共轭凸轮打纬机构分析与优化
剑杆织机共轭凸轮打纬机构运动的优化设计
Ａ Ｃ Ａ Ｄ Ｅ Ｍ ｌＣ
剑 杆 织机 共轭 凸轮 打纬 机 构 运 动 的优 化设计
山东 日发 纺织 机 械有 限公 司 孙 庆 军 ／文
摘 要 ：打 纬 共轭 凸 轮机 构 的设 计 非常 关 键 ，通 过 用最 小二 乘 拟 合方 法 进行 摆 杆运 动 曲 线 的拟 合 ，对 型面 曲 线进 行 优 化设 计 。
可 以看 到 ：最小 二 乘 拟 合 曲 线过 滤 掉 了 原 加速 度 曲 线 中 的锯 齿状 波动 误 差 。保 留 了原 位 移 、速 度 、加 速 度 曲 线 设 计 的 特 点 。该 曲 线 与原 始 摆 杆 曲 线 的 “角位 移 ” 的 最 大 误 差仅 为 ０．０５４５度 （发 生在第 ５８点 ），吻合程度 非常高 。
２ 剑 杆 织 机 打 纬 共 轭 凸轮 型 面 曲线 的优 化 设 计
ＲＦ２０Ｎ 型剑 杆织 机 ，根 据结 构 的需要 ，织 机 的筘座 脚 、 打 纬 动程 已经 确 定 。如 何 在 这 些 条件 一 定 的情 况下 ，通过 优 化 凸 轮 的型 面 曲线 ，来 实 现 较 大的 打 纬 力 以及 提 高 转速 减少 振 动 ，是我 们设 计 的重 点 。
圈 ３
（２）拟 合误 差分 析 现 将原 摆 杆 波 浪 曲线 、最小 二 乘 拟 合 曲线 绘 制 在 同一 张 图上 ，见 （图 ４）。
圈 ２
２．３用最小二乘拟 合方法进行摆杆运动 曲线的拟合 （１）最小 二乘 拟合 方 法
关 于 最 小二 乘 拟 合 方 法 的计 算 过 程 ， 因较 为 繁 复 ，本 文 不再 赘述 ，可参 见 数值 分析 》［２】。
现 利用 该种 方法 ，对 上述 带有 误差 的摆 杆运 动 规律 （原 始 曲线 ）进 行处 理 ，得 到一 条 与 原 始 曲线 极 为 相 似 的最 小 二 乘 拟 合 曲 线 ，如 （图 ３）。 由图 可 以看 到 ：该 曲线 是一 条 连续 的 、光 滑 的 曲线 。其 中 ：
共轭凸轮机构模糊优化设计与运动仿真
共轭 凸轮机构模糊优化设计与运动仿真 ★
杨先海 王 旺（ 山东理工大学 机械工程学院。 淄博 ２５４ ） ５０９
ＹＡＮＧ ａ － ａ ， ＡＮＧ Ｗ ａ ｇ Ｘｉｎ ｈ ｉ Ｗ ｎ
Ｆ ｚｙｏ ｔ ｚｉｎｄ ｓ ｎａ ｄｍｏｉ ｉ ｌ ｉ ｒ ｏ ｊｇ ｔ ａ ｃａ ｉ ｕｚ ｐｉ ｔ ｅ ｉ ｎ ｔ ｎｓｍｕ ｔ ｎｆ ｎ ａｅｃ ｍ ｍｅ ｈ ｎ ｍ ｍｉ ｏ ｇ ｏ ａｏ ｏ ｃ ｕ ｓ
（ ｏｅｅ ｆ ｃａｉ ｌ ｎｉｅｒ ｇＳａｄｎ ｎｖｒｉ ｃｎｌｇ，ｉｏ ５ ０９ Ｃ ｉａ Ｃ ｌｇ ｈｎｃ ｇ ｅｉ ，ｈ ｏｇ ｉｅｓｙｏＴ ｈ ｏ ｙＺｂ ５ ，ｈｎ ） ｌ ｏＭｅ ａＥ ｎ ｎ ｎ Ｕ ｔ ｆｅ ｏ ２ ４
【 摘要】 出了运用模糊综合评判原理对凸轮运动规律进行优化选择的方法， 提 建立了模糊综合评 判模 型 ， 过列举 算例说 明了设 计 方法的合 理性 。编制 了共轭 凸轮 机 构模糊优 化设 计和仿 真 系统软 通
件程序， 实现了共轭凸轮机构的运动仿真和加工仿真， 提高了共轭凸轮设计和制造的工作效率 ， 有效
