(chǎn)量、效率和品種適應(yīng)性。劍桿引緯是一

44、種新的引緯方法，劍桿織機用劍頭代替梭子用筒子代替紆子，從而大大改善了織機的性能。然而劍桿織機的分類方法有很多。我們根據(jù)不同的分類方式，來進一步了解劍桿織機的種類。</p><p><b>　　1.從結(jié)構(gòu)上分類</b></p><p>　　從機構(gòu)上劍桿織機可分為單劍桿和雙劍桿織機兩類：</p><p>　　單劍桿引緯適用于織造狹幅織物，可以避免在

45、織機中部傳遞緯紗。在織某些難以控制的緯紗時是適合的。但這種機器速度低，占地面積大。所以多數(shù)為雙劍桿所代替。單劍桿織機又可分單相及雙相劍桿兩類，如下圖2-2所示。</p><p>　　圖2-2 單劍桿織機分類</p><p>　　圖2-3雙劍桿織機的分類</p><p>　　所謂雙劍桿指的是從兩側(cè)把劍桿按相對方向伸入梭口，它是區(qū)別于雙層劍桿系統(tǒng)的織機。雙層劍桿是從同一

46、個傳動源一起傳動的，用以織雙層織物，如雙面長絨織物，包括雙層燈芯絨、絲絨、帆布織物等。應(yīng)用雙層劍桿代替梭子織造，可有效地提高織機的勞動生產(chǎn)效率。雙劍桿織機又可分單項供緯與雙向供緯兩類，如上圖2-3所示。</p><p>　　2.從劍桿性能上分類</p><p>　　從劍桿本身可分為剛性劍桿與撓性劍桿兩大類，如下表1-1所示:</p><p><b>　　表

47、1-1</b></p><p>　　當(dāng)使用普通的剛性劍桿時，織機所需要的占地面積至少是筘幅的一倍，以允許劍桿從梭口退出，所以不適宜于寬幅的織物生產(chǎn)。目前有伸縮劍桿和中間傳動的雙幅劍桿織機的生產(chǎn)，可以很大程度上減小劍桿織機的占地面積。前者能適應(yīng)2m以上寬幅的織物生產(chǎn)，這些都是近年來國際上的劍桿織機發(fā)展的方向之一。剛性劍桿織造時可以使劍桿不與上下層經(jīng)紗相接觸，所以也能用以生產(chǎn)各種絲綢織物等。</p&

48、gt;<p>　　3.從引緯方法上分類</p><p>　　劍桿織機以引緯方法來分類又可分為：（1）空氣引緯，（2）叉子引緯，（3）叉加鉤子引緯，（4）紗夾引緯這四類。空氣引緯用于前蘇聯(lián)ATP噴氣劍桿上；叉子引緯普遍用于織帶機上；叉子加鉤子用于雙緯織入的帆布織機上，也用于Gabler系統(tǒng)單緯織入的織機上，用紗夾引緯的劍桿用于Dewas系統(tǒng)單緯織入的織機。</p><p>　　

49、圖2-4 Gabler系統(tǒng)引緯</p><p>　　劍桿織機上Gabler系統(tǒng)和Dewas系統(tǒng)不同，前者織成單面毛邊，僅單邊需要絞邊或者折入。如上圖2-4所示。Dewas系統(tǒng)織成雙面毛邊，兩邊都要有絞邊或鉤紗折入機構(gòu)，由于Gabler系統(tǒng)緯紗呈發(fā)夾形，引入過程中紗速及緯紗張力變化比較大。目前多數(shù)發(fā)展的是Dewas系統(tǒng)的織機，如下圖2-5所示。</p><p>　　圖2-5 Dewas系統(tǒng)引

50、緯</p><p>　　2.4 不同劍桿織機引緯機構(gòu)的簡介和傳動原理分析</p><p>　　2.4.1 TP500型劍桿織機引緯機構(gòu)分析</p><p>　?。ㄒ唬┮齽C構(gòu)結(jié)構(gòu)和傳動</p><p>　　TP500型劍桿織機采用整體筘座，結(jié)構(gòu)簡單。其引劍機構(gòu)是由連桿機構(gòu)傳動,因此劍桿頭沒有停頓時間,機構(gòu)輕巧,加工方便、制造精度好,調(diào)節(jié)劍桿頭

51、動程也很方便。送緯劍采用六連桿ABCDEFG傳動機構(gòu)，如圖2-6所示。</p><p>　　圖2-6送緯劍傳動機構(gòu)</p><p>　　接緯劍采用四連桿傳動機構(gòu)，如圖2-7所示。</p><p>　　圖2-7接緯劍傳動機構(gòu)</p><p>　　傳劍輪采用周轉(zhuǎn)輪系及螺旋傘齒輪傳動，機構(gòu)比較緊湊，運動平穩(wěn)。TP500型劍桿織機采用左右不相同的引劍

