橢圓齒輪曲柄搖桿打緯機構(gòu)設(shè)計與分析【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計論文】

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學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 設(shè)計 1： 1459919609 2： 1969043202 學(xué) 院： 專 業(yè)： 題 目： 橢圓齒輪曲柄搖桿打緯機構(gòu)的分析與設(shè)計 指導(dǎo)教師： 職稱 : 職稱 : 20*年 *月 *日 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 浙江理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 課題名稱 橢圓齒輪曲柄搖桿打緯機構(gòu)的分析與設(shè)計 主要任務(wù)與 目標 打緯機構(gòu)是織機的主要機構(gòu)之一，作用是將織機主軸的勻速旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為搖軸的非勻速擺動，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間或“近似停頓”時間，以便有充分的時間完成打緯運動。 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構(gòu) 設(shè)計目的。理解 橢圓齒輪曲柄搖桿打緯機構(gòu) 及其特點。確定完整機構(gòu)總體方案。 2、建立運動學(xué)模型進行結(jié)構(gòu) 分析，并通過軟件確定參數(shù)。 3、畫出二維、三維圖。 目標： 設(shè)計一種既能避免像四連桿打緯機構(gòu)那樣后心停留時間短，又能克服共軛凸輪安裝和加工麻煩的打緯機構(gòu)。 主要內(nèi)容與基本要求 主要設(shè)計內(nèi)容有： 1、了解 橢圓齒輪曲柄搖桿打緯機構(gòu) 設(shè)計目的。理解 橢圓齒輪曲柄搖桿打緯機構(gòu) 及其特點。確定完整機構(gòu)總體方案。 2、建立運動學(xué)模型進行結(jié)構(gòu)分析，并通過軟件確定參數(shù)。 3、畫出二維、三維圖。 基本要求： 要求學(xué)生掌握： 機械設(shè)計、理論力學(xué)、 。 按照課題內(nèi)容，完成畢業(yè)設(shè)計要求的各種文檔，包括文獻綜述、開題報告 、外文翻譯及畢業(yè)設(shè)計論文等。 嚴格按照進度安排，保質(zhì)保量完成所承擔的任務(wù)；遵守實驗室規(guī)定。 主要參 考資料 及文獻 閱讀任務(wù) 查閱與課題有關(guān)的文獻（論文、書籍或手冊等）不少于 10 篇（部），寫出符合要求的文獻綜述報告。主要參考文獻如下： 1 2 王皓紡織機械行業(yè)知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略初析 J知識產(chǎn)權(quán)， 2004，(5)： 19 3 陳明新型織機 M上海：中國紡織大學(xué)出版社， 2002， 5 4 of a 992， 27(3)： 331 5 C M K G A 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 in a of 2006， 97(6)： 513 6 of J of 1993，84(3)： 3877 of 1991， 61(12)：760 8 王亞平，吳小平，宋梅利等 J，紡織學(xué)報， 2002， 23(6)： 492 9 何敏英短牽手打緯機構(gòu)的設(shè)計 J上海紡織工學(xué)院學(xué)報， 1980，第二期 10 胡飛雪高速噴氣機打緯機構(gòu)的彈性動力分析 D碩士論文，2007， 0601 11 曹清林，楊玉萍，沈世德雙支點六連桿打緯機構(gòu)的設(shè)計 J南通工學(xué)院學(xué)報， 1997， 10 12 顧葉琴，趙雄，陳建能，趙勻一種新型打緯機構(gòu)的 設(shè)計與分析 J浙江理工大學(xué)學(xué)報， 2007， 9 13 . 8:630. 14 ， p . 011) 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 。英文文獻參考如上 1314所示。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 計劃進度： 時 間 工 作 內(nèi) 容 負 責 人 管院領(lǐng)導(dǎo)作畢業(yè)設(shè)計動員（教 師） 分管院長 業(yè)設(shè)計相關(guān)文件及規(guī)定學(xué)習、優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計（論文）交流；確定教師所帶人數(shù)、完成選題表、所級題目審核 各系系主任 學(xué)委員會題目審核、按專業(yè)畢 業(yè)設(shè)計動員（學(xué)生） 分管院長、學(xué)生線 生選題 各系系主任、各班班長 所根據(jù)學(xué)生選題情況進行平衡調(diào)整，確定指導(dǎo)教師及各課題學(xué)生，上交畢業(yè)設(shè)計（論文）信息表。 