降低 了制造 成本 ， 决 了我 国高速 重载 凸轮 分割 器的制造精度 问题 。 解
关键 词 ： 共轭 凸轮 机构 ； 模糊评 判 ； 仿真 ； 软件
【 ｂｔ ｃ］ｕ ｙｓｎ ｅ ｃｌ ｐ ｒ ｓ ｇｔ ｏ ｓｄｉ ｔ ｐｉａ ｓｌ ｔ ｎｏ ｈ ｗ Ａ ｓ ａｔ ｚ ｔ ｔ ａ ａｐａ ｉ ｅｒ ｉ ｕｅ ｏｔ ｌ ｅ ｃｏ ｅ ｌ ｒ Ｆ ｚ ｙｈｉ ｉｎ ｈ ｙ ｓ ｎｈ ｅ ｍ ｅ ｉ ｆｔ ａ
轮间歇分割器 国内需求 只能依赖进 口产品。利用模糊综合评判
原理 ， 优化选择 凸轮组成廓线 ， 可有效提 高凸轮的动态性能 ， 结 合先进 的虚拟设计和制造技术 ，提前解决设 计过程 中出现 的问 题 ， 而缩短设计周期 ， 从 提高制造精度 ， 以有效促进我 国共轭 可
共轭凸轮打纬机构弹性动力学和有限元分析
ｐｒ ｖ ｍ ｎ ・ ｏｅ ｅ ｔ
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ：Ｒｏ ｋ ｎ ｈａ ｔ；Ｅｌ ｓｉ ｎａ ｉ ｓ；ＡＤＡＭ Ｓ；Ｆｉ ｔ ｌ ｍｅ ｄｓ ｃ ｉｇｓ ｆ ａ ｔｃ ｄｙ ｍ ｃ ｎｉｅ ｅｅ ｎｔ
中图分 类号 ： Ｈ１ ２ ２ ０ ４ ． １ 文献 标识 码 ： Ｔ １ ． ２ ２ ２ Ａ
共轭凸轮打纬机构弹性动力学和有限元分析
滕 兵 何 勇 （ 东华大 学，上海 ２ ０ ５ ） ０ ０ １
Ｔ ｅａ ａ ｓ ｆ ｏ ｊｇ ｔ ｇｃ ｍ ｈ ｎ ｌ ｅｏ ｎ ａｉ ａ ｙ ｃ ｕ ｎ
ｎ ｂ ａ ｉｇ－ ｕ ｃ ａ ｉｍ ｔ ｉｉ ｌｍｅ ｔａ ｄ ｅｌｓ ｉ ｄ ｎ ｍｉｓ ｅ ｔ ｎ － ｐ ｍｅ ｈ ｎｓ ｗｉ ｆ ｔ ｅｅ ｈ ｎ ｅ ｎ ｎ ａ ｔ ｙ ａ ｃ ｃ
ｗ ｔ ｒｔｉｏｇ ｎ ａｉ ｎ ａｔ ｏ ｌ ｅｔ ｈ ｅ ａ ｄ， ａ ｅ ｔｅ ａｉｏ ｔｅ ｈｏｙ ｏ ｅ － ｅ ｅ ｈ ｈ ｈ ｓ ｒａ ｉ ｔ ｎａ ｐ ｒ ｃｕ ｍ ｅ ｔｅｄｍ ｎ ｓ ｎ ｏ ｒ ｈ ｓｓｆ ｈ ｅｒｆ ｒ ｈｉ ｉ ｚｏ ｄ ｄ ｄ ｆ ｂ期
２０ ０ ６年 ２月
文 章 编 号 ：０ １ ９ ７ ２ ０ ）２—０ ３ １ ０ —３ ９ （０ ６ ０ ０ ９一Ｏ ２
机 械设 计 与制造
Ｍａ ｈｉｅ ｖ Ｄｅ ｉ ｎ ＆ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｒ ｃ ｎ ｒ ｓｇ ｎ ｆｃｕｅ 一３ ９一
共轭凸轮打纬机构分析与优化
却 已引起各个 企 业 的 广泛 重 视 ， 然 能 系 统完 整 虽
地 应用 虚拟产 品开 发技 术 的企 业 或研究 单位 现在 还 不是 很多 ， 有 许 多 企业 开始 应 用 一 项 或数 项 但 单元 技术 并且 取得 了明显的效 益 。ＡＤ ＡＭＳ是 目 前 世界 上应用 比较 广泛 的机械 系 统动力 学仿 真分
［ ：￣ｌ高彩凤， １ Ｅ ３， ］ ｕ 韩贤军． 服装企业买手模式［ ］北京Ｉ Ｍ． 中 国 纺织出 版社， ｏ－ ｏ
