剑杆织机引纬机构的设计与分析研究毕业论文

剑杆织机引纬机构的设计与分析研究毕业论文目录第1章绪论 (1)1.1课题背景以及研究意义 (1)1.1.1课题背景 (1)1.1.2 研究的意义 (1)1.2 本章小结 (2)第2章剑杆织机的简介 (3)2.1 织机的结构简介 (3)2.2 织机的分类及其特点 (4)2.2.1 喷气织机的特点 (4)2.2.2 片梭织机的特点 (5)2.2.3 剑杆织机的特点 (5)2.3 剑杆织机的简介及其分类 (6)2.3.1剑杆织机的定义 (6)2.3.2剑杆织机的分类 (6)2.4 不同剑杆织机引纬机构的简介和传动原理分析 (8)2.4.1 TP500型剑杆织机引纬机构分析 (8)2.4.2 SM型剑杆织机引纬机构分析 (11)2.4.3 C401型剑杆织机引纬机构分析 (13)2.4.4 GTM型剑杆织机引纬机构分析 (15)2.5 本章小结 (16)第3章六连杆引纬机构的设计 (17)3.1连杆部分的结构设计 (17)3.2传剑箱的结构设计 (19)3.3 本章小结 (20)第4章传剑箱齿轮的校核 (21)4.1传剑箱齿轮的选取方案 (21)4.2 传剑箱齿轮的校核 (21)4.3 本章小结 (26)第5章有限元应力分析 (27)5.1 齿轮的应力分析 (27)5.2 轴的应力分析 (28)5.3 本章小结 (29)第6章结论与展望 (30)6.1 结论 (30)6.2展望 (30)致谢 (31)参考文献 (32)第1章绪论1.1课题背景以及研究意义1.1.1课题背景随着科技的发展，人们生活的日新月异。

我国在各个领域取得了瞩目的成就。

在纺织机械领域同样经历了从无到有、从小到大、从低端到高端的发展。

纺织行业是一个传统的行业，是社会和经济发展的重要支柱。

处于衣、食、住、行的首位，纺织业存在于我们生活中的方方面面，涉及到我们生活中的每个角落，我们生活中处处都离不开纺织。

正是因为人们这种不断的需求，才促进了纺织业的飞速发展。

从原始的手工纺织，逐渐发展到以机器代替人力，解放了生产力的同时也增加了纺织的质量与速度。

然而我们还不能局限于现在的纺织水平，我们要通过不断的创新，追求质量高、速度快的纺织机械。

在这种背景下，旨在促进纺织企业发展，提高纺织企业的竞争能力，本课题主要针对剑杆织机的引纬机构进行分析，研究并分析这种剑杆织机引纬机构的结构和工作原理，并在此基础上从运动学角度分析、优化设计、动力学分析，为以后探索一个剑杆织机引纬机构改型的可行性方案提供一点可借鉴的经验。

1.1.2 研究的意义剑杆织机是目前应用最为广泛的无梭织机，占无梭织机总数的45%以上，织机行业发展的优先位置。

剑杆织机的机构与传统的有梭织机相仿，其筘座往往比有梭织机的简而轻，因此适用于老机改造。

用筒子纱制织省去卷纬工序，劳动生产率高。

它用选纬针引入纬纱，多则可达8色以上色纬引入，而且便于单纬引入，使织物具有灵活多样的特点，适用于色织，织格子织物、装饰织物、地毯、双层织物等。

由于剑杆织机是积极传动的，废除了梭子引纬冲击，撞击的特点，有效地降低了织机的在工作时的噪声。

在现代剑杆织机上剑杆用碳纤等复合材料制造而成的，它具有挺直、轻质、耐高温等特点可以适应耐高温等特点可以适应高速运转的需求，从而促进了剑杆织机的发展。

它除了具有无梭织机高速、高自动化程度、高效能生产的特点外，其积极引纬方式具有很强的品种适应性，能适应各类纱线的引纬，加之剑杆织机在多色纬织造方面也有着明显的优势，可以生产多达16色纬纱的色织产品。