各系系主任 師填寫畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書、確定外文閱讀與翻譯資料，并下達畢業(yè)設(shè)計任務(wù) 指導(dǎo)教師 生畢業(yè)設(shè)計調(diào)研，完成開題報告、文獻綜述、外文資料閱讀、翻譯任務(wù) 指導(dǎo)教師 生提交開題報告、文獻綜述及外文翻譯初稿，指導(dǎo)教師審閱，提出修改意見 指導(dǎo)教師 系進行開題報告答辯 各系系主任 導(dǎo)教師布置具體設(shè)計任務(wù)，利 用假期完成 指導(dǎo)教師 周開始，指導(dǎo)教師應(yīng)對所指導(dǎo)的每位學(xué)生進行考核登記 畢業(yè)設(shè)計前期檢查：任務(wù)書、綜述報告、開題報告、外文翻譯 院教學(xué)委員會、院督導(dǎo)組 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書要 求進行畢業(yè)設(shè)計 指導(dǎo)教師 業(yè)設(shè)計中期檢查：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、院督導(dǎo)組 生完成課題設(shè)計，提交畢業(yè)設(shè) 計（論文） 指導(dǎo)教師 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 導(dǎo)教師完成所指導(dǎo)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計（論文）的審閱，寫出評語，評出成績；評議小組分組審閱，寫出評語，評定成績 指導(dǎo)教師、各系評議組 院分組進行答辯，由答辯小組 給出評語及成績 答辯小組 次答辯 答辯小組 行成績綜合評定，上報學(xué)生畢 業(yè)設(shè)計（論文）成績 教學(xué)委員會 實習地點 指導(dǎo)教師 簽 名 年 月 日 系 意 見 系主任簽名： 年 月 日 學(xué)院 蓋章 主管院長簽名： 年 月 日 充值后就可以下載此設(shè)計說明書（不包含 紙）。我這里還有相應(yīng)的 明書（附帶：任務(wù)書、開題報告、文獻綜述、外文翻譯）和 紙（共計 16 張圖紙）及 需要全套資料的朋友請 加 1：1459919609 或 2： 1969043202， 需要其他設(shè)計題目直接聯(lián)系！ 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 浙江理工大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 班 級 姓 名 課題名稱 橢圓齒輪曲柄搖桿打緯機構(gòu)的分析與設(shè)計 開題報告 （包括選題意義、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題、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 打緯機構(gòu)的介紹 述 種典型打緯機構(gòu) 緯機構(gòu)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 3 研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題 本內(nèi)容 解決的主要問題 4 研究方案、可行性分析及預(yù)期研究成果 5 研究工作計劃（進度安排） 參考文獻 （開題報告全文附后） 成績： 答 辯 意 見 （從選題、任務(wù)工作量、質(zhì)量預(yù)期、可行性等幾個方面） 答辯組長簽名： 年 月 日 系 主 任 審 核 意 見 簽名： 年 月 日 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 橢圓齒輪曲柄搖桿打緯機構(gòu)的分析與設(shè)計 單嘉岱 (機械設(shè)計制造及其自動化 09(4)班 1 選題的背景與意義 我國是紡織大國，紡織品的出口量位居世界第一，同時也是紡織機械進口大國，據(jù)我國海關(guān)統(tǒng)計， 2006 年 1我國紡織機械進出口總額為 美元，同比增長 其中進口金額為 29 16億美元，紡織機械出口金額為 8 87 億美元 1。在 1： 3 的紡織機械中，織機位居第二，為 同比增長 主要是噴氣織機、劍桿織機和片梭織機。 2008 年上半年我國紡織機械及其零附件出口額 比增長 6月出口額為 2008 年第二季度我國紡織機械進出口額為 美元，六月進出口額為 我國有不少織機生產(chǎn) 廠家，但其產(chǎn)品大多是中低檔水平，且沒有形成世界知名品牌。雖然有一些廠家開始生產(chǎn)高檔織機，如中國紡織機械集團有限公司和經(jīng)緯紡織機械股份有限公司，但其產(chǎn)品在可靠性和耐久性方面卻遠遠不如進口產(chǎn)品，特別是不能長時間高速運轉(zhuǎn) (在演示和展銷期間可以高速運轉(zhuǎn) )，究其原因， 除了關(guān)鍵零部件的材質(zhì)和熱處理不過關(guān)外，對核心工作部件的工作機理沒有進行深入的研究，造成運動構(gòu)件之間受力不良也主要原因之一。