开口机构凸轮设计.
积极式凸轮开口机构研究与设计
机 械 设 计 与 制 造
一
６一
Ｍａ ｈｎ ｒ Ｄ ｓｇ ｃ ｉｅｙ ｅ ｉｎ
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ｆｃ ｕｒ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｅ
ｎБайду номын сангаас
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第 １ 期 １ ２０ ０ ６年 １ １月
文章编号 ：０ １—３９ ２ ｏ ） １— ０６—０ １０ ９ ７（０６ ］ ０ ０ ２
【 摘要】 积极式凸轮开口机构是控制织机运动的关键部件， 决定织机运动的速度与平稳。探讨了
该机 构 的设 计 原理 ， 出了开 口凸轮 的设计 方 法 ； 此基 础上 研 制 了积极 式 凸轮 开 口机 构 。 开 口机 提 在 为
构 的创 新设 计提 供 了理论 基础 。
关键词 ： 凸轮 ； 开口机构 ； 织物组织
【 ｂｔ ｃ】Ｔｅ ｃｖ ｃｉ ｓｅｄ ｇｍ ｃａｉ ｅ ｅ ｐｒ ｏ ｓ ｗ ｉ ｅ ｒ ｉ ｓ ｈ ｓ ｅ Ａ ｓ ａｔ ｈ ｔｅ ａ ｄ ｉ ｅ ｎ ｍ ｉｔ ｙ ａｔｏ ｌ ｍ 。 ｈ ｈｄｔｍｎ ｅｐ ｄ ｒ ａ ｉ ｎ ｈ ｎ ｈ ｓ ｓ ｈ ｋ ｓｆ ｏ ｃ ｅ ｅｔ ｅ
Ｋｅ ｒ ｓ Ｃａ ；Ｓ ｅ ｄ ｎ ｅ ｈａ ｉｍ ；Ｆ ｂ ｉ ａ ｔ ｒ ｙ ｗｏ ｄ ： ｍ ｈ ｄ ｉｇ ｍ ｃ ｎｓ ａ ｒｃｐ ｔ ｎ ｅ
中图 分类号 ： Ｈ１ 文献标 识码 ：Ａ Ｔ ２
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２积极式开 口凸轮机构设计原理
积极 式开 口凸轮机 构的核心是共轭开 口凸轮的设计 ， 需要
机械设计中的凸轮机构设计
机械设计中的凸轮机构设计在机械设计领域中，凸轮机构是一种重要的动力传输装置，被广泛应用于各种机械设备中。
凸轮机构通过凸轮的旋转运动，驱动其他部件产生直线或曲线的往复运动。
它具有紧凑、高效、稳定等特点，在汽车发动机、机床、纺织机械等领域发挥着重要作用。
然而，在设计凸轮机构时，需要考虑多个因素，包括凸轮形状、凸轮轮廓设计、轴承选择等，才能实现理想的设计效果。
一、凸轮机构的设计要素及原理凸轮机构设计的首要任务是确定凸轮形状和凸轮轮廓。
凸轮的形状直接影响着凸轮机构的运动特性。
常见的凸轮形状包括圆形凸轮、球面凸轮、椭圆凸轮、平面凸轮等。
每种形状都有其适用的场合，需要根据具体应用和设计要求进行选择。
凸轮的轮廓设计是凸轮机构设计的核心之一。
凸轮轮廓的设计需要满足工作机构的要求，确保凸轮和从动件之间能够实现精确的接触和运动匹配。
凸轮轮廓可以根据从动件的运动学要求来确定，可以是简单的直线、圆弧，也可以是复杂的曲线轮廓。
凸轮机构的设计还需要考虑力学特性及材料选择。
凸轮与从动件之间的接触处会产生接触力和摩擦力，需要确保设计中的力学强度和刚度满足要求。
此外，凸轮的材料也需要考虑其耐磨性和耐久性，以保证长时间的可靠运行。
二、凸轮机构的设计流程凸轮机构的设计是一个系统工程，需要进行详细的规划和流程设计。
以下是一般的凸轮机构设计流程：1. 确定设计要求：包括凸轮机构的运动周期、速度、力学要求等。
2. 凸轮轮廓设计：根据从动件的运动要求，确定凸轮轮廓。
可以通过计算方法、图形方法或CAD软件进行设计。
3. 凸轮形状选择：根据具体要求和应用场景，选择合适的凸轮形状。
可以进行形状优化设计和分析，以得到最佳的设计方案。
4. 轴承选择：选择合适的轴承类型和尺寸，确保凸轮机构的运动平稳和耐久可靠。
5. 强度和刚度分析：进行力学分析，评估凸轮机构的强度和刚度是否满足要求。
可以通过有限元分析等方法进行验证。
6. 材料选择和热处理：根据设计要求选择适当的材料，并进行必要的热处理，提高材料的力学性能和耐久性。
织机凸轮开口机构的设计
置 由于 回综力 的存在 ， 使转子与凸轮时刻接 触 ， 可以使综 这样