特点 ， 谨慎 地运 用这 种产 品开发 模式 。 Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｈ ｏ ｃ － ｖ ｌ ｐ ｅ ｔｅ ｎ ｏ ｓ ａ ｃ ｎ ｔ ｅ Ｐｒ ｄｕ ｔＤｅ ｅ ｏ ｍ ｎｔＰａ ｔ ｒ ｆ Ｂｕ ｅ ｏ ｎ Ｃｌ ｔ ｎ ｙ ｒＭ ｄｅｉ ｏ ｈｉ ｇ Ｅｎｔ ｒ ｉｅ ｅ ｐｒｓ
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｏ ｇ ｎ ｌ ｓ ｎ ｈ ｏ ｃ ｐ ｆ ｂ ｙ ｒ ｎ ｒ ｃ ｓ ｆ ａ ｐ ｌ ｇ ｐ ｏ ｕ ｔ ｄ ｖ ｌ ｐ ｅ ｔ ｒ ｕ ｈ ａ ａｙ ｉｇ ｔ ｅｃ ｎ ｅ ｔｏ ｕ ｅ ｓａ ｄ ｐ ｏ ｅ ｓｏ ｐ ｙ ｉ ｒ ｄ ｃ— ｅ ｅｏ ｍ ｎ ｎ ｐ ｔ ｅ ｎ ｆｂ ｙ ｒ ｍｏ ｅ，ｈ ａ ｅ ｒｅ ｏ ｉ ｓ ｒ ｃ ｌ ｔ ｉ ｇ ｅ ｔ ｒ ｒｓ ｏ ａ ｐ ｙ ｔ ｉ ａ ｅ ａ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ａ ｔ ｒ ｓｏ ｕ ｅ ｄ ｔ ｅ ｐ ｐ ｒ ｔ ｉ ｓｔ ｎ ｔ ｕ ｔｃ ｏ ｈ ｎ ｎ ｅ ｐ ｉｅ ｔ ｐ ｌ ｈ ｓ ｍ ｄ ｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔ ｅｒ ｃ ｎ ｉ ｏ ｎ ｉ ｅ ｏ ｅ ｉ ｓ ｒ ｃ ｉ ｎ ｎ ｈ ｗ ｏ ａ ｐ ｙ ｔ ｉ ｍｏ ｅ Ｉ ｈ ｎ ｉ ｉ ｕ ｔａ ｅ ｈ ｈ ｉ ｏ ｄ ｔ ｎ ａ ｄ ｇ ｖ ｓ ｓ ｍ ｎ ｔ ｕ ｔｏ ｓ ｏ ｏ ｔ ｐ ｌ ｈ ｓ ｉ ｄ ． ｎ ｔ ｅ ｅ ｄ， ｔ ｌ ｓ ｒ ｔ ｓ ｔ ｅ ｌ ｂ ｙ ｒ ｐ ｏ ｕ ｔ ｄ ｖ ｌ ｐ ｅ ｔｍ ｏ ｅ ｉ ｅ ａ ｌ ｔ ｘ ｍ ｐ ｅ ｕ ｅ ｒ ｄ ｃ ｅ ｅ ｏ ｍ ｎ ｄ ｎ ｄ ｔ ｉ ｗｉｈ ｅ ａ ｌ ．
凸轮机构的优化设计
(4) 接触强度约束 保证凸轮机构运动过程中凸轮副的最大接触应力不超过许用值。
(5) 几何空间约束 对凸轮机构所占据空间在各个方向的尺寸加以限制。
(6) 防干涉约束 防止各构件实体在空间上发生运动干涉。
(2) 凸轮重量的极小化 为了减小凸轮机构的体积，节省材料和减小惯性，可以凸轮重量W(X)极小作为目标函数。
(3) 最大接触应力的极小化 虽然已用接触强度建立了约束条件，使凸轮副有足够的强度和寿命。但如果要求机构在给定条件下具有最高的强度和最长的寿命，则应使机构种类繁多，同一运动要求往往可以通过多种凸轮机构来实现，即使在凸轮机构类型确定的情况下，实现运动要求的机构基本参数和结构参数也有较大的可取范围。这就存在如何根据使用场合和工作要求，合理选择凸轮机构类型和确定有关参数的问题，它们是建立在设计方案的定量评价基础上的最优化问题。由于凸轮机构类型选择属于概念设计范畴，目前尚无系统的评价理论和方法，在一般的工程设计中，此项工作主要依赖于设计者个人的经验和主观意愿，只有通过对专家设计经验的总结，并加以描述，构造类型设计知识库和定量评价系统，基于人工智能和专家系统技术，才能实现凸轮机构类型的智能设计和最优设计。关于凸轮机构类型确定情况下几何参数的优化设计，已有成熟的理论和方法，基于一定的寻优策略和算法，即可获得最优解。下面仅简要介绍凸轮机构参数优化设计数学模型的建立，优化方法可参考有关专门资料。