因此雖國內(nèi)機織在價格上具有優(yōu)勢 (如國產(chǎn)劍桿織機價格平均在 12萬元 /臺，而 2010年進口的劍桿織機平均價格為 美元 )，但很 多企業(yè)還是青睞進口產(chǎn)品。 出現(xiàn)這種狀況的原因是，國內(nèi)織機廠家自主創(chuàng)新能力差。到 2004 年 4 月，在我國申請有關(guān)劍桿織機機構(gòu)的相關(guān)專利共 35件，其中國外在華申請 11件，且這 11 件已經(jīng)進入實用和推廣。國內(nèi)企業(yè)對核心機構(gòu) (如打緯和引緯機構(gòu) )的研究還停留在測繪和仿制階段，這不僅帶來侵權(quán)法律問題，不可能將企業(yè)做大、做出品牌，同時也由于沒有從理論上進行深入研究，對其中的核心技術(shù)沒有完全掌握，就仿制不了預(yù)想的性能和可靠性?？梢娍棛C的研究必須走自主創(chuàng)新的道路，必須從核心執(zhí)行機構(gòu)創(chuàng)新開始，運用計算機分析軟件獲得最佳參數(shù) 13，取得自主知識產(chǎn)權(quán)，然后再研究其工作機理、優(yōu)化性能和提高可靠性，才能創(chuàng)自己的品牌和名 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 牌產(chǎn)品。 2 打緯機構(gòu)的介紹 述 打緯機構(gòu)是織機的主要機構(gòu)之一，作用是將織機主軸的勻速旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為搖軸的非勻速擺動，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間或“近似停頓”時間，以便有充分的時間完成打緯運動。 為了實現(xiàn)理想的打緯運動，并使打緯機構(gòu)符合織造工藝要求，達到最佳經(jīng)濟效益，對打緯機構(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實有力；輕薄織物要求打緯柔和。同時在經(jīng)紗方向要求鋼筘必須具有足夠的剛度，方可打緊緯紗。 （ 2）盡可能減小打緯動程 打緯動程：筘座從后止點擺動到前止點，鋼筘上的打緯點在織機前后方向上的水平位移量。打緯動程越大，筘座運動的加速度也越大，不利于高速織造。 （ 3）筘座的轉(zhuǎn)動慣量和筘座運動的最大加速度 在保證打緊緯紗的前提下，應(yīng)盡量減小筘座的轉(zhuǎn)動慣量及最大加速度，以減小織機的振動和動力消耗。 （ 4）筘座運動應(yīng)盡可能與開口、引緯相配合 在滿足打緯條件下，盡可能提供大引緯角， 以保證引緯順利進行。擴大引緯角，織機主軸一回轉(zhuǎn)中引緯的時間增長，有利于增大織機幅寬，提高車速，降低梭子飛行速度及減少機物料消耗。 （ 5）打緯機構(gòu)應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單堅固，操作安全裝配方便。 種典型打緯機構(gòu) 目前織機上常用的打緯機構(gòu)有連桿打緯機構(gòu)和共軛凸輪打緯機構(gòu)。連桿打緯機構(gòu)基本是四連桿非分離筘座式和六連桿式；共軛凸輪打緯機構(gòu)則基本是分離筘座式 【 2】 。 連桿打緯機構(gòu) 大利 型劍桿織機采用四連桿打緯機構(gòu)，該結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，但在曲柄后止點附近時，筘座無靜止時間，如 果允許 5實現(xiàn) 65 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 左右的“近似停頓”時間，性能比共軛凸輪打緯機構(gòu)差，它主要用于非分離式筘座。 圖 1圖 1 有梭絲織機的四連桿打緯機構(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。當主軸轉(zhuǎn)動時，通過曲柄 2、牽手 5 及牽手栓 7 使筘座腳 6 繞搖軸 9 的中心擺動，從而使固裝在筘座腳上的筘座 10、鋼筘 11 隨之前后 擺動，實現(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梭絲織機四連桿打緯機構(gòu) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 圖 1應(yīng)用于噴水織機中的四連桿打緯機構(gòu)，這種打緯機構(gòu)稱為內(nèi)藏式四連桿打緯機構(gòu)。 噴水織機和 噴水織機都采用了這類打緯機構(gòu)，這些機構(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架箱形墻板中，以油浴潤滑。 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水織機四連桿打緯機構(gòu) 圖 1 A 為曲軸中心， D 為搖軸中心， C 為牽手栓中心， 曲柄半徑，牽手， 筘座腳 【 9】 。牽手的長短是以牽手長度 曲柄半徑 比值大小來表示的。當 B3 時，就稱為短手打緯機構(gòu)。牽手越短，筘座在后死心附近的運動就越慢，慢到一定程度就可以看成是靜止不動。