随着无梭织机取代有梭织机，剑杆织机将成为机织物的主要生产机种[1]。

目前，国纺织行业织造厂引进国外的纺织机械增加，尽管国也有大量生产纺织机械的厂商，但是其自主研发的能力低，大多是引进国外先进的技术，然后自己加工制造，创新程度不高，缺乏创新能力。

然而这就导致了纺织机械与纺织技术的昂贵。

这实际上限制了纺织行业的发展。

要想振兴纺织行业，必须学会自主研发与创新[2]。

从研发设计到生产加工，再到装配调试，最后到成品的过程必须能独立自主地完成。

这都是国纺织机械将要面临的挑战。

身为一名机械人员有必要为纺织行业的发展贡献力量，尽我绵薄之力，推进纺织机械行业发展。

因此，在大学阶段培养有实际的纺织机械设计知识的人才是至关重要的。

因为他们的能力关乎着纺织机械行业未来的发展。

本次毕业设计主要针对剑杆织机的引纬机构的机械结构进行设计，简单的对剑杆织机的引纬机构的运动以及传剑机构的工作过程进行模拟与仿真。

引纬运动是织机的五大运动之一，它是引导纬纱进入并穿过梭口的过程，也是五大运动之中最为繁琐的一部分,区分各类织机的一个重要的标准就是根据其引纬方式的不同。

通过本次设计，我们可以熟知剑杆织机引纬机构的工作过程，也可以通过剑杆织机的引纬扩展到其他织机的引纬运动。

了解剑杆织机是如何应用剑头进行引纬，让我们对剑杆织机的引纬运动有一个更加透彻的了解。

对纺织机械知识的了解不仅仅停留在书本上，而是将纺织机械的知识应用并且发散到到了实际当中。

同时，此次设计必将为其他人在以后的研究中，提供一些可供参考的资料，提供一点经验，也希望能够鼓励中国纺织机械在自主研发方面的发展。

本课题设计重点在于六连杆引纬机构，通过对引纬机构进行运动学分析、优化设计、动力学分析，希望能剖析引纬机构，探索一个剑杆织机引纬机构改型的可行性方案。

1.2 本章小结本章前半部分主要讲述的是课题的背景与研究意义，讲述了剑杆织机现在的发展现状，主要是描述目前织机所能够达到的织物水平，以及未来的发展趋势。

后半部分主要讲的是此次设计所涉及的容和目的。

第2章剑杆织机的简介2.1 织机的结构简介织机的种类有很多，但是各类织机基本上都是由开口机构、引纬机构、打纬机构、卷取机构、送经机构这五大机构组成的。

下面我们简单介绍一下这五大机构。

开口机构：在织机上，每次引纬之前将织轴引出的经纱按组织点的要求向上和向下分开，形成一个能足以让载纬器或引纬介质顺利通过的通道梭口，这一形成梭口的运动过程叫开口运动，完成这一运动的机构叫开口机构。

引纬机构：由载梭器、纬纱夹持器或引纬介质将纬纱引入织口，便于与经纱交织形成织物，这一将纬纱引入并通过梭口的运动叫引纬运动，完成引纬运动的机构叫引纬机构。

打纬机构：把引入到梭口的纬纱推到织口，形成织物的运动叫打纬机构，完成打纬运动的机构叫打纬机构。

卷取机构：为了保证织机连续运转，要将织出的织物引离织口，织物引离织口卷成一定的卷装形成的运动叫卷取运动，完成卷取运动的机构叫卷取机构。

送经机构：是持续从织轴放送出适当长度的经纱，使经纱能在一定力控制围进行交织的运动叫做送经运动，完成送经运动的机构叫送经机构[3]。

我们简单介绍一下一般织机的工作原理，通过下图2-1我们将对织机的结构以及工作原理有一个简单的了解。

图2-1 机织物意形成示图1—织轴 2—经纱 3—后梁 4—停经片 5—经纱 6、6’—综丝 7、7’—综框 8—钢筘9—纬纱 10—纡子 11—梭子 12—胸梁 13—卷取轮 14—卷布辊 15—织物 16—箱座经纱2经过从织轴1引出,绕过后梁3，并经过停经片4，穿过综框7上的综眼，综框作上下运动，使穿过综眼的经沙分成两层，形成梭口，以便剑杆（引纬器）穿过梭道，将纬纱引入梭口。