框运动平稳 。采用外侧式 开 口机 构 ， 综框可 用十片综 ， 其中两
喷气织机的发展 ， 新型织机 发展 的一个巅峰 ， 是 对片梭织 机、 剑杆织机及 喷水 织机 的发展有着 巨大的刺激作用 ， 促进 了 新 型织机 的发展 ， 使各种新 型织机之 间展开 了激烈 的竞争 ， 于
是提高了新型织机 的整体性能 ，使新 型织机 的发展前进了一
２ 方案 分析 与确 定
２３ 方 案 的确 定 ．
一
（ ） 案 比较 。 ２方
由以上看 ， 种方案箱 体结构基 本相同 ， 不 同之处在 于 两 所 方案 １的三轴 Ａ、 、 Ｂ Ｏ在 同一平 面内 ， 而方案 ２的三轴呈 三角 形布置 ， 加工角度 来考虑 ， 从 显然 方案 １比方 案 ２容 易加工箱 体 。由于轴 Ａ、 Ｏ的支承座 和箱 体是 一体的 ， Ｂ、 同时铸造 出来 ，
Ｚ
综框 的回综 ， 但这种机构 的体积较大 ， 共轭 凸轮 的制 造相 当复
杂 ， 以此次设计笔者采用 了消极式开 口机构 。 所
消极 式 开 口机 构 是采 用提 综 和 回综 相 分开 。 综 时 ， 提 提综 绳
图 １ 传动方案 １
与开 口 机构连接 ， 利用凸轮开 口 机构来提综 ； 利用弹簧装置来 回
Ｅ ｕ ｐ ｎ Ｍａ ｕ ａ ｔｉ ｇＴ ｃ ｎ ｌｇ ． ２ １ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｎ ｆ ｃｒ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｎｏ４， ０ ０ ｎ
凸轮机构及其的设计
凸轮机构及其的设计凸轮机构是一种广泛应用于机械工程中的重要机构，用于变换一种运动形式为另一种运动形式。
它通常由凸轮、摇杆和连接杆等组成。
凸轮机构的设计涉及到运动规律、工作轨迹、轴向力分析等多个方面，下面将详细介绍凸轮机构的设计。
第一步是确定机构的运动要求和工作方式。
在设计凸轮机构之前，需要明确所需的运动形式，比如旋转、直线、往复等。
同时，还需要确定工作的速度、加速度、角度等参数。
这些运动要求和工作方式将直接影响凸轮机构的设计。
第二步是选择凸轮的形状和尺寸。
凸轮是凸轮机构中最为重要的部件，其形状和尺寸将决定机构的运动规律和工作轨迹。
常见的凸轮形状有圆形、椭圆形、心形等，可以根据具体要求选择合适的形状。
凸轮的尺寸则需要根据凸轮机构的工作范围和受力情况进行计算和确定。
第三步是设计摇杆。
摇杆是凸轮机构中的另一个重要部件，用于连接凸轮和连接杆。
摇杆的长度和位置将直接决定机构的运动范围和力度。
设计摇杆时需要注意受力情况，确保摇杆在工作时不会产生过大的应力和变形。
第四步是选择合适的连接杆。
连接杆连接凸轮机构的其他部件，传递力度和运动形式。
不同的连接杆形式包括曲柄连杆机构、平行四边形机构等，可以根据具体要求选择合适的连接杆。
第五步是进行轴向力分析。
凸轮机构在工作时会产生轴向力，因此需要进行轴向力分析，确保机构的稳定性和可靠性。
轴向力分析包括摩擦力、静力平衡、稳定性等方面。
第六步是进行运动仿真和优化设计。
通过运动仿真可以验证凸轮机构的运动规律和工作轨迹是否满足设计要求，并进行必要的优化设计。
运动仿真常常使用专业的动力学仿真软件，可以模拟机构的运动和受力情况。
总结起来，凸轮机构的设计需要考虑运动要求、工作方式、凸轮形状和尺寸、摇杆设计、连接杆选择、轴向力分析等多个因素。
通过合理的设计和优化，可以实现凸轮机构的稳定运动和有效工作。
凸轮机构及其设计汇总
凸轮机构及其设计汇总凸轮机构是一种用于传动和变换运动方向的机械装置，广泛应用于机械工程领域。
它由凸轮和从动件组成，其中凸轮是以其中一种特定的运动规律进行旋转，通过凸轮的几何形状和相对位置，传递运动给从动件，从而实现特定的运动要求。
以下是几种常见的凸轮机构及其设计概述。
1.凸轮与滑块机构凸轮与滑块机构是最基本、最简单的凸轮机构形式之一、它由一个旋转的凸轮和一个通过滑块与凸轮连接的从动件组成。
凸轮的运动规律决定了滑块的运动轨迹，从而实现特定的工作要求。