但是牽手縮短后，機構(gòu)的壓力角增大，機構(gòu)的傳力情況惡化，因此，近似靜止時間與壓力角是一對相互牽制的矛盾。 圖 1短牽手打緯機構(gòu)示意簡圖 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 六連桿打緯機構(gòu) 隨著織機幅寬 的增加及車速的提高，對搖軸的相對靜止時間及停歇質(zhì)量提出了更高的要求，因此，在許多的織機中選用了六連桿的打緯機構(gòu)，這類機構(gòu)停歇時間更長，停歇質(zhì)量明顯提高，例如，畢加諾 80，筘座擺角相對誤差為 11。而且 筘幅大于 230寬幅織機，一般也采用六連桿打緯機構(gòu)，該打緯機構(gòu)能在較高的車速下提供足夠長的引緯時間，以滿足寬幅織物的引緯需要 10。 圖 1 噴氣織機六連桿打緯機構(gòu)原理圖。該機構(gòu)由曲柄搖桿機構(gòu)和雙搖桿機構(gòu)組成。主軸回轉(zhuǎn)中心 柄 1、第一連桿 2、第一搖桿 3、搖桿中心 曲柄搖桿（四連桿）機構(gòu)。而搖桿中心 一搖桿 3、第二搖桿 5 和第二連桿 4 為雙搖桿機構(gòu)。 搖軸中心，帶動筘座和異形筘擺動。這種機構(gòu)允許 5右的打緯位移，能實現(xiàn) 120左右的“近似停頓”時間，其性能優(yōu)于四連桿打緯機構(gòu)，但比共軛凸輪打緯機構(gòu)差，另外該機構(gòu)鉸鏈點較多，累計誤差大，因此加工精度要求比四連桿打緯機構(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； 主軸回轉(zhuǎn)中心； 搖桿中心 ； 搖軸 中心 圖 1噴氣織機六連桿打緯機構(gòu)原理圖 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 共軛凸輪式打緯機構(gòu) 無論是四連桿還是六連桿打緯機構(gòu)，其筘座在后心處無絕對靜止時間，只有相對靜止時間。雖然六連桿打緯機構(gòu)的筘座在后心的相對靜止時間比四連桿打緯機構(gòu)有所延長，但還是不能滿足那些引緯機構(gòu)固定在機架上的織機，如片梭織機和大多數(shù)劍桿織機的引緯要求。但是共軛凸輪打緯機構(gòu)就很容易滿足打緯要求的運動規(guī)律，能實現(xiàn) 240左右的完全停頓時間，如 大利 司 )、 96(浙江泰坦 )和 紡機 )等就采用該類型機構(gòu) ，不過凸輪廓線加工精度要求相當高，如存在誤差就產(chǎn)生沖擊，機構(gòu)振動大，使織物產(chǎn)生“開車稀密路”疵點，反而限制了車速的提高。目前，國內(nèi)的凸輪制造技術(shù)水平與國外相比還有一定差距，國內(nèi)企業(yè)一般還沒有真正設(shè)計意義上的凸輪產(chǎn)品，通常是通過反復(fù)測繪反求而進行制造，不知其機理，因此加工出來的凸輪產(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構(gòu)中，無法通過技術(shù)引進來提高我國的制造水平。 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織機上的共軛凸輪打緯機構(gòu) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 圖 1緯機構(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。當主軸 1 轉(zhuǎn)動時，主凸輪 2 通過轉(zhuǎn)子 3 帶動筘座腳 4 以搖軸 5為中心按逆時針方向 擺向機前，通過筘座 6 上的鋼筘 7進行打緯。此時，轉(zhuǎn)子 8緊貼副凸輪 9。打緯結(jié)束后，副凸輪變成主動，推動轉(zhuǎn)子 8，使筘座腳按順時針方向向機后擺動。此時轉(zhuǎn)子 3 互共軛完成。 又緊貼主凸輪。筘座運動由主副兩凸輪相互共軛完成。 打緯機構(gòu)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國外對打緯機構(gòu)的研究敘述如下： 拉格朗日第二類方程建立了四連 桿打緯機構(gòu)動力學(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構(gòu)各參數(shù)對其動力學(xué)特性影響的快速分析方法 4， C 等對有梭織機的六連桿打緯機構(gòu)進行剛體運動學(xué)建模，并進行參數(shù)優(yōu)化，得到筘座在后心位置停留 95的良好效果 5。 析了兩種用組合曲線來設(shè)計打緯共軛凸輪輪廓曲線方法，并分析這兩種方法設(shè)計的凸輪打緯時的加速度、筘座反力和凸輪壓力角 【 6】 。 考慮彈性變形的基礎(chǔ)上對打緯過程進行動力學(xué)分析 【 7】 。 國內(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四連桿打緯機構(gòu)的微分一代數(shù)動力學(xué)控制方程組，并將其轉(zhuǎn)化為常微分方程組。