52、連桿機構(gòu)，其目的是為了使左右劍頭在交接時有一段接力跟蹤的時間，可以防止緯紗松弛或脫鉤。同時也可以使左劍頭的的位移曲線與筘座角位移相對稱，從而保證劍桿頭進出梭口時不碰及剪刀。左劍桿頭退出梭口較早，可以減少與經(jīng)紗的摩擦。右劍桿頭夾持緯紗退出梭口較遲，以便讓經(jīng)紗將引出的緯紗夾持住[5]。</p><p><b>　　引劍機構(gòu)的運動分析</b></p><p>　　TP500

53、型劍桿織機左側(cè)的六連桿引劍機構(gòu)可以分解為兩級四連桿機構(gòu)，然后運用四連桿機構(gòu)的分析方法，計算出筘座的角位移、角速度、角加速度和最后一級連桿的角位移、角速度、角加速度。</p><p>　　圖2-8傳劍輪的傳動</p><p>　　如上圖2-8所示。由于傳劍輪的最終傳動為行星齒輪機構(gòu)，根據(jù)行星齒輪系的計算公式可知：</p><p><b>　?。?）</

54、b></p><p>　　試中：-------------輸出齒輪；</p><p>　　-------------行星齒輪機構(gòu)的大齒輪；</p><p>　　------------筘座角速度；</p><p>　　--------------最后一級連桿角速度；</p><p>　　-------------

55、-最后一級連桿相對于筘座的角速度；</p><p>　　--------------相對于筘座的角速度；</p><p>　　--------------最后一級連桿相對于的角速度。</p><p>　　由于相對于筘座的轉(zhuǎn)速為，劍桿頭的運動也是相對于筘座的擺動而言，所以可優(yōu)先求出，再求出劍頭的速度。</p><p>　　由（1）得：=

56、 （2）</p><p>　　令傳劍輪相對于筘座的角位移、角速度、角加速度分別為、、。</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　= （3）<

57、;/p><p><b>　　式中： </b></p><p><b>　　因此</b></p><p><b>　　（4）</b></p><p>　　= （5）</p><p>　　式中:、——初始角。</p>

58、;<p>　　因此，劍頭的位移s、速度v和加速度a分別為：</p><p><b>　　S==</b></p><p><b>　　v==</b></p><p>　　a== (6)</p><p>　　2.4.2 SM型劍桿織機引緯機構(gòu)分析

59、</p><p><b>　　引緯機構(gòu)結(jié)構(gòu)和傳動</b></p><p>　　SM92型號織機的引緯機構(gòu)它采用分離筘座。打緯和引緯不存在直接的傳動關(guān)系，引緯機構(gòu)為一個自由度，由共軛凸輪和連桿機構(gòu)組合而成。筘座在后心位置完全靜止時引緯運動開始。共軛凸輪1使剛性角形桿做往復(fù)運動。最后經(jīng)過定軸輪系、、和劍輪3的放大，是劍輪嚙合的劍帶4獲得往復(fù)直線運動。共軛凸輪輪廓線是根據(jù)實

60、際劍頭所需要的運動規(guī)律設(shè)計的，如下圖2-9所示。</p><p>　　圖2-9 SM型劍桿織機引緯機構(gòu)示意</p><p><b>　　引緯運動分析</b></p><p>　　劍頭運動有如下特點：</p><p>　　改進梯形運動分為三段。從前止點起，當(dāng)時，劍頭加速度；當(dāng)時，；當(dāng)時，。劍頭在和附近時，有正和負(fù)的最大速度

61、峰值。當(dāng)時，劍頭進足，在和左右時，劍頭進入或退出梭口。</p><p>　　設(shè)劍桿的運動規(guī)律為、、，扇形輪分度圓半徑為r。通過放大機構(gòu)得扇形輪的擺動規(guī)律為：</p><p>　　由、和通過四連桿機構(gòu)可求得共軛凸輪從動桿的運動規(guī)律、和，并最終求得凸輪輪廓線。</p><p><b>　　引緯參數(shù)調(diào)整</b></p><p>