该机构常用于各种机械设备中，如汽车发动机中的气门机构。
2.凸轮与滚子机构凸轮与滚子机构与凸轮与滑块机构相似，但是从动件由滚子取代了滑块。
滚子在凸轮上滚动，减少了摩擦阻力，提高了运动效率和精度。
该机构常用于工具机中的进给机构等。
3.曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构由一个旋转的曲柄和一个与曲柄相连的摇杆组成。
当曲柄旋转时，摇杆随之摆动，从而实现一定角度或线性运动。
该机构常用于发动机中的连杆机构等。
4.凸轮与滚筒机构凸轮与滚筒机构是一种特殊的凸轮机构，用于实现平行四边形机构中的定位运动。
它由多个凸轮和与之相对应的滚筒组成，通过凸轮的运动规律，使滚筒进行旋转或平移，从而实现复杂的运动要求。
该机构常用于自动化生产线的装配机构等。
5.凸轮与推杆机构凸轮与推杆机构由一个旋转的凸轮和一个通过推杆与凸轮连接的从动件组成。
凸轮的运动规律决定了推杆的运动轨迹和运动速度，从而实现特定的工作要求。
该机构常用于工具机中的进给机构等。
凸轮机构的设计需要考虑凸轮的几何形状、运动规律和从动件的运动要求等因素。
在设计过程中，需要进行凸轮的轮廓设计、从动件的运动分析和凸轮机构的工作过程仿真等。
此外，还需要考虑制造、装配、使用和维护等方面的要求，以确保凸轮机构的可靠性、高效性和稳定性。
总结起来，凸轮机构是一种广泛应用于机械工程领域的机械装置，通过凸轮的运动规律和几何形状，实现特定的运动要求。
它包括凸轮与滑块、凸轮与滚子、曲柄摇杆、凸轮与滚筒、凸轮与推杆等多种形式，每种形式都有其特定的应用场景和设计要求。
凸轮设计方法范文
凸轮设计方法范文凸轮是一种运动机构，常用于将旋转运动转化为直线或曲线运动。
它广泛应用于各种机械设备，如发动机、泵、压力机等。
凸轮的设计方法是确定凸轮轮廓以实现所需的运动和力学要求。
下面将介绍凸轮设计的一般步骤和一些常用方法。
1.确定运动和力学要求：首先要确定凸轮需要实现的运动类型，如旋转、直线、曲线等，以及受力情况，如压力、扭矩等。
这些要求将指导凸轮轮廓和尺寸的设计。
2.计算凸轮尺寸：凸轮尺寸是根据运动和力学要求计算出来的。
具体计算方法因不同的运动类型而异。
对于直线运动，通常使用几何法或三角法计算凸轮外轮廓的尺寸。
对于曲线运动，可以使用数值计算方法或根据需求绘制曲线图来确定凸轮轮廓。
3.绘制凸轮轮廓：根据计算得到的凸轮尺寸，使用CAD软件或手工方法来绘制凸轮的轮廓。
在绘制轮廓时，要考虑到运动和力学要求，确保凸轮能够安全可靠地完成所需的运动。
4.优化凸轮设计：一旦绘制出凸轮的轮廓，可以使用仿真软件对凸轮的运动进行模拟和分析。
通过分析模拟结果，可以评估凸轮设计的优点和缺点，并进行必要的优化。
优化的目标可能包括减小摩擦、降低噪声、提高效率等。
5.制造和测试凸轮：在通过优化凸轮设计后，可以将凸轮制造出来并进行测试。
制造凸轮的方法包括铣削、车削、磨削等。
测试凸轮的方法通常包括检测凸轮的运动和力学性能。
根据测试结果，可以确定是否需要进一步调整凸轮设计。
除了上述一般步骤外，还有一些常用的凸轮设计方法和技巧，如下所示：1.基于图形法：这是一种简单的凸轮设计方法，通过绘制运动曲线和凸轮轮廓图进行计算。
这种方法适用于一些简单的运动类型，如直线运动。
2. 基于MathCAD和MATLAB的数值计算方法：这些计算软件可以通过编写算法来计算出凸轮轮廓。
根据运动和力学要求，可以编写数学方程来描述凸轮的运动规律，并通过计算得到凸轮轮廓。
3.基于优化算法的凸轮设计方法：这种方法通过使用优化算法和模拟软件来优化凸轮设计。
通过定义目标函数和约束条件，可以使用遗传算法、粒子群算法等优化算法来最优的凸轮设计。
喷气织机凸轮开口机构设计
喷气织机凸轮开口机构设计
说到喷气织机的凸轮开口机构，我得提提它那神奇的凸轮设计。
这凸轮啊，形状特别，就像个旋转的小山丘，控制着织机的开合。
你得想啊，这么小的部件，得有多精准才能做出好的布匹来！
说到材料选择，那更是讲究。
这凸轮得承受高速运转的压力和