由钢筘8引入的纬纱打入梭口，使经纱和纬纱交织成织物，然后经过胸梁12、卷布辊、导布辊，最后将织物卷在卷布辊上。

织机各主要机构工作配合，就是开口机构、引纬机构、打纬机构、卷曲机构、送经机构的工作时间配合，其中最重要工艺参数是开口机构和引纬机构的时间配合。

二者达到合理的协调，才能使织机流畅的工作。

2.2 织机的分类及其特点当前，国纺织企业应用最多的织机类型主要是剑杆、片梭与喷气织机三种。

作为应用最广泛的织机，它们具有各自优势和问题。

下面我们简单介绍一下它们各自的特点以及存在的问题。

2.2.1 喷气织机的特点喷气织机在织造中利用空气作为介质喷射引纬，已被公认为一种最有效的引纬方式，这种引纬介质不需要有任何机件的支持，同时也不会使纱潮湿，以致影响工作。

不会像一般载纬器那样在高速飞行时有发生轧梭的危险，因而比较安全。

当纬纱发生断头时易从织口中清除出去，便于设置断纬清除和自动生头的装置，具有较高的自动化程度。

织机上的经位置线可以作任意改变，例如可以做成倾斜梭口，织机上卷布辊位置可以移到后面放在经轴下面。

这样既节约了织机在深度方向的面积，又可在织机后车弄传送经轴、布辊，以利管理和操作。

喷气织机为了使气流能有效地握持纬纱提高引纬速度，往往需通过高速喷射的气流来引纬，从而产生了一些缺陷。

例如，气流在自由空间喷射进入周围大气之中，它将在一相对比较短的距离损失其飞行初速度。

为了减少这种气流的扩散，在织机上安装了急流装置。

动力消耗较大。

因为气流的扩散，其能量常是不可避免的被浪费。

纬纱的力较难控制。

纬纱头端在气流作用下还有一定程度的解捻作用，所以织物的布边，尤其在喷射对侧不容易得到十分理想的平整。

容易产生小圈圈之类的纬纱疵点，尤其在喷射对侧容易发生[4]。

2.2.2 片梭织机的特点片梭纱夹可以做得很小，其重仅梭子的十分之一。

因而它夹持纬纱飞跃梭口时可以达到普通梭速两倍的高速，而动力消耗可以比有梭织机低。

片梭纱夹用扭轴投梭机构代替传统的击梭机构，扭轴转角接近主轴一转转角达300°，在这段时间扭轴逐步扭转，积蓄能量，一旦击梭需要时，该能量即可迅速释放。

这种击梭机构不会造成织机回转不匀，它几乎全部用钢铁制成，机物料损耗相应少得多。

这种片梭在击梭制梭过程中噪声90dB,比传统有梭织机的噪声要低得多。

如进一步研究可望把梭子及投梭机构的能量回收一部分，但这仅在理论上有可能，在实际上应用上尚未有用诸实践的例子[4]。

2.2.3 剑杆织机的特点剑杆织机的机构与传统的有梭织机相仿，其筘座往往比有梭织机的简而轻，因此适于老机改造。

用筒子纱制织省去卷纬工序，劳动生产率高。

它用选纬针引入纬纱，多则可达8色以上色纬引入，而且便于单纬引入，使织物具有灵活多样的特点，适于色织，织格子织物、装饰织物、地毯、双层织物等。

由于剑杆是积极传动的，废除了梭子引纬冲击，撞击的特点，有效地降低了织机的噪声。

在现代剑杆织机上剑杆用碳纤等复合材料制造成，例如用多层涤纶布用尼龙作粘结剂做成的剑带，它具有挺直、轻质、耐高温等特点可以适应高速运转的需要，从而促进了剑杆织机的发展。

通过上述介绍可以总结：片梭织机投资大，回收期长，由于外部市场环境的不确定性，投资风险也相应增加，但由于其经济寿命长，产品适应性强，故可通过开发高档织物与特种织物以缩短投资回收期，利用其后期赢利能力强的特点争取较长时期稳定赢利。

喷气织机耗电大，需增加空压机设备以及厂房的投入，需要增加投资，但转速高，效率相对稳定，可以产量优势争取较快的投资回报。