王亞平、吳小平等利用機械系統(tǒng)仿真軟件 立 桿織機的凸輪打緯機構(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)者對四連桿打緯機構(gòu)構(gòu)進行運動特性分析；張春林、于曉紅、袁麗清、牛建設(shè)、郜劍等對共軛凸輪打緯機構(gòu)進行運動分析或?qū)ν馆嗇喞€進行研究；馬世平 、王光華、王浩程、曹清林、袁守華等對六連桿打緯的運動特性進行分析。 3 報告的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題 本內(nèi)容 本文將通過使用 橢圓齒輪曲柄搖桿打緯機構(gòu)（如圖 1行運動分析。通過計算機輔助來確定合理的參數(shù)。其中涉及到的工作包括以下幾個方面。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 1） 掌握打緯機構(gòu)的工作工藝要求； 2） 建立機構(gòu)運動的數(shù)學(xué)模型； 3） 通過 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 括零部件和裝配體，對關(guān)鍵的打緯部分進行有限元分析， 并在 進行仿真； 5） 設(shè)計完整體裝配后，進行二維加工圖紙繪制。 圖 1圓齒輪 一曲柄搖桿打緯機構(gòu) 主動橢圓齒輪 1 裝在織機主軸 0 上，其旋轉(zhuǎn)中心為橢圓齒輪的一個焦點。通過橢圓齒輪 1 和 2 的傳動，將運動和動力傳到軸 A 上， A 為從動橢圓齒輪 2 的一個焦點；然后通過曲柄搖桿機構(gòu) 運動轉(zhuǎn)化為搖桿 非勻速往復(fù)擺動 (曲柄 從動橢圓齒輪 2 固結(jié) )， A 點為橢圓齒輪 2 的轉(zhuǎn)動中心，打緯桿處于前心初始位置時 C 在 延長線上 14。 解決的主要問題 我國雖然織布基本已經(jīng)實現(xiàn)了機械化，但是效率 和成本都很低而且不具有自主知識產(chǎn)權(quán)，從而嚴重影響國產(chǎn)織機的規(guī)?；a(chǎn)。而本文提出的新型打緯機構(gòu)采用了兩級傳動，通過合理設(shè)計橢圓齒輪和曲柄搖桿的各機構(gòu)參數(shù)，能實現(xiàn)筘座在后心位置長時間的停頓，并且具有很好的運動學(xué)特性，滿足織造工藝要求，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。 4 研究方案、可行性分析及預(yù)期研究成果 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 本課題以橢圓齒輪曲柄搖桿打緯機構(gòu)為對象，根據(jù)工藝要求，在分析符合的參數(shù)后，確定運動軌跡，和機構(gòu)參數(shù)。 究方案 橢圓齒輪曲柄搖桿打緯機構(gòu)由圖 10為主動橢圓齒輪的焦點，也是織機主軸轉(zhuǎn)動中心， 橢圓齒輪轉(zhuǎn)動中心，為該橢圓齒輪的一個焦點，曲柄過連桿 筘座 過優(yōu)化橢圓齒輪的短長軸之比 k(偏心率 )、 當曲柄 即筘座 與支座 始安裝角 (安裝時主動橢圓齒輪長軸與 、四根桿件的長度和支座 以獲得類似共軛凸輪打緯機構(gòu)運動規(guī)律。橢圓齒輪一曲柄搖桿打緯機構(gòu)的重要參數(shù)是四桿桿長和 ，角由四桿桿長和 行性分析 橢圓齒 輪曲柄搖桿打緯機構(gòu)通過橢圓齒輪和曲柄搖桿來控制最后的打緯軌跡，而通過、參數(shù)和橢圓偏心率設(shè)定的仿真軌跡來調(diào)整各個零件，因此該機構(gòu)可行，而且先前已經(jīng)有對該類型機構(gòu)有過研究和專利申請 12。 期研究成果 從工藝的要求出發(fā)，掌握機構(gòu)設(shè)計的一般流程，完成的機構(gòu)的設(shè)計計算，確定零件的參數(shù)，繪制機構(gòu)圖紙。最終 研制一種完成打緯動作的部件。 5 研究工作計劃（進度安排） 起止時間 內(nèi)容 達畢業(yè)論文任務(wù) 成中外文資料收集 成外文翻譯、文獻綜述 成開題報告 成開題答辯 成部分打緯機構(gòu)參數(shù)設(shè)置 成總的參數(shù)設(shè)置 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 成二維工程圖紙的設(shè)計 成三維零部件設(shè)計并裝配，努力實現(xiàn)仿真 成論文初稿 一步完善 分論文提前答辯 成論文定稿 成論文答辯 校前） 論文修改（優(yōu)秀論文壓縮為規(guī)定字數(shù)），交紙質(zhì)和電子稿 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 參考文獻 1 2 王皓紡織機械行業(yè)知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略初析 J知識產(chǎn)權(quán)， 2004， (5)： 19 3 陳明新型織機 M上海：中國紡織大學(xué)出版社， 2002， 5 4 of a 1992， 27(3)： 331 5 C M K G A in a of 2006， 97(6)： 513 6 of J of 1993， 84(3)： 3877 of 1991， 61(12)： 760 8 王亞平，吳小平，宋梅利等 桿織機振動問題的仿真研究 J，紡織學(xué)報， 2002， 23(6)： 492 9 何敏英短牽手打緯機構(gòu)的設(shè)計 J上海紡織工學(xué)院學(xué)報， 1980，第二期 10 胡飛雪高速噴氣機打緯機構(gòu)的彈性動力分析 D碩士論文， 2007， 0601 11 曹清林，楊玉萍，沈世德 雙支點六連桿打緯機構(gòu)的設(shè)計 J南通工學(xué)院學(xué)報， 1997， 10 12 顧葉琴，趙雄，陳建能，趙勻一種新型打緯機構(gòu)的設(shè)計與分析 J浙江理工大學(xué)學(xué)報， 2007， 9 13 . 