摩擦，所以得选那种特别结实、耐磨的材料。
而且啊，这些材料还
得好加工，才能做出符合要求的凸轮来。
别忘了还有润滑和冷却系统呢！你想啊，凸轮和轴承高速运转，摩擦得发热，得有个系统来散热，不然部件就毁了。
所以得设计个
高效的润滑和冷却系统，让这凸轮开口机构能长时间稳定运行。
最后啊，还得考虑结构的紧凑性和维修的便利性。
结构紧凑了，占地就小，成本也低。
维修便利了，机器出问题时就能迅速修好，
不影响生产。
所以啊，这凸轮开口机构的设计得综合考虑各种因素，才能做出既实用又高效的喷气织机来！。
织机五大运动详解
织机五大运动详解开口运动1、开口的定义：在织机上按照织物组织的要求，把经纱上下分开，形成梭口的运动，简称开口。
完成开口动作的结构称为开口机构。
2、开口机构的作用：（1）使经纱上下分开，形成梭口。
（2）根据织物组织的要求，控制经纱的升降次序。
3、开口机构的类型：（1）凸轮和连杆开口机构：织制平纹、斜纹等简单织物，可用2~8页综框。
（2）多臂开口机构：织制较复杂的小花纹织物。
可用16页综框，最多可达32页综框。
（3）提花开口机构：织制复杂的大花纹织物。
它直接用综丝控制每根经纱的升降。
开口机构一、凸轮和连杆开口机构1．一般凸轮开口机构（综框联动式凸轮开口机构）用于织制平纹——综框的下降：靠凸轮作用；综框的上升：吊综辘轳回转时的联动作用。
注： A. 中心轴（凸轮轴）每一回转，形成两次梭口；B. 梭口高度：由凸轮的大小半径之差及踏综杆作用臂的长短决定；C. 综框的运动规律：由凸轮外廓形状决定。
（1）凸轮外形与综框升降的关系：凸轮一转，对应一个梭口的变化周期；每开一次梭口，凸轮转过的角度β=360º/Rw(2) 优缺点：A. 结构简单，安装维修方便，制造精度要求不高。
B. 吊综皮带在使用过程中会逐渐伸长，必须周期性检查梭口位置。
C. 踏综杆挂综处作园弧摆动，综框在运动中前后晃动，经纱与综丝的摩擦增多，引起断头。
D. 上梁和吊综装置影响机台光线，不利于检查布面。
E. 油污疵点。
2、弹簧回综式凸轮开口机构特点：综框的下降受凸轮驱动；综框的上升依靠弹簧的恢复力。
3、共轭凸轮开口机构特点：利用双凸轮积极控制综框的升降运动。
其结构是刚性连接，综框运动稳定准确。
4、沟槽凸轮开口机构特点：利用沟槽积极控制综框的升降运动。
5、连杆开口机构特点：是一种高速开口机构，不能适应多品种织造要求，仅适用于加工平纹织物的高速喷气喷水织机。
二、多臂开口机构——当Rw>8时，一般采用多臂开口。
1. 工作原理2. 机构组成纹板：储存综框升降顺序的信息，一般在机下根据纹板图的要求预先制备。
织造技术 开口4
三、提花开口机构
在提花开口机构上每一根经纱都由一根单独运动的
综丝控制，因此经纱同纬纱的交织规律具有相当大的
灵活性。织物的经向组织循环数可大到100 – 2000根。
提花开口机构可分为以下结构形式：
单动式提花开口机构
复动式提花开口机构
电子提花开口机构
链接 --- 提花开口视频
二、多臂开口机构：
机械式多臂开口：由花筒、纹板、纹钉等部件实现对
综框选择，控制经纱升降。
机电式多臂开口：采用纹板纸作信号存储器，阅读装置通过
光电系统探测纹板纸的纹孔信息来控制电磁机构的运动，该运
动便转化成综框的升降运动。
电子式多臂开口：储存综框升降信息的是集成芯片——
存储器通过由计算机控制的电磁铁等部件实现对综框的选择。
第四节
概Hale Waihona Puke 开口机构述开口机构：提综装置、回综装置、综框（综丝）升 降次序的控制装置 织平纹、斜纹或简单缎纹类织物：采用凸轮或连杆
开口机构
织较复杂小花纹织物：多臂开口机构 织大提花织物：提花开口机构，直接控制每根经纱 做独立升降运动。
一、凸轮和连杆式开口机构：
（一）消极式开口机构
1、 综框联动式凸轮开口机构： 见下图 即踏盘开口机构。
弹簧的恢复力，属消极式凸轮开口。 特点: 只能生产简单组织的织物，如果织制较为复杂的织物，凸 轮外形曲线将变得非常复杂，为减小压力角，须放大凸轮
基圆直径，以致开口机构变得过分笨重；一定的凸轮外形
只能生产一定开口规律的织物品种,凸轮储备量大.