62、;　　1.劍頭初始位置 它是通過改變劍帶和劍輪的嚙合位置來實現(xiàn)的。</p><p>　　2.劍頭動程調(diào)節(jié) 織機的基本筘幅是由放大機構(gòu)中各齒輪數(shù)比決定的，劍頭動程只能在基本筘幅的基礎(chǔ)上作小范圍的調(diào)節(jié)。設(shè)筘幅為L，織物外空動程為H，交接動程為d，則劍頭的動程和兩劍頭初始位置的距離可確定。改變擺桿的長度便能調(diào)節(jié)劍桿動程，以適應(yīng)不同幅寬的織物。在最大幅寬情況下，每側(cè)劍桿動程可以調(diào)小400mm。</p>

63、<p>　　3.緯紗交接條件SM92型織機送、接緯劍在時，劍頭尖應(yīng)在中央交接緯紗。當(dāng)時，送緯劍頭尖應(yīng)位于前部第一導(dǎo)鉤位置；接緯劍在時，劍頭尖應(yīng)位于后部第一導(dǎo)鉤位置。上述位置和主軸時間，只要微量調(diào)節(jié)擺桿長度即可達到。至于交接轉(zhuǎn)角差的微量變化，則可借劍桿動程的改變來達到。通常，送緯劍動程略大于接緯劍動程，在中央偏接緯側(cè)交接緯紗。為此，需調(diào)節(jié)送緯劍擺桿的B點，使其比接緯劍擺桿的B點下降兩個刻度左右。</p><p

64、>　　應(yīng)該指出，有的織機并不強調(diào)交接轉(zhuǎn)角差，如GTM型織機，不存在交接轉(zhuǎn)角差也同樣能正?？椩?。</p><p>　　2.4.3 C401型劍桿織機引緯機構(gòu)分析</p><p>　　因為機構(gòu)的結(jié)構(gòu)與傳動</p><p>　　C401型織機采用變螺距引緯機構(gòu)來完成空間兩垂直相錯軸線的傳動，具有傳動鏈短、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小的特點。如圖2-10所示，它由曲柄滑動機構(gòu)

65、ABC和螺旋副機構(gòu)CD組成。主軸通過同步帶直接驅(qū)動曲柄，經(jīng)過雙連桿使滑塊型螺母產(chǎn)生往復(fù)運動，螺母內(nèi)有兩對滾子與螺桿的螺旋面相嚙合，形成螺旋副。螺母的直線往復(fù)運動直接變?yōu)槁輻U的不勻速回轉(zhuǎn)擺動，最后通過劍輪的放大作用，帶動劍帶運動。</p><p>　　圖2-10 C401型織機變螺距引緯機構(gòu)</p><p>　　引緯機構(gòu)的基本參考尺寸是：曲柄AB為為120mm,調(diào)節(jié)曲柄長度可得到劍帶需要的動

66、程；雙連桿BC長340mm；劍輪分度圓直徑為248.54mm,偏距e為15mm；螺旋中徑d為46mm左右，平均螺距h為96mm左右。</p><p><b>　　引緯運動分析</b></p><p>　　假設(shè)機構(gòu)為正致，e值忽略不計，則從曲柄滑塊機構(gòu)可得到滑塊螺母C的運動方程</p><p>　　滑塊螺母的行程x和螺桿的擺動轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系由變螺

67、距方程=F（x）決定。設(shè)劍桿位移S為：</p><p><b>　　于是最終可以有</b></p><p>　　對時間求導(dǎo)后便可得劍桿的速度和加速度。由此可見，劍桿的運動取決于曲柄滑塊機構(gòu)和變螺距方程的設(shè)計。</p><p>　　劍桿進足是加速度為零的優(yōu)點是在交接緯紗時可是劍帶無慣性伸長，送、接緯劍相對速度小，有利于穩(wěn)定可靠地交接緯紗，這是靠變

68、螺距設(shè)計來達到的。因為螺旋副的傳動效率較低，所以C401型織機將滑塊螺母設(shè)計成滾動摩擦，并輔以油浴潤滑，以補救這個缺陷。</p><p>　　應(yīng)該指出，本機在非滿幅織造條件下，劍桿進足時加速度不能為零，加速度數(shù)值越大。所以織機在不同筘幅時的變螺距桿是不能通用的[5]。</p><p>　　2.4.4 GTM型劍桿織機引緯機構(gòu)分析</p><p>　　GTM型織機采用

69、分離筘座，筘座在后心停頓。由空間球面四連桿機構(gòu)完成主軸和劍輪軸空間垂直相錯軸線的傳動。改變劍桿動程時，中央交接點可以不變，故調(diào)節(jié)很是方便。它的放大比受傳動和結(jié)構(gòu)的限制，不能太大?？棛C的最大筘幅為280cm，但劍輪的直徑竟大到306mm，而TP500型織機在筘幅360cm時，劍輪直徑僅為247.2mm。GTM型織機的引緯機構(gòu)雖緊湊而簡單，但筘幅的增加受到了引緯機構(gòu)的限制，不過280cm的筘幅已能滿足大部分織物幅寬的需要。</p>