以上仅是考虑某个评价指标的单目标优化。若优化设计中要求兼顾多个评价指标，则为多目标优化问题。优化设计理论中也有解决多目标优化问题的方法。
1. 设计变量
凸轮机构的参数很多，如凸轮基圆半径、直动从动件偏距、滚子半径、盘形凸轮轮廓厚度、摆动从动件长度及中心距等，其中有部分参数相互之间存在确定的函数关系。选择其中相互独立的参数作为设计变量，用通式表示为X=[x1,x2...xn,]T。
凸轮机构的分析和设计
3．滚子推杆滚子半径的选择 采用滚子推杆时，滚子半径的选择，要考虑滚子的结构、强 度及凸轮轮廓曲线的形状等多方面的因素。 （1）凸轮轮廓曲线与滚子半径的关系 1）当凸轮廓线内凹时，则ρa＝ρ＋rr。 此时，无论滚子半径大小如何，凸轮的工作廓线总是可以平 滑地作出来。 2）当凸轮廓线外凸时， 则ρa＝ρ－rr。 若ρ＝rr时， 则ρa＝0，工作廓线出现变尖现象。 若ρ <rr时， 则ρa<0， 工作廓线出现交叉， 推杆运动规 律出现失真现象。
凸轮机构的分析和设计
一、 凸轮机构的应用和分类
1．凸轮机构的应用 （1）实例 内燃机配气凸轮机构 自动机床进刀机构 自动机床凸轮机构 （2）特点
适当的设计凸轮廓线可实现各种运动规律，结构简单，紧凑； 但易磨损，传力不大。
2．凸轮机构的分类 （1）按凸轮的形状分
1）盘形凸轮（移动凸轮）
2）圆柱凸轮 （2）按推杆形状及运动形式分 1）尖顶推杆、滚子推杆和平底推杆 2）对心直动推杆、偏置直动推杆和摆动推杆 （3）按保持高副接触方法分 1）力封闭的凸轮机构 2）几何封闭的凸轮机构
最大速度vmax (hω /δ0)×
1.00
最大加速度amax 2 2 (hω /δ0 )×
∞ 4.00
最大跃度jmax 2 2 (hω /δ0 )×
适用场合
低速轻载
∞ ∞ 39.5 60.0
2.00
1.57 2.00 1.88
中速轻载 中低速重载
中高速轻载 高速中载
余弦加速度 正弦加速度
5次多项式
（2）凸轮廓线设计方法的基本原理 在设计凸轮廓线时，可假设凸轮静止不动，时其推杆相对凸 轮作反转运动，同时又在其导轨内作往复运动，作出推杆在这种 复合运动中的一系列位置，则其尖顶的轨迹就是所要求的凸轮廓 线。这就是凸轮廓线设计的反转法原理。 2．用作图法设计凸轮廓线 （1）直动推杆盘形推杆凸轮廓线的设计 1）偏置直动尖顶推杆盘形凸轮廓线的设计 2）偏置直动滚子推杆盘形凸轮廓线的设计 3） 对心直动平底推杆盘形凸轮廓线的设计 结论 尖顶推杆盘形凸轮廓线的设计是滚子推杆和平底 推杆盘形凸轮设计的基本问题及方法。
机械锁紧装置凸轮机构及优化设计分析
机械锁紧装置凸轮机构及优化设计分析凸轮机构的设计需要考虑以下几个方面：力的传递、摩擦等。
在设计
凸轮机构时，需要合理选择凸轮的形状和凸轮轴的位置，以满足锁紧和释
放的要求，并尽量减小摩擦损失。
在机械锁紧装置凸轮机构的优化设计方面，以下几个方面值得考虑：首先，凸轮的形状设计。
凸轮的形状对机械锁紧装置的性能有重要影响。
合理选择凸轮的形状可以增强锁紧装置的力传递和锁定稳定性。
比如，采用圆形凸轮时，摩擦面积较小，有利于降低摩擦损失。
而采用椭圆形凸
轮时，能够实现较大的锁定力。