8:630. 14 ， p . 011) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 浙江理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）文獻綜述報告 班 級 姓 名 課題名稱 橢圓齒輪曲柄搖桿打緯機構(gòu)的分析與設(shè)計 文獻綜述 （ 內(nèi)容包括國內(nèi)外本課題及相關(guān)研究現(xiàn)狀、分 析及參考文獻目錄，字數(shù)不少于2000 字 ） 目 錄 1 前言 2 打緯機構(gòu)的介紹 述 種典型打緯機構(gòu) 3 國內(nèi)外打緯機構(gòu)的發(fā)展狀況及研究成果 4 總結(jié) 參考文獻 （報告全文附后） 指導(dǎo) 教師 審批 意見 簽名： 年 月 日 橢圓齒輪曲柄搖桿打緯機構(gòu)的分析與設(shè)計 單嘉岱 (機械設(shè)計制造及其自動化 09(4)班 1 前言 我國是紡織大國，紡織品的出口量位居世界第一，同時也是紡織機械進口大國，據(jù)我國海關(guān)統(tǒng)計， 2006年 18 02億美元，同比增長 其中進口金額為 29 16億美元，紡織機械出口金額為 8 87 億美元 1。在 1： 3 的紡織機械中，織機位居第二，為 同比增長 17 86，主要是噴氣織機、劍桿織機和片梭織機。 2008 年上半年我國紡織機械及其零附件出口額 比增長 6月出口額為 2008 年第二季度我國紡織機械進出口額為 美元，六月進出口額為 我國有不少織機生產(chǎn) 廠家，但其產(chǎn)品大多是中低檔水平，且沒有形成世界知名品牌。雖然有一些廠家開始生產(chǎn)高檔織機，如中國紡織機械集團有限公司和經(jīng)緯紡織機械股份有限公司，但其產(chǎn)品在可靠性和耐久性方面卻遠遠不如進口產(chǎn)品，特別是不能長時間高速運轉(zhuǎn) (在演示和展銷期間可以高速運轉(zhuǎn) )，究其原因， 除了關(guān)鍵零部件的材質(zhì)和熱處理不過關(guān)外，對核心工作部件的工作機理沒有進行深入的研究，造成運動構(gòu)件之間受力不良也主要原因之一。因此雖國內(nèi)機織在價格上具有優(yōu)勢 (如國產(chǎn)劍桿織機價格平均在 12萬元 /臺，而 2010年進口的劍桿織機平均價格為 美元 )，但很 多企業(yè)還是青睞進口產(chǎn)品。 出現(xiàn)這種狀況的原因是，國內(nèi)織機廠家自主創(chuàng)新能力差。到 2004 年 4月，在我國申請有關(guān)劍桿織機機構(gòu)的相關(guān)專利共 35 件，其中國外在華申請 11件，且這11 件已經(jīng)進入實用和推廣。國內(nèi)企業(yè)對核心機構(gòu) (如打緯和引緯機構(gòu) )的研究還停留在測繪和仿制階段，這不僅帶來侵權(quán)法律問題，不可能將企業(yè)做大、做出品牌，同時也由于沒有從理論上進行深入研究，對其中的核心技術(shù)沒有完全掌握，就仿制不了預(yù)想的性能和可靠性。可見織機的研究必須走自主創(chuàng)新的道路，必須從核心執(zhí)行機構(gòu)創(chuàng)新開始，運用計算機分析軟件獲得最佳參數(shù) 12，取得自主知識產(chǎn)權(quán)，然后再研究其工作機理、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 打緯機構(gòu)的介紹 述 打緯機構(gòu)是織機的主要機構(gòu)之一，作用是將織機主軸的勻速旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為搖軸的非勻速擺動，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間或“近似停頓”時間，以便有充分的是時間完成打緯運動。 為了實現(xiàn)理想的打緯運動，并使打緯機構(gòu)符合織造工藝要求，達到最佳經(jīng)濟效益，對打緯機構(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實有力；輕薄織物要求打緯柔和。同時在經(jīng)紗方向要求鋼筘必須具有足夠的剛度，方可打緊緯紗。 （ 2）盡可能減小打緯動程 打緯動程：筘座從后止點擺動到前止點，鋼筘上的打緯點在織機前后方向上的水平位移量。打緯動程越大，筘座運動的加速度也越大，不利于高速織造。 （ 3）筘座的轉(zhuǎn)動慣量和筘座運動的最大加速度 在保證打緊緯紗的前提下，應(yīng)盡量減小筘座的轉(zhuǎn)動慣量及最大加速度，以減小織機的振動和動力消耗。 （ 4）筘座運動應(yīng)盡可能與開口、引緯相配合 在滿足打緯條件下，盡可能提供 大引緯角，以保證引緯順利進行。