70、;<p>　　引緯機構(gòu)的結(jié)構(gòu)與傳動</p><p>　　GTM型織機引緯機構(gòu)如下圖2-11所示。</p><p>　　圖2-11 GTM型織機引緯機構(gòu)</p><p>　　它的傳動路線為：有打緯共軛凸輪軸傳動曲柄AB、空間連桿BC和搖桿CD組成的球面曲柄搖桿機構(gòu)。平面雙搖桿機構(gòu)DEFG中的扇形輪經(jīng)小齒輪和傳劍輪的放大作用，最后使劍桿獲得往復(fù)的直線運動。

71、</p><p><b>　　引緯運動分析</b></p><p>　　用解析法求得由輸入軸A傳到扇形齒輪FG后的運動、和；再經(jīng)過放大便可得到劍桿的位移S，連續(xù)對時間求導(dǎo)后可得劍桿的速度和加速度。</p><p>　　對于筘幅為2m、轉(zhuǎn)速為250r/min的織機來說，劍頭運動規(guī)律如圖2-12所示。</p><p>　　圖

72、2-12 GTM型劍桿織機運動曲線</p><p>　　經(jīng)過計算分析與上圖可得知：送緯和接緯劍頭在180時的位移最大，S=1130mm。引緯機構(gòu)沒有“跟蹤”的調(diào)整和選擇。劍頭進入梭口在105時的速度為最大，退出梭口在255時的速度也是最大，其均值為24.36m/s。劍頭在起始、終止和進足時的速度均為零；最大正加速度在65和295時，數(shù)值為686.2，負(fù)加速度在145~215之間不變，其值約為-830左右。這是在織

73、機低速運行的條件下的數(shù)據(jù)?？棛C速度越高，速度和加速度的絕對值也越大。</p><p>　　由此可見，GTM型劍桿織機劍頭和調(diào)節(jié)帶來方便。和SM92型、C401型等同樣筘幅織機相比，在相同的轉(zhuǎn)速下，GTM型織機的速度和加速度峰值要小一些。</p><p><b>　　2.5 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要是對于不同劍桿織機的引緯機

74、構(gòu)做了一個詳細(xì)的介紹，主要是TP500型、C401型、GTM型劍桿織機。主要了解它們引緯所應(yīng)用的機械結(jié)構(gòu)，通過分析它們引緯機構(gòu)的運動原理來了解它們各自存在的優(yōu)缺點，為我們接下來的設(shè)計參考提供方便。 </p><p>　　第3章 六連桿引緯機構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　3.1連桿部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　劍桿織機的引緯方式有很多種，其引緯原理也各不相同。在

75、第一章中，已經(jīng)詳細(xì)的介紹，并對各類劍桿織機的傳動原理有了一個初步的了解。應(yīng)畢業(yè)課題的要求以及條件等多方面因素限制等原因，本次畢業(yè)設(shè)計主要針對YJ-736型劍桿織機的引緯機構(gòu)進行研究設(shè)計。首先通過對織機引緯機構(gòu)各個零部件進行測繪，得到各機構(gòu)的尺寸，在通過SolidWorks對每一個零件進行三維建模，然后完成三維的裝配圖，最后根據(jù)零件的各個傳動關(guān)系進行仿真運動。如下圖3-1所示，為YJ-736劍桿織機的三維模型。</p>&l

76、t;p>　　圖3-1 連桿機構(gòu)三維模型</p><p>　　根據(jù)三維圖，我們對引緯機構(gòu)的機械結(jié)構(gòu)進行編號并做簡要的描述，并對其運動原理進行初步的分析，如下圖3-2示。</p><p>　　連桿部分的工作原理：當(dāng)曲軸在電機的帶動下1旋轉(zhuǎn)時,帶動大偏心輪2轉(zhuǎn)動，因為是偏心結(jié)構(gòu)，此時的運動類似于曲柄，使引緯連桿3做上下擺動,在銷軸12的作用下帶動三角擺臂5，使三角擺臂5繞著支點4也做上下往

77、復(fù)擺動，此時相當(dāng)于搖桿結(jié)構(gòu)。三角擺臂的支點4固裝在墻板上不動,前面支點6環(huán)繞支點4做上下擺動,拖動扇齒板下拉支點7，使其環(huán)繞搖軸8做前后擺動,扇齒板9隨之前后擺動并通過扇形齒條10帶動傳劍箱小齒輪11，小齒輪11將動力傳到傳劍箱體內(nèi)，經(jīng)過一組錐齒輪帶動劍帶輪的運轉(zhuǎn)，使劍頭往復(fù)移動，進行緯紗交接，這樣完成了劍桿織機的引緯。</p><p>　　圖3-2引緯機構(gòu)的組成</p><p>　　1-