其次，凸轮轴的位置设计。
凸轮轴的位置会影响凸轮与锁紧杆之间的
配合，进而影响锁定力的大小。
合理选择凸轮轴的位置可以增加凸轮与锁
紧杆之间的摩擦力，提高锁定力。
再次，材料选择。
在机械锁紧装置凸轮机构的设计中，需要选择适合
的材料，以保证其强度和耐磨性。
常用的材料有钢、铸铁等。
合理选择材
料可以延长机械锁紧装置的使用寿命。
最后，尺寸设计。
机械锁紧装置凸轮机构的尺寸对其工作性能和结构
紧凑度有影响。
在设计时需要考虑凸轮的直径和长度等尺寸参数，以满足
锁定和释放的功能需求，并尽量减小装置的体积。
综上所述，机械锁紧装置凸轮机构是一种可靠的锁紧机构。
在设计和
优化设计时，需要考虑凸轮的形状、凸轮轴的位置、材料选择和尺寸设计
等方面的因素。
通过合理的设计和优化，可以提高机械锁紧装置的工作性
能和使用寿命。
剑杆织机共轭凸轮打纬机构介绍
Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎｊｕｇａｔｅ ＣＡＭ ｏｆ ｒａｐｉｅｒ ｌｏｏｍ
Ｓｕｎ Ｑｉｎｇｊｕｎ
（Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｒｉｆａ ｔｅｘｔｉｌｅ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ＣＯ．，Ｌｔｄ，Ｌｉａｏｃｈｅｎｇ ２５２０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔ ｒ ａｃｔ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｏｔｉｏｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｃｏｎｊｕｇａｔｅ ＣＡＭ ｂｅａｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａ ｎ ｄ ｔｈｅ ｍｏｔｉｏｎ ｌａｗ
剑杆织机共轭 凸轮打纬 机构介 绍
孙 庆 军
（山 东 日发 纺织机械有限公 司， 山东聊城 ２５２０００）
摘 要 介绍共轭 凸轮 打纬机构的 组成 和运 动原理，对摆 杆的运动规律进行 分析，通过优化设计 凸轮 的轮廓 曲 线 来 满足 使 用 要 求 。 关键 词 剑 杆 织机 打 纬 共轭 凸轮 ； 运 动 规 律 ； 优 化 设 计 中图分 类号 ：ＴＨ１３２．４７ 文献标识码 ：Ｂ
ｌ 剑杆织机共轭 凸轮打纬机构
１．１ 组 成 和 运 动 原 理
Ｉ ｌ
１一主传动轴；２一主 凸车仑；３一副凸轮；４一滚轮 ５一滚轮轴；６一摇摆轴； ７一钢 筘压块 ；８一钢筘；９一导轨梁 （筘座）；１０ 铝 支臂 ；１１ 滚轮 ；
图 １ 共轭 凸轮打 纬机构示 意图