擴大引緯角，織機主軸一回轉(zhuǎn)中引緯的時間增長，有利于增大織機幅寬，提高車速，降低梭子飛行速度及減少機物料消耗。 （ 5）打緯機構(gòu)應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單堅固，操作安全裝配方便。 種典型打緯機構(gòu) 目前織機上常用的打緯機構(gòu)有連桿打緯機構(gòu)和共軛凸輪打緯機構(gòu)。連桿打緯機構(gòu)基本是四連桿非分離筘座式和六連桿式；共軛凸輪打緯機構(gòu)則基本是分離筘座式 【 2】 。 連桿打緯機構(gòu) 大利 型劍桿織機采用四連桿打緯機構(gòu)，該結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，但在曲柄后止點附近時，筘座無靜 止時間，如果允許 5實現(xiàn) 65 左右的“近似停頓”時間，性能比共軛凸輪打緯機構(gòu)差，它主要用于非分離式筘座。 圖 1圖 1 有梭絲織機的四連桿打緯機構(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。當主軸轉(zhuǎn)動時，通過曲柄 2、牽手 5 及牽手栓 7 使筘座腳 6 繞搖軸 9 的中心擺動，從而使固裝在筘座腳上的筘座 10、鋼筘 11 隨之前后擺動，實現(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梭絲織機四連桿打緯機構(gòu) 圖 1應(yīng)用于噴水織機中的四連桿打緯機構(gòu)，這種打緯機構(gòu)稱為內(nèi)藏式四連桿打緯機構(gòu)。 噴水織機和 噴水織機都采用了這類打緯機構(gòu)，這些機構(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架箱形墻板中，以油浴潤滑。 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水織機四連桿打緯機構(gòu) 圖 1 A 為曲軸中心， D 為搖軸中心， C 為牽手栓中心， 曲柄半徑，牽手， 筘座腳 【 9】 。牽手的長短是以牽手長度 曲柄半徑 比值大小來表示的。當 B3 時，就稱為短手打緯機構(gòu)。牽手越短，筘座在后死心附近的運動就越慢，慢到一定程度就可以看成是靜止不動。但是牽手縮短后，機構(gòu)的壓力角增大，機構(gòu)的傳力情況惡化，因此，近似靜止時間與壓力角是一對相互牽制的矛盾。 圖 1短牽手打緯機構(gòu)示意簡圖 六連桿打緯機構(gòu) 隨著 織機幅寬的增加及車速的提高，對搖軸的相對靜止時間及停歇質(zhì)量提出了更高的要求，因此，在許多的織機中選用了六連桿的打緯機構(gòu)，這類機構(gòu)停歇時間更長，停歇質(zhì)量明顯提高，例如，畢加諾 80，筘座擺角相對誤差為 11。而且 筘幅大于 230寬幅織機，一般也采用六連桿打緯機構(gòu)，該打緯機構(gòu)能在較高的車速下提供足夠長的引緯時間，以滿足寬幅織物的引緯需要 10。 圖 1 噴氣織機六連桿打緯機構(gòu)原理圖。該機構(gòu)由曲柄搖桿機構(gòu)和雙搖桿機構(gòu)組成。主軸回 轉(zhuǎn)中心 柄 1、第一連桿 2、第一搖桿 3、搖桿中心 曲柄搖桿（四連桿）機構(gòu)。而搖桿中心 一搖桿 3、第二搖桿 5 和第二連桿 4 為雙搖桿機構(gòu)。 搖軸中心，帶動筘座和異形筘擺動。這種機構(gòu)允許 5右的打緯位移，能實現(xiàn) 120左右的“近似停頓”時間，其性能優(yōu)于四連桿打緯機構(gòu)，但比共軛凸輪打緯機構(gòu)差，另外該機構(gòu)鉸鏈點較多，累計誤差大，因此加工精度要求比四連桿打緯機構(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； 主軸回轉(zhuǎn)中心； 搖桿中心； 搖 軸中心 圖 1噴氣織機六連桿打緯機構(gòu)原理圖 共軛凸輪式打緯機構(gòu) 無論是四連桿還是六連桿打緯機構(gòu)，其筘座在后心處無絕對靜止時間，只有相對靜止時間。雖然六連桿打緯機構(gòu)的筘座在后心的相對靜止時間比四連桿打緯機構(gòu)有所延長，但還是不能滿足那些引緯機構(gòu)固定在機架上的織機，如片梭織機和大多數(shù)劍桿織機的引緯要求。但是共軛凸輪打緯機構(gòu)就很容易滿足打緯要求的運動規(guī)律，能實現(xiàn) 240左右的完全停頓時間，如 大利 司 )、6(浙江泰坦 )和 紡機 )等就采用該類型機 構(gòu)，不過凸輪廓線加工精度要求相當高，如存在誤差就產(chǎn)生沖擊，機構(gòu)振動大，使織物產(chǎn)生“開車稀密路”疵點，反而限制了車速的提高。目前，國內(nèi)的凸輪制造技術(shù)水平與國外相比還有一定差距，國內(nèi)企業(yè)一般還沒有真正設(shè)計意義上的凸輪產(chǎn)品，通常是通過反復(fù)測繪反求而進行制造，不知其機理，因此加工出來的凸輪產(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構(gòu)中，無法通過技術(shù)引進來提高我國的制造水平。 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機上的共軛凸輪打緯機構(gòu) 圖 1緯機構(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。