78、曲軸；2-偏心輪；3-引緯連桿；4-支點；5-三角擺臂；</p><p>　　6-小連桿；7-扇齒板下拉支點；8-搖軸；9-扇齒板；</p><p>　　10-扇形齒條；11-傳劍箱小齒輪；12-銷軸</p><p>　　根據(jù)圖3-2引緯機構(gòu)的組成所示，我們畫出其機構(gòu)運動簡圖，簡化其機械結(jié)構(gòu)，幫助了解其運動原理，如下圖3-3所示。</p><p&

79、gt;　　圖3-3 引緯機構(gòu)的機構(gòu)簡圖</p><p>　　如圖3-3所示，將曲軸簡化成鉸支標(biāo)記為1，將偏心輪簡化成曲柄并標(biāo)記為2。當(dāng)曲柄2旋轉(zhuǎn)時，通過引緯長連桿中的大偏心輪轉(zhuǎn)動使引緯長連桿3做上下擺動，長連桿3小端通過芯軸與三角擺臂5連接,從而帶動三角擺臂也做往復(fù)擺動。三角擺臂的支點4固定在墻板上，前支點B環(huán)繞支點4做上下擺動,拖動扇形齒板下支點7繞搖軸8做前后擺動。這樣通過扇形齒條擺動致使傳劍輪進行往復(fù)的轉(zhuǎn)動

80、。使動力傳到傳劍箱，進而是最終的動力傳到劍帶輪，帶動劍帶運動，完成引緯。用六連桿引緯機構(gòu)代替原四連桿機構(gòu)后，確保了劍頭有充足的時間來完成緯紗的引緯，交接穩(wěn)定。</p><p>　　3.2傳劍箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　根據(jù)劍桿織機的原理設(shè)計，該類型劍桿織機傳劍齒輪組基本由四個齒輪組成，與扇形輪嚙合的是一個圓柱直齒輪，它將動力傳到傳劍箱。傳劍箱體內(nèi)要求輸入軸和輸出軸呈現(xiàn)90度，故選擇一

81、組錐齒輪，傳動效率高，傳遞扭矩穩(wěn)定。劍帶輪要與劍桿織機的劍帶配合，進行穩(wěn)定的往復(fù)引緯。齒輪組模型如下圖3-4所示。</p><p>　　圖3-4 齒輪組三維模型</p><p>　　如圖3-4所示，我們可以得到各個齒輪的嚙合關(guān)系，所以標(biāo)記圓柱直齒輪為Z，大小錐齒輪分別為Z、Z，劍帶輪為Z。根據(jù)三維模型，我們畫出該機構(gòu)的機構(gòu)運動簡圖，如下圖3-5所示：</p><p>

82、;　　圖3-5齒輪組機構(gòu)簡圖</p><p>　　該齒輪組為運動放大機構(gòu)，通過齒輪組把扇形板與筘座腳的相對角位移轉(zhuǎn)化為劍頭的直線運動。機構(gòu)的放大系數(shù)為：</p><p><b>　　K=</b></p><p>　　式中：為扇形齒輪齒數(shù)，=142</p><p>　　為圓柱直齒輪齒數(shù)，=18</p><

83、;p>　　為大錐齒輪齒數(shù)，=20</p><p>　　為小錐齒輪齒數(shù)，=17</p><p>　　D為傳劍輪節(jié)圓直徑，D=242</p><p>　　所以 K==1123mm</p><p><b>　　3.3 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要是對劍桿織機的引緯機構(gòu)進行總體設(shè)計

84、，包括連桿機構(gòu)、傳劍箱機構(gòu)以及劍帶輪。主要是對它們的參數(shù)做一個初步的選擇，以及通過它們各自的參數(shù)進行SolidWorks建模，通過三維模型來對機械結(jié)構(gòu)有一個初步的設(shè)想，以實物的形式展現(xiàn)在讀者面前。</p><p>　　第4章 傳劍箱齒輪的校核</p><p>　　當(dāng)全面了解了六連桿引緯機構(gòu)的整體工作原理之后，接下來要開展的就是對空間連桿引緯機構(gòu)減速部分的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析工作。減速機構(gòu)的設(shè)