共轭 凸轮 打 纬机 构 包括共 轭 凸轮 轴组件 和 打 纬摇摆 轴 组件 ，打 纬摇摆 轴组 件上 的钢 筘 ８、导轨 梁 ９、铝 支臂 １０、摇 摆 轴 ６为 刚 性 连 接 ， 如 图 １所 示 。 共 轭 凸轮 轴 与 主 传动轴相连 ，凸轮轴上 的共轭 凸轮型 面决定 了打纬摇摆轴 组件上 钢筘 的运行规 律， 当主传动 轴 １回转 时，主 凸轮 ２ 推 动滚轮 ４，使得导轨梁 ９以摇摆 轴 ６为中心逆时针摆 动， 带动钢 筘 ８进行 打 纬动 作。打 纬完毕 后， 副凸轮 ３推动滚 轮 １１，使导轨 梁 ９以摇摆 轴 ６为 中心顺 时针摆 动。 当安装 在 导轨 梁上 的走剑板与机 架两侧 固定 导轨 的剑 带通道处 于 平 齐时，导轨 梁便静止 不动，剑 头从 两侧进 出导轨梁上 的 走 剑 板 ， 完成 引 纬 动 作 。 １．２ 机构 特点
共轭凸轮式打纬机构
共轭凸轮式打纬机构
在无梭织机上，因为车速提高，允许载纬器通过梭口的时间更少，所以必须设法进一
步提高可引纬角，方能保证引纬的顺利进行。
共轭凸轮机构可按照工艺要求进行设计，实现预定的筘座运动规律，是目前在高速无梭织机上应用较多的打纬机构。
图9-7所示为片梭织机上的共轭凸轮式打纬机构。
在织机主轴1上装有一副共轭凸轮2和9。
凸轮2为主凸轮，它驱动转子3，实现筘座由后向前的摆动，凸轮9为副凸轮，它驱动转子8，实现筘座由前向后的摆动。
共轭凸轮回转一周，筘座脚6绕摇轴7往复摆动一次，通过筘夹5上固装的钢筘4向织口打入一根纬纱。
引纬期间，筘座静止不动，静止角为220～255°。
例如在筘幅216cm的片梭织机上，静止角为220°，筘座打纬的进程角为70°，打纬回程角为70°。
筘幅愈宽，则筘座静止角可设计得愈大。
图9-7 Sulzer片梭织机上的共轭凸轮式打纬机构
1－主轴 2－凸轮 3－转子 4－钢筘 5－筘夹 6－筘座脚 7－摇轴 8－转
子 9－凸轮
共轭凸轮式打纬机构与开口、引纬运动均可达到良好的配合，但制造精度较高，并要求有良好的润滑。
打纬机构要有良好的高速运行适应性，筘座往复摆动动程应小，摆动产生的振动也小。
为了使织机在
高速情况下能达到较小的振动，人们寻求筘座运动跃度连续条件下的各种运动规律。
例如高次多项式运动
规律，正弦和余弦分段组合的加速度规律，三解函数和直线交替7段组合的加速度规律，三角函数1/4周期和水平直线组成的9段加速度规律。
凸轮加工方法的优化
凸轮加工方法的优化凸轮是工件的一种，其具有特殊的几何结构，用于接触和传递运动，常被用于发动机、机床和机械装置中。
凸轮的加工方法对于工件的质量和使用性能有着重要的影响。
在凸轮加工中，有几种常见的方法，如切削加工、光刻技术、电火花加工等。
针对不同的凸轮加工方法，本文将从优化角度出发，分析各种方法的优缺点，并提出一种综合考虑成本和效率的加工方法。
切削加工是一种常见的凸轮加工方法，其优点是能够加工各种复杂曲线形状的凸轮，加工过程控制简单、加工速度高。
切削加工存在着切削力大、工具磨损快等缺点，对于大型凸轮的加工成本较高。
为了优化切削加工方法，可以采用多轴联动的切削方式，减小切削力，同时采用高速切削和刀具材料的优化选择，延长刀具寿命，降低加工成本。
光刻技术是一种通过光影成像完成加工的方法，其优点是能够实现高精度加工，同时可以快速完成凸轮的加工。
光刻技术在加工复杂度较高的凸轮时，设备的成本较高，而且加工过程中的光源、掩膜等耗材也较昂贵，因此存在成本较高的问题。
为了优化光刻技术的加工方法，可以采用小型化的光刻设备，降低设备成本，同时优化光源、掩膜等耗材的使用，减少加工成本。