當主軸 1 轉(zhuǎn)動時，主凸輪 2 通過轉(zhuǎn)子 3 帶動筘座腳 4 以搖軸 5為中心按逆時針方向 擺向機前，通過筘座 6 上的鋼筘 7進行打緯。此時，轉(zhuǎn)子 8緊貼副凸輪 9。打緯結(jié)束后，副凸輪變成主動，推動轉(zhuǎn)子 8，使筘座腳按順時針方向向機后擺動。此時轉(zhuǎn)子 3 互共軛完成。 又緊貼主凸輪。筘座運動由主副兩凸輪相互共軛完成。 3 打緯機構(gòu)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國外對打緯機構(gòu)的研究敘述如下： 拉格朗日第二類方程建立了四連桿打緯 機構(gòu)動力學(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構(gòu)各參數(shù)對其動力學(xué)特性影響的快速分析方法 4， C 等對有梭織機的六連桿打緯機構(gòu)進行剛體運動學(xué)建模，并進行參數(shù)優(yōu)化，得到在后心 位置停留 95的良好效果 5。 析了兩種用組合曲線來設(shè)計打緯共軛凸輪輪廓曲線方法，并分析這兩種方法設(shè)計的凸輪打緯時的加速度、筘座反力和凸輪壓力角 【 6】 。 考慮彈性變形的基礎(chǔ)上對打緯過程進行動力學(xué)分析 【 7】 。 國內(nèi)王亞平、吳小平等 利用機械系統(tǒng)仿真軟件 立 桿織機的凸輪打緯機構(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)者對四連桿打緯機構(gòu)構(gòu)進行運動特性分析；張春林，于曉紅，袁麗清，牛建設(shè)，郜劍等對共軛凸輪打緯機構(gòu)進行運動分析或?qū)ν馆嗇喞€進行研究；馬世平，王光華，王浩程，曹清林，袁守華等對六連桿打緯的運動特性進行分析。 4 總結(jié) 總而言之，我國雖然在打緯機構(gòu)這方面已經(jīng)有所研究， 但其產(chǎn)品大多是中低檔 水平。雖然有一些廠家開始生產(chǎn)高檔織機，但其產(chǎn)品在可靠性和耐久性方面卻遠遠不如進口產(chǎn)品，究其主要原因還是因為我國沒有部件的核心技術(shù)，不具有自主的知識產(chǎn)權(quán)。所以必須從核心執(zhí)行機構(gòu)創(chuàng)新開始，取得自主知識產(chǎn)權(quán)，然后再研究其工作機理、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。 參考文獻 1 2 王皓紡織機械行業(yè)知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略初析 J知識產(chǎn)權(quán)， 2004， (5)： 19 3 陳明新型織機 M上海：中國紡織大學(xué)出版社， 2002， 5 4 of a 1992， 27(3)： 331 5 C M K G A in a of 2006，97(6)： 513 6 of J of 1993， 84(3)： 3877 of 1991， 61(12)： 760 8 王亞平，吳小平，宋梅利等 桿織機振動問題的仿真研究 J，紡織學(xué)報， 2002， 23(6)： 492 9 何敏英短牽手打緯機構(gòu)的設(shè)計 J上海紡織工學(xué)院學(xué)報， 1980，第二期 10 胡飛雪高速噴氣機打緯機構(gòu)的彈性動力分析 D碩士論文， 2007， 0601 11 曹清林，楊玉萍，沈世德雙支點六連桿打緯機構(gòu)的設(shè)計 J南通工學(xué)院學(xué)報， 1997， 10 12 . 8:630. 摘要 目前在織機中有三種類型：分別是劍桿織機、噴水織機和噴氣織機，劍桿織機因結(jié)構(gòu)簡單，成本低而應(yīng)用廣泛。我國是一個紡織大國，但由于我國在現(xiàn)代劍桿織機研究不足，當今劍桿織機機構(gòu)的知識產(chǎn)權(quán)不在我國，就不可能將企業(yè)做大、做出品牌。要改變 中高級劍桿織機生產(chǎn)設(shè)備主要依靠進口的局面，必須走自主創(chuàng)新的道路，需要從劍桿織機核心機構(gòu)開始做基礎(chǔ)性研究工作。劍桿織機的打緯機構(gòu)主要有三種：共軛凸輪機構(gòu)、四連桿機構(gòu)和六連桿機構(gòu)。 本文綜述了目前國內(nèi)外織機發(fā)展的現(xiàn)狀和打緯機構(gòu)的研究情況，提出了一種新的打緯機構(gòu)：橢圓齒輪 分析該機構(gòu)的打緯性能，建立了機構(gòu)的運動學(xué)數(shù)學(xué)模型，列出位移、速度和加速度方程。采用 到打緯機構(gòu)的運動學(xué)特性曲線。 了解和分析機構(gòu)參數(shù)對運動規(guī)律的影響，通過對機構(gòu)運動目標 的確定，來優(yōu)化打緯機構(gòu)的各參數(shù)，本文采用基于 0 編寫的可視化軟件進行人機交互對話優(yōu)化方法，結(jié)合實際設(shè)計時的結(jié)構(gòu)限制，取得了一組最佳參數(shù)。 關(guān)鍵字： 打緯機構(gòu)；橢圓齒輪；曲柄搖桿；運動學(xué)分析 ； 參數(shù)分析 t of is a in in s is in dom