85、計比較像減速器的設(shè)計，它是通過齒輪的傳動以一定傳動比來達到減速的效果，并通過輸出軸等一系列齒輪把動力傳輸?shù)絼л喩希瑢崿F(xiàn)動力傳輸?shù)男Ч?，實現(xiàn)引緯運動。 </p><p>　　4.1傳劍箱齒輪的選取方案</p><p>　　我們根據(jù)小齒輪的功率和轉(zhuǎn)速來反算出齒輪組的參數(shù)。動力源來自電動機的驅(qū)動，首先經(jīng)過連桿，連桿再傳到齒輪。對于求解齒輪的參數(shù)我們有兩種方法。第一、我們可以通過曲軸的轉(zhuǎn)速，通過

86、連桿傳動計算出扇形齒輪的擺動的角速度，最后求出齒輪的轉(zhuǎn)速。第二、測出劍帶輪的轉(zhuǎn)速，而小齒輪的轉(zhuǎn)速等于劍帶輪的轉(zhuǎn)速。已知織機的功率為功率為1.8~2.2KW，我們近似的取織機的功率為2.0KW。傳遞的過程中效率的損失，經(jīng)粗略估算引緯的功率大約為1.15KW?？梢姷诙N方法要簡單得多，織機屬于大型機械，我們只需大致的估算其齒輪的參數(shù)就可。對于本次的畢業(yè)設(shè)計主要是對織機的一個測繪過程，來了解織機的結(jié)構(gòu)。所以，我們這里運用第二種方法來估算齒輪參

87、數(shù)。</p><p>　　已知輸出端小齒輪軸的輸入功率為0.65KW，其轉(zhuǎn)速n=240r/min。</p><p>　　4.2 傳劍箱齒輪的校核</p><p>　　1.選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)</p><p>　　1)根據(jù)傳動方案圖選用直齒錐齒輪傳動。</p><p>　　2)織機為重型機器，它的運轉(zhuǎn)穩(wěn)定，

88、且速度不是很高，故選用7級精度（GB10095—88）。</p><p>　　3)材料選擇。選擇小齒輪材料為40Cr（滲碳后淬火），硬度為280HBS,大</p><p>　　齒輪材料為45鋼（調(diào)制），齒面硬度為240HBS。</p><p>　　4)選擇小齒輪齒數(shù)為=17，大齒輪齒數(shù)比小齒輪略大，=1.2×17=20.4，取=20。</p>

89、<p>　　2.按齒面接觸強度設(shè)計</p><p>　　(1)根據(jù)相關(guān)計算公式進行試算小齒輪分度圓直徑，即</p><p>　　1)確定公式中各參數(shù)的值。 </p><p>　　試選載荷系數(shù)K=1.3。</p><p>　　計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。</p><p>&l

90、t;b>　　=</b></p><p>　　=2.59×10N/mm</p><p>　　選取齒寬系數(shù)=0.3。</p><p>　　查詢相關(guān)圖表查得區(qū)域系數(shù)Z=2.5。</p><p>　　查詢相關(guān)圖表得材料的彈性影響系數(shù)。</p><p>　　查詢相關(guān)圖表得小齒輪的接觸疲勞強度極限=75

91、0MPa，大齒輪的接觸疲勞強度=700MPa。</p><p><b>　　計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)；</b></p><p><b>　　=1.036×10</b></p><p><b>　　==8.63×10</b></p><p>　　查詢圖表取接觸疲勞壽命

92、系數(shù)；；</p><p>　　計算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為1％，安全系數(shù)S=1，由式得</p><p>　　=MPa=675MPa</p><p>　　=MPa=665MPa</p><p>　　2)試算小齒輪分度圓直徑，帶入中較小的值；</p><p><b>　　=mm</b></

93、p><p><b>　　=63.24mm</b></p><p>　　(2)調(diào)整小齒輪分度圓直徑</p><p>　　1)計算實際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。</p><p><b>　　圓周速度v。</b></p><p>　　=63.24×（1-0.5×0.3）

94、mm=53.9mm</p><p>　　=m/s=0.68m/s</p><p>　　當(dāng)量齒輪的齒寬系數(shù)。</p><p>　　b==0.3×53.9×mm=22.19mm</p><p><b>　　=b/=0.412</b></p><p>　　2)計算實際載荷系數(shù)。<

95、;/p><p>　　根據(jù)=0.68m/s，7級精度，通過查詢相關(guān)圖表可得動載系數(shù)；</p><p>　　由于直齒輪的精度較低，去持劍載荷分配系數(shù)=1；</p><p>　　通過查詢相關(guān)圖表可得使用系數(shù)=1；</p><p>　　根據(jù)相關(guān)圖表，使用插值法得7級精度、小齒輪相對支承非對稱布置時，得齒向載荷=1.345。</p><