电火花加工是通过电脉冲放电产生高温高压的环境，将工件表面材料溶解和蒸发的一种加工方法。
该方法可以实现高精度的非接触式加工，同时具有高效率、不易受工件硬度影响等优点。
电火花加工在加工速度方面相对较慢，而且很难对加工过程进行实时控制，容易造成工件的质量不稳定。
为了优化电火花加工的方法，可以采用新型的电脉冲发生器，提高放电频率和能量，增加加工速度；同时优化加工工艺参数，实时监测加工过程，确保工件的质量稳定。
针对凸轮加工方法的优化，应综合考虑加工质量、加工成本和加工效率等因素。
在切削加工方法中，通过多轴联动、高速切削和刀具材料优化选择，可以降低成本，提高效率；在光刻技术中，通过小型化设备和优化耗材的使用，可以降低成本；在电火花加工中，通过提高电脉冲发生器的频率和能量，优化工艺参数，可以提高加工速度和质量的稳定性。
共轭凸轮机构设计方法研究
共轭凸轮机构设计方法研究1共轭凸轮机构简介共轭凸轮为一种几何锁合型凸轮机构，它是由一对轮廓曲线相互共轭的凸轮机构组成，两个与共轭凸轮轮廓分别接触的传动件之间刚性连接，分别控制两组从动件系统的升程与回程。
共轭凸轮的从动件运动方式可以是摆动，也可以是直动，两接触元件可以是平底也可以是滚子。
若共轭凸轮从动件为直动形式，则与共轭凸轮轮廓相接触的两个传动件运动方向必须平行；若为摆动形式，则两个传动件的摆动轴线必须重合。
共轭凸轮机构中的两个凸轮通常采用外凸轮，若传动件为滚子时，也有内凸轮形式，但其结构较为复杂。
实质上，共轭凸轮机构可视为是由两组具有相同从动件运动规律的凸轮机构组合而成，可以认为共轭凸轮两个从动件的运动是由两个凸轮分别协调驱动的。
因此，常称共轭凸轮机构的一个凸轮为主凸轮，另一个凸轮为回凸轮。
共轭凸轮在凸轮机构学中占有重要的地位，这是因为它能够精确地控制机械运动的升程与回程，能比较理想的实现所设计的运动要求。
当共轭凸轮轮廓曲线设计后，利用计算机根据给定的轮廓曲线方程可迅速地求得加工数据，用以控制数控机床的刀具运动，可获得精确的轮廓曲线。
因此，共轭凸轮被日益广泛地应用在各种精密高速的机械产品中[1]。
2共轭凸轮机构的设计步骤设计共轭凸轮机构时，可按如下步骤进行。
1）确定采用何种形式的共轭凸轮机构，以满足设计使用的需要；2）选取从动件运动规律，优先选用性能良好、无刚性冲击和柔性冲击的运动曲线，以提高共轭凸轮机构的工作性能；3）确定凸轮机构基本参数，包括如从动件滚子半径、主凸轮基圆半径和偏距、回凸轮基圆半径和偏距等；4）根据确定的凸轮机构基本参数，对主、回凸轮压力角进行校核，若压力角不能满足许用压力角时，应对基本参数进行调整，直到满足要求为止；5）根据从动件运动规律以及已确定的主、回凸轮基本参数，计算主、回凸轮理论轮廓曲线；6）根据共轭凸轮理论轮廓曲线，求取共轭凸轮实际轮廓曲线；7）轮廓曲线最小曲率半径的校验，若滚子半径大于凸轮理论轮廓曲线，修正滚子半径后，重新计算凸轮轮廓曲线。
共轭凸轮机构的计算机辅助设计
共轭凸轮机构的计算机辅助设计共轭凸轮机构是一种常见于内燃机和发动机中的机械传动装置，用于改变活塞的直线往复运动为曲线运动，并将活塞的功率传递给曲柄轴。
该机构的设计是非常复杂的，传统的手工设计方法不仅费时费力，而且容易出现设计错误。
因此，计算机辅助设计（CAD）可以大大提高共轭凸轮机构的设计效率和精度。