（二）积极式开口机构
1．共轭凸轮开口机构
消极式凸轮开口机构中，由于回综不是开口凸轮驱动、 控制，因此容易造成综框运动的不稳定。 共轭凸轮开口机构利用双凸轮积极地控制综框的升降
机械原理凸轮机构含其设计
第六讲凸轮机构及其设计（一）凸机构的用和分一、凸机构1．成：凸，推杆，机架。
2．点：只要合适地出凸的廓曲，就可以使推杆获取各种期的运律，而且机构凑。
缺点：凸廓与推杆之点、接触，易磨，所以凸机构多用在力不大的合。
二、凸机构的分1．按凸的形状分：形凸柱凸2．按推杆的形状分尖推杆：构，能与复的凸廓保持接触，任意期运。
易遭磨，只适用于作用力不大和速度低的合子推杆：摩擦力小，承力大，可用于大的力。
不能够与凹槽的凸廓保持接触。
平底推杆：不考摩擦，凸推杆的作用力与从件平底垂直，受力平；易形成油膜，滑好；效率高。
不能够与凹槽的凸廓保持接触。
3．按从件的运形式分（1）往来直运：直推杆，又有心和独爱式两种。
（ 2）往来运：推杆，也有心和独爱式两种。
4．依照凸与推杆接触方法不同样分：（1）力封的凸机构：通其他外力（如重力，性力）使推杆始与凸保持接触，（ 2）几何形状封的凸机构：利用凸或推杆的特别几何构使凸与推杆始保持接触。
①等凸机构②等径凸机构③共凸（二）推杆的运动规律一、基本名：以凸的回心O 心，以凸的最小半径r0半径所作的称凸的基，r 0称基半径。
推程：当凸以角速度，推杆被推到距凸中心最的地址的程称推程。
推杆上升的最大距离称推杆的行程，相的凸角称推程运角。
回程：推杆由最位置回到初步地址的程称回程，的凸角称回程运角。
休止：推杆于静止不的段。
推杆在最静止不，的凸角称休止角；推杆在近来静止不，的凸角称近休止角二、推杆常用的运律1．性冲：推杆在运开始和止，速度突，加速度在理大将出瞬的无大，致使推杆生特别大的性力，所以使凸碰到极大冲，种冲叫性冲。
2.柔性冲：加速度有突，所以推杆的性力也将有突，不一突有限，所以引起有限冲，叫柔性冲。
3.掌握等速运律和等加速等减速运律的推程的速度、位移、加速度的方程：推杆运律——推杆在推程或回程，其位移s、速度 v 和加速度 a 随t 化的律。
3.1 多式运律：一般表示：s = C0+ C1δ+ C2δ2+⋯ + C nδn（ 1）一次多式运律（等速运律）δδν推程：s=hδ/ δ0v = hω/δ0δa =0δ/ωh＋∞δ－∞图7-7回程： s=h(1- δ / δˊ )v=- hδ ˊ0ω/图示为其推程运动线图。
开口机构凸轮设计
2.开口机构的类型
1.踏盘凸轮轮廓曲线的构成
踏盘是一个回转的平板凸轮，其轮廓曲线是由若干段弧线和曲线组成。 它们是上升曲线、下降曲线、小半径圆弧和大半径圆弧。上升曲线和下降 曲线都应该符合综框运动规律。而大、小半径圆弧，则与梭口满开后使综框 在梭口下线火上线静止。
上图是一个平纹踏盘，各个弧线和综框运动关系: （1）大半径圆弧AB—综框在梭口下线静止； （2）上升曲线BC—综框由下方升到上方； （3）小半径圆弧CD—综框在梭口上线静止； （4）下降曲线上方降到下方。
我们知道，每一个凸轮踏盘管理一片综框的运动，在织物的一个完 全组织中，有多少不同的经纱起落顺序，就应该有多少个踏盘来管理综 框的升降。在原组织中，踏盘的个数等于一个完全组织中的经纱根数。
3.踏盘的相互配置
每一组踏盘在踏板轴上的配置，均应该使相邻的两个踏盘的相位与踏板轴 回转的方向相反的方向错过一定的角度，其计算公式如下： φ=360°/m X飞数 式中：m—一个完全组织的纬纱根数，在原组织中即等于综片数。 φ—相邻的踏盘应该错过的相位角。 所以，有上述式子可以计算出：对于1/3 的斜纹组织，相邻踏盘错过的相位角是 φ=360°/4X1=90° 对于5/2维缎面组织，其相邻踏盘错过的相位角是 φ=360°/5X2=144°。共五个踏盘成144°的布置。
2.两种组织对应的简单凸轮设计
对于在一个完全组织中，在经线方向上，按照经纬浮 点数来分布每一个凸轮在一个开口—静止—闭合的度 数，对于1/3 斜纹组织来说，其为 360/4=90 ，而 每一个开口时间（对应度数）等于闭合时间，即90 /4=22.5 ，从而可以得出静止时间。同理设计5/2维 面锻，得到如下的开口循环图。
基于动态特性的剑杆织机共轭凸轮开口机构的设计方法
Ｍ 一
” ，
式中： “ 。 为踏综 杆 １关 于第 Ｏ个 节点 的质 量惯性 力矩 ．
用 同样 的方法 可 以得到 踏综杆 ２的动能表 达式 ： Ｔ ｍ ｉ １ ｓ一 ＋ Ｊ
第 ２ ７卷 第 ３期
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ ３ １２ ．
徐 州 工 程 学 院 学 报 （自 然 科 学 版 ）
Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ｏ ｒ ａ ｏ Ｘｕ ｈ ｕ ｎ ｔ ｕ ｅ ｆ ｚ ｏ Ｉ ｓｉ ｔ ｏ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ （ ｔ ｒｌ ｃｅ ｃ ｓ ｔ ｃ ｎ ｌｇ Ｎａｕ ａ Ｓ ｉｎ ｅ Ｅｄｔ ｎ ｉｏ ） ｉ
２１ Ｏ ２年 ９ 月
Ｓｅ ．２ ２ ｐ ０１
基 于 动态 特 性 的剑 杆 织 机 共 轭 凸轮 开 口机 构 的设 计 方 法
李 明哲 ， 东 日 池 正凡 。 孙 志宏 崔 ， ，
（． １ 平壤 机 械 大 学 ， 鲜 平壤 朝 ９ ９ ９ ；． ９ ０ ３ ２ 东华 大学 机械 工程 学 院 ， 海 上 ２０５） ０ ０ Ｉ
其 中 ， 为 踏综杆 Ｏ 的弯 曲刚度 ； 为连杆 Ｂ Ｄ Ｋ Ｂ Ｋ 的拉伸 刚度 ； ， 为跟 综框 结构 有关 的刚度 ； Ｋ。Ｋ Ｋ 为按 时 间带周期 性 变 的皮 带 的刚度 ； 为连 杆 Ｂ Ｄ Ｋ。 。 的刚度 ； Ｋ 为踏综 杆 Ｏ 的弯 曲刚度 ； 为 分别 把 Ｂ。 ｍ，