96、p>　　由此，可得按得到實際載荷系數(shù)為：</p><p>　　=1×1.01×1×1.345=1.358</p><p>　　3)按照實際的載荷系數(shù)校正所算的得的分度圓直徑為：</p><p><b>　　=64.5mm</b></p><p><b>　　及相應(yīng)的齒輪模數(shù)&

97、lt;/b></p><p>　　=64.5/17=3.79mm</p><p>　　3.按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計</p><p>　　(1)由彎曲強度的計算公式為</p><p>　　1)確定公式中的各參數(shù)值。</p><p><b>　　試選=1.3。</b></p><

98、;p><b>　　計算。</b></p><p>　　由分錐角=40.36和 ，可得當(dāng)量齒數(shù):=17/cos(40.36)=22.31</p><p>　　=20/cos(49.64)=30.88</p><p>　　查取齒形系數(shù)=2.62，=2.11。</p><p>　　查取應(yīng)力修正系數(shù)=1.59，=1.89。

99、</p><p>　　查閱相關(guān)圖表得小齒輪的齒根彎曲疲勞強度極限為=500MPa；大齒輪的齒根彎曲疲勞強度極限為=380MPa。</p><p>　　查閱相關(guān)圖表得彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.85，=0.88。</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.7，得</p><p>　　MPa=250MPa</p><p>　

100、　MPa=197MPa</p><p><b>　　=0.0167</b></p><p><b>　　=0.0202</b></p><p>　　因為大齒輪的大于小齒輪的，所以取</p><p><b>　　==0.0202</b></p><p>&

101、lt;b>　　2)試算模數(shù)。</b></p><p><b>　　=mm</b></p><p><b>　　=1.909mm</b></p><p><b>　　(2)調(diào)整齒輪模數(shù)</b></p><p>　　1)計算實際載荷前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。</p>

102、;<p><b>　　圓周速度v。</b></p><p>　　1.909×17mm=32.458mm</p><p>　　=32.458×(1-0.3×0.5)mm=27.589mm</p><p><b>　　=0.347m/s</b></p><p>

103、;<b>　　齒寬b。</b></p><p>　　b=mm=13.37mm</p><p>　　2)計算實際載荷系數(shù)。</p><p>　　根據(jù)，7級精度，根據(jù)相關(guān)圖表查得動載系數(shù)=1.01。</p><p>　　直齒錐齒輪精度較低，取齒間載荷分配系數(shù)=1。</p><p>　　由相關(guān)圖表用插值

104、法查得=1.340，于是。</p><p><b>　　則載荷系數(shù)為</b></p><p><b>　　=1.283</b></p><p>　　3)由相關(guān)公式可得按實際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù)為</p><p><b>　　mm</b></p><p>

105、;　　按照齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)m=1.9mm，按照齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m=3.79。對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，但是織機為大型機械，長期的運轉(zhuǎn)對齒輪的損壞比較大，為了能夠保證齒輪的強度足夠，且不易受損壞，在這里取齒輪的模數(shù)m=3mm。</

106、p><p>　　取，=20.4，為了使兩個齒輪互質(zhì)，取=20</p><p>　　這樣設(shè)計出來的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性比平時更強，充分保證了劍桿織機引緯機構(gòu)運轉(zhuǎn)時的機構(gòu)穩(wěn)定性。</p><p><b>　　4.幾何尺寸計算</b></p><p>　　(1)計算分

107、度圓直徑</p><p>　　=17×3mm=51mm</p><p>　　=20×3mm=60mm</p><p><b>　　(2)計算分錐角</b></p><p><b>　　=40.365</b></p><p><b>　　=49.6

108、35</b></p><p><b>　　(3)計算齒輪寬度</b></p><p><b>　　=21.001mm</b></p><p><b>　　取。</b></p><p><b>　　5.主要設(shè)計結(jié)論</b></p>

109、<p>　　齒數(shù)，，模數(shù)m=3mm，壓力角，變?yōu)橄禂?shù)，，分錐角，，齒寬。小齒輪選用40Cr（調(diào)制），大齒輪選用45鋼（調(diào)制），齒輪按7級精度設(shè)計。</p><p><b>　　4.3 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要是對傳劍箱兩個錐齒輪進行選擇與校核，通過按齒面解除疲勞強度與齒根彎曲疲勞強度設(shè)計來試選齒輪，再通過設(shè)計計算，得到一個可靠的齒輪參數(shù)