计算机辅助设计可以用于共轭凸轮机构的三个主要方面：凸轮轮廓设计、机构运动学分析和机构强度分析。
首先，凸轮轮廓设计是共轭凸轮机构设计的基础，也是最关键的一步。
传统的手工凸轮轮廓设计方法需要通过一系列复杂的计算和几何构造来确定凸轮的形状，而且容易出现错误。
而通过CAD软件，可以将凸轮轮廓设计转化为数学模型，并利用计算机的强大计算能力和几何构造工具来优化凸轮的形状。
这样，可以大大提高凸轮轮廓的设计效率和精度。
其次，机构运动学分析是共轭凸轮机构设计中不可或缺的一步。
传统的手工分析方法需要通过对轴、销、连杆等部件的运动方程进行推导和求解来得到机构的运动规律，工作量大且容易出错。
而通过CAD软件，可以直接建立几何模型，利用计算机的仿真和分析功能来研究凸轮机构的运动规律。
这样，设计师可以通过修改凸轮轮廓或其他参数，来实现机构运动规律的调整和优化。
最后，机构强度分析是共轭凸轮机构设计的关键一步。
由于共轭凸轮机构的运动过程中，存在着高速、高频率和大载荷等特点，因此机构的强度设计非常重要。
传统的手工分析方法需要根据机构的结构形式和受力情况，通过应力计算和材料强度对比来判断机构的强度情况。
而通过CAD软件，可以利用有限元分析方法来进行机构的强度分析。
这样，设计师可以在设计阶段就对机构的强度进行评估和优化，以确保机构的可靠运行。
综上所述，计算机辅助设计在共轭凸轮机构的设计中具有重要作用。
通过CAD软件，可以提高凸轮轮廓设计的效率和精度，实现机构运动规律的优化和调整，以及进行机构强度分析和优化。
这将有助于提高共轭凸轮机构的设计质量和效率，推动机械传动装置的发展。
剑杆织机共轭凸轮打纬机构的运动分析及优化
第15卷 第2期2018年6月剑杆织机共轭凸轮打纬机构的运动分析及优化滕敦波 张红 徐玉荣（烟台南山学院，山东烟台，265713）摘要：随着我国对外开放的不断推进，我国织机制造单位也快速跟进，从当初依靠进口和借鉴海外的先进设备，发展到具有改进和研发升级的水平，但是与进口高档设备的特性对比有一定差距。
因此，探讨整机的运动分析及引纬和打纬等关键机构的优化设计分析是剑杆织机企业技术升级及生存发展的需要，也是提升我国织造设备研发能力和市场占有率的需要。
关键词：剑杆织机；打纬机构；运动分析；优化中图分类号：TH122 文献标志码：A作者简介：滕敦波（1983- ），男，汉族，山东烟台人，烟台南山学院工学院，教师。
剑杆织机的优势是适织性强，可使用各种原料的纱线织制各类型织物。
剑杆织机选色性能好，更换产品品种方便，有着比较广泛的织造范围，尤其适合于新产品开发等特点，使其成为世界上用量最多的一种织机。
根据目前发展方向来看，剑杆织机的品种适应性最广。
此外，剑杆设备织造织物品位高，风格好，这些都保证了剑杆织机的广泛使用。
一、剑杆织机打纬机构分析纬线推入装置的用途是把带入经纱通道的纱线利用钢筘推入织口，经纱上下运动后生产组织。
另外引纬时打纬的筘座位于后点静止，对钳纬器、剑杆还起着引导作用，因此设计筘座的运动轨需考虑到与引纬系统有关的零件如走剑板、绒布垫等的材质、结构及尺寸，还要根据钳纬器、剑带的要求而设计。
打纬机构的运动一般用往复式。
往复纬纱推入装置根据空间传动关系分曲柄连杆运动和凸