速 度越 高时 ， 这种 开 口机 构 的综框 振动 愈激 烈 ， 易引 起断 经 ， 至会 引起 皮带变 形 和综框 破坏 ． 文重新 建 容 甚 本 立 共轭 凸轮 开 口机构 （ 面 简称开 口机 构） 下 的动力 学模 型 ， 用矩 阵摄 动法 进行分 析设 计． 并
１ 开 口机 构 弹性 振 动 的 一 般化 坐标
织机开口机构结构设计
AbstractHeald frame is one of the important components, loom is a by fluctuation beam and left-right side gears connected with healding stem and drive a framework. The domestic and foreign had produced aluminium alloy heald frame, new aluminum heald frame etc, to mention loom high yield, high speed, the broad requirements; This paper width (three different 230cm 190cm, 250cm) looms, the heald frame, in Pro/E, SolidWorks software build heald frame digital model, then in Workbench software Ansys, the modal analysis, get heald frame of each order natural frequency and vibration mode, and analyzing their work of heald frame, thus improving performance influence the dynamic characteristic of heald frame, making it suitable for various high-speed loom work requirements. In the process, heald frame model completely according to gb (94009 FZ/T -- 1992) rules established, guarantee the accuracy of geometric structure heald frame, with production practical value.Keywords:Harnesses, loom, dynamic analysis, Ansys Workbench, vibration目录1 绪论 (1)1.1织机 (1)1.2织机的组成以及分类 (1)1.3织机的五大运动 (2)1.4综框简介 (2)1.5国内外研究情况 (3)1.6本文主要研究内容 (5)2 织机开口机构 (6)2.1、织机的功能 (6)2.2织机的四大机型 (6)2.3开口机构 (7)2.4开口机构的分类： (7)3 综框概述 (10)3.1综框的简介 (10)3.2综框的结构 (10)3.3综框的特点 (10)3.4综框的作用及其应具备的条件 (11)3.5综框的种类和技术要求 (12)3.6综框的维护保养和管理 (12)3.7综框的基本型号 (13)4 综框的结构设计 (14)4.1综框几何模型 (14)5 综框动态特性分析 (17)5.1 SolidWorks的简介 (17)5.2 有限元以及有限元分析 (18)5.3 ANSYS Workbench软件简介 (19)5.4综框动态特性分析 (19)结语 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录一 (30)1 绪论1.1织机织机又称织布机、纺织机、棉纺织机等，按织物纤维分类可分为棉纺织机、毛纺织机、麻袋织机、丝绸织机等。
各类开口机构特点与性能比较
构 复动式：每页综框配置上、下两把拉钩， 分 由上、下两把拉刀拉动。拉刀由中心轴
传动，因此，主轴每回转两转，上下拉
类 刀各作一次往复运动，形成两次梭口。 特点：机构动作比较缓和，能适应较
高速度，应用广泛。
多臂织机工作原理
II.
多
臂
开
口 2.
机机
构
构 分
类
（2）按纹板和阅读装置分： 机械式、机电式、电子式
2.
积
极
式 2.
开3
口连
机杆
构
开 口
机
构
特点
2.3连杆开口机构称曲
优点:结构简单，不易磨损,制造容易
1.曲柄连杆式开口机构可以调节成清晰或不清晰梭口，由于整 个开口时间内综框没有静止时间，所以避免了柔性冲击而高速适 应性好。
2.综框在最低位置时的相对静止时时间大于综框在最高位置时的 静止时间，故当梭口开足时，下层经纱运动较平稳，有利于引纬。
警惕会议成本
口开
机口
构
机 构
复动式单花筒消极多臂开口机构
3.
常 (1)
见 的
复 动 式
几单
种花
多 臂
筒 消 极
开多
口 机
臂 开 口
构机
构
工作原理分析
设开始时，下拉刀在右，上拉刀在左，综框在下。 （后二纬经纱连续在上）
下拉刀向左，上拉刀向右，综框上抬， 开第一梭口。
上拉刀向左，运行间隙所在路程 下拉刀向右，综框下降一点。（半 开梭口）
多多
臂臂
开
开 口
口机
机 构
构 的 选
择
1）普通有梭织机：织机档次低、 速度慢、选择传统拉刀、拉钩
各类开口机构特点及性能比较
2.
积
极 2.