110、，最后通過該參數(shù)來得出兩個齒輪的齒數(shù)、模數(shù)[12] 。</p><p>　　第5章 有限元應(yīng)力分析</p><p>　　5.1 齒輪的應(yīng)力分析</p><p>　　對于嚙合的兩個錐齒輪所受的壓力是相等的，在第四章中我們通過測試劍帶輪的轉(zhuǎn)速大致的推算出小錐齒輪的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速，在此我們根據(jù)小齒輪的轉(zhuǎn)矩來求出圓周力：</p><p><b>

111、;　　=</b></p><p><b>　　==1194.9N</b></p><p><b>　　=1271.6N</b></p><p>　　此時為齒輪的名義法向載荷。即齒面所承受的壓力。</p><p>　　通過有限元應(yīng)力分析，對于小齒輪的屈服應(yīng)力分析如下圖5-1所示，通過顏色的

112、來分析齒輪容易破壞的位置。</p><p>　　圖5-1齒輪的屈服應(yīng)力</p><p>　　對于齒輪受力所產(chǎn)生的輪齒形變位移，如下圖5-2所示。通過觀察顏色的深淺來分析變形的程度強弱。</p><p>　　圖5-2齒輪的形變位移</p><p>　　5.2 軸的應(yīng)力分析</p><p>　　對于大錐齒輪來講，它所受的阻

113、力主要是來自小齒輪。大齒輪的轉(zhuǎn)動是由圓柱直齒輪通過鍵連接，再通過軸的作用帶動。所以在此我們分析鍵槽處的軸的應(yīng)力。</p><p>　　=1271.6N，，</p><p>　　計算的鍵槽處的圓周力為。經(jīng)應(yīng)力分析如下圖5-3所示。</p><p>　　圖5-3鍵槽處屈服應(yīng)力</p><p>　　對于軸來講，受到的是轉(zhuǎn)矩，但是在開始的一瞬間鍵槽處

114、所承受的是瞬間壓力，所以對此我們只分析此時的瞬時狀態(tài)。</p><p>　　齒輪軸鍵槽處由于受力變形的位移如下圖5-4。</p><p>　　圖5-4 鍵槽變形位移</p><p>　　鍵槽處在承受瞬間壓力時將會發(fā)生形變，這種形變也是導(dǎo)致鍵或者是鍵槽處的軸破壞的重要原因，所以對此我們分析它受力時所發(fā)生的形變。</p><p><b>

115、;　　5.3 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要是通過有限元應(yīng)力與變形位移分析，使我們可以知道齒輪和軸容易出現(xiàn)破壞的地方以及形變最大的地方，這樣我們在實際中根據(jù)設(shè)計的需要，來改變齒輪與軸材料以滿足力學(xué)的要求。</p><p><b>　　第6章 結(jié)論與展望</b></p><p><b>　　6.1 結(jié)論<

116、;/b></p><p>　　劍桿織機引緯機構(gòu)是國內(nèi)紡織機械行業(yè)應(yīng)用廣泛的一種引緯機構(gòu)。有一些劍桿織機的引緯機構(gòu)與六連桿引緯機構(gòu)的原理很相像。都是先通過一組連桿機構(gòu)將動力傳到齒輪，最后傳到劍帶輪進行引緯。本文結(jié)合紡織機械廠技術(shù)的研究，由于水平有限，只僅僅對引緯機構(gòu)做了一個測繪、仿真與有限元分析，就劍桿織機引緯機構(gòu)作了一些初步探討，在一定程度上缺少創(chuàng)新。</p><p>　　回顧全文，

117、本文完成了如下工作：</p><p>　　1.根據(jù)測繪尺寸，運用SolidWorks軟件對引緯機構(gòu)進行建模、仿真分析。熟悉運動軌跡以及傳動原理。</p><p>　　2.根據(jù)織機的功率與轉(zhuǎn)速，對傳劍箱體的齒輪進行選擇與校核。最后對部分軸與齒輪進行有限元應(yīng)力分析。</p><p>　　3.大略的介紹了不同劍桿織機的引緯機構(gòu)的差別，以及各自存在的優(yōu)缺點。</p&g

118、t;<p><b>　　6.2展望</b></p><p>　　由于時間關(guān)系和能力所限，本文難免有一些不足之處。對于劍桿織機引緯機構(gòu)的研究，本文所做工作非常有限，還有待于繼續(xù)研究。另外，作者體會到，雖然劍桿織機引緯機構(gòu)研究是一個老課題，但是并沒有達到令人滿意的程度，希望在未來的研究之中，能夠?qū)⒋蚓暸c引緯機構(gòu)結(jié)合起來進行分析與研究。能夠從動力學(xué)角度對連桿部分進行速度、加速度分析，