式1
开 口
共 轭 凸
机轮
构开
口
机
构
特点
2.1共轭凸轮开口机构
利用双凸轮积极地控制综框的升降运动，不需吊综装置。 由于共轭凸轮装于织机外侧，能充分利用空间，可以适当加大 凸轮基圆直径，减小凸轮压力角。 共轭凸轮开口机构从摆杆一直到提综杆都是刚性连接，因此综 框运动更为稳定和准确。
综框
6mm
(2)综框联动式凸轮开口机构的优缺点
a. 结构简单，安装维修方便，制造精度要求不高。
b.吊综皮带在使用过程中会逐渐伸长，须周期性检查梭口位置。 c.踏综杆挂综处作圆弧摆动，综框在运动中前后晃动，经纱与 综丝的摩擦增多，引起断头。不适宜于高速运转，织机 Vmax=230r/min。
d.上梁和吊综装置影响机台光线，不利于检查布面, 油污疵 点。
综框 12mm
2.
积 极 式 2. 开2 口沟 机槽 构凸
轮 开 口 机
特点
2.2沟槽凸轮开口机构
利用沟槽积极控制综框的升降运动。 凸轮从小半径转向大半径时，综框上升， 沟槽内侧受力； 反之，凸轮从大半径转向小半径时，综框 下降，沟槽外侧受力。 材料和加工要求很高，磨损一旦产生，综 框运动不稳定，震动和噪音增大。
2.
积
极
式 2.
开3
口连
机杆
构
开 口
机
构
特点
2.3连杆开口机构称曲
优点:结构简单，不易磨损,制造容易
1.曲柄连杆式开口机构可以调节成清晰或不清晰梭口，由于整 个开口时间内综框没有静止时间，所以避免了柔性冲击而高速适 应性好。
2.综框在最低位置时的相对静止时时间大于综框在最高位置时的 静止时间，故当梭口开足时，下层经纱运动较平稳，有利于引纬。
凸轮机构设计(图文)
凸轮机构设计（图文）一、凸轮机构概述凸轮机构是一种常见的机械传动装置，主要由凸轮、从动件和机架组成。
它通过凸轮的轮廓曲线，使从动件实现预期的运动规律。
凸轮机构具有结构简单、运动可靠、传动精度高等优点，广泛应用于各种自动化设备和机械中。
二、凸轮机构设计要点1. 确定从动件的运动规律在设计凸轮机构之前，要明确从动件的运动规律，包括位移、速度和加速度等。
这将为后续的凸轮轮廓设计提供依据。
2. 选择合适的凸轮类型根据从动件的运动规律和实际应用需求，选择合适的凸轮类型，如平面凸轮、圆柱凸轮、摆动凸轮等。
3. 设计凸轮轮廓曲线凸轮轮廓曲线是凸轮机构设计的核心部分。
设计时，要确保凸轮与从动件之间的运动协调，避免干涉和冲击。
三、凸轮机构设计步骤1. 分析运动需求在设计之初，我们需要深入了解设备的工作原理和从动件的运动需求。
这包括从动件的运动轨迹、速度、加速度以及所需的力和行程。
这些信息将帮助我们确定凸轮的基本尺寸和形状。
2. 初步确定凸轮尺寸基于运动需求分析，我们可以初步确定凸轮的直径、基圆半径和宽度等关键尺寸。
这些尺寸将直接影响凸轮的强度、刚度和运动性能。
3. 设计凸轮轮廓确保从动件的运动平稳，避免突变和冲击。
考虑凸轮与从动件之间的间隙，防止运动干涉。
优化轮廓曲线，减少加工难度和提高耐磨性。
四、凸轮机构材料选择考虑耐磨性：凸轮在连续工作中会与从动件接触，因此应选择耐磨材料，如钢、铸铁或耐磨塑料。
考虑重量和成本：在满足性能要求的前提下，可以选择重量轻、成本较低的材料。
考虑环境因素：如果凸轮机构将工作在特殊环境中，如高温或腐蚀性环境，需要选择相应的耐高温或耐腐蚀材料。
五、凸轮机构的加工与装配精确加工：凸轮的轮廓必须严格按照设计图纸加工，以确保运动的精确性。
间隙调整：在装配时，需要适当调整凸轮与从动件之间的间隙，以确保运动的顺畅。
校验运动：装配完成后，应对凸轮机构进行运动校验，确保从动件的运动符合预期。
六、凸轮机构动态分析与优化在设计过程中，动态分析是不可或缺的一环。
织机开口机构结构设计
AbstractHeald frame is one of the important components, loom is a by fluctuation beam and left-right side gears connected with healding stem and drive a framework. The domestic and foreign had produced aluminium alloy heald frame, new aluminum heald frame etc, to mention loom high yield, high speed, the broad requirements; This paper width (three different 230cm 190cm, 250cm) looms, the heald frame, in Pro/E, SolidWorks software build heald frame digital model, then in Workbench software Ansys, the modal analysis, get heald frame of each order natural frequency and vibration mode, and analyzing their work of heald frame, thus improving performance influence the dynamic characteristic of heald frame, making it suitable for various high-speed loom work requirements. In the process, heald frame model completely according to gb (94009 FZ/T -- 1992) rules established, guarantee the accuracy of geometric structure heald frame, with production practical value.Keywords:Harnesses, loom, dynamic analysis, Ansys Workbench, vibration目录1 绪论 (1)1.1织机 (1)1.2织机的组成以及分类 (1)1.3织机的五大运动 (2)1.4综框简介 (2)1.5国内外研究情况 (3)1.6本文主要研究内容 (5)2 织机开口机构 (6)2.1、织机的功能 (6)2.2织机的四大机型 (6)2.3开口机构 (7)2.4开口机构的分类： (7)3 综框概述 (10)3.1综框的简介 (10)3.2综框的结构 (10)3.3综框的特点 (10)3.4综框的作用及其应具备的条件 (11)3.5综框的种类和技术要求 (12)3.6综框的维护保养和管理 (12)3.7综框的基本型号 (13)4 综框的结构设计 (14)4.1综框几何模型 (14)5 综框动态特性分析 (17)5.1 SolidWorks的简介 (17)5.2 有限元以及有限元分析 (18)5.3 ANSYS Workbench软件简介 (19)5.4综框动态特性分析 (19)结语 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录一 (30)1 绪论1.1织机织机又称织布机、纺织机、棉纺织机等，按织物纤维分类可分为棉纺织机、毛纺织机、麻袋织机、丝绸织机等。
喷气织机开口机构
喷气织机开口机构开口机构是织机五大机构之一，是形成织物所必需的重要机构。
它的任务是根据织物组织的要求，依次将穿入各页综框上的经纱分成上下两层以形成梭口，待纬纱引入后将梭口闭合，使经、纬纱形成交织状。
喷气织机的开口机构有：曲柄连杆开口、凸轮开口、多臂开口和提花开口。
曲柄连杆开口机构只能用于织制平纹织物，一般为4页综框，目前喷气织机较少采用。
凸轮开口机构最多可配8页综框，根据配置凸轮种类的不同，可以织平纹、斜纹、缎纹和灯芯绒等织物。
多臂开口机构最多可配16页综框，可织小提花织物，适宜的织物品种较多。
提花开口机构有1344针、2688针之分，最多可达20000多针，可织大提花织物，在喷气织机上的应用越来越多。
凸轮开口机构是喷气织机的常规配置。
其余形式由用户根据需要选用。
1.曲柄连杆开口由A、B两根独立的开口轴组成曲柄开口装置。
织机主轴与开口轴的转速比为1：2，开口轴左开口曲柄和右开口曲柄相位差为180°。
开口曲柄的回转运动经过连杆和摇杆到开口轴A和B，驱动摆臂带动综框上下运动。
开口量的大小可以通过调节连杆在摇杆上的位置来调整。
综框页数根据织物经密不同可以有以下两种选择：4页或6页。
综丝长度有以下3种：280：mm，330mm，33lmm。
右开口轴驱动第2，4页综框。
左开口轴驱动第1，3页综框。
曲柄开口机构的综框运动规律如图所示。
曲柄开口运动具有近似简谐运动的特点，所以较适应高速。
综框在最上或最下位置时，升降速度低；在综平位置时，升降速度高。
对于短纤类平纹织物，综平标准时间一般设定在310°，长丝类平纹织物的标准平综时间一般设定在330°。
综平时间晚，有利于减少经纱的摩擦，但不利于把纬纱打紧，织物组织不丰满。
2.凸轮开口凸轮开口按综框驱动机构的性质可分为消极式和积极式两种。
消极式凸轮开口机构由开口凸轮箱、钢丝绳及导轮、回综箱三部分组成。
它由回综箱中的回综弹簧控制综框复位。
积极式开口凸轮机构用共轭凸轮驱动综框升降，不需要回综装置。
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我们知道，每一个凸轮踏盘管理一片综框的运动，在织物的一个完 全组织中，有多少不同的经纱起落顺序，就应该有多少个踏盘来管理综 框的升降。在原组织中，踏盘的个数即等于一个完全组织中的经纱根数。
3.踏盘的相互配置
每一组踏盘在踏板轴上的配置，均应该使相邻的两个踏盘的相位与踏板轴 回转的方向相反的方向错过一定的角度，其计算公式如下： φ=360°/m X飞数 式中：m—一个完全组织的纬纱根数，在原组织中即等于综片数。 φ—相邻的踏盘应该错过的相位角。 所以，有上述式子可以计算出：对于1/3 的斜纹组织，相邻踏盘错过的相位角是 φ=360°/4X1=90° 对于5/2维缎面组织，其相邻踏盘错过的相位角是 φ=360°/5X2=144°。共五个踏盘成144°的布置。
2.两纬浮 点数来分布每一个凸轮在一个开口—静止—闭合的度 数，对于1/3 斜纹组织来说，其为 360/4=90 ，而 每一个开口时间（对应度数）等于闭合时间，即90 /4=22.5 ，从而可以得出静止时间。同理设计5/2维 面锻，得到如下的开口循环图。
1.开口机构的作用
2.开口机构的类型
1.踏盘凸轮轮廓曲线的构成
踏盘是一个回转的平板凸轮，其轮廓曲线是由若干段弧线和曲线组成。 它们是上升曲线、下降曲线、小半径圆弧和大半径圆弧。上升曲线和下降 曲线都应该符合综框运动规律。而大、小半径圆弧，则与梭口满开后使综框 在梭口下线火上线静止。
上图是一个平纹踏盘，各个弧线和综框运动关系: （1）大半径圆弧AB—综框在梭口下线静止； （2）上升曲线BC—综框由下方升到上方； （3）小半径圆弧CD—综框在梭口上线静止； （4）下降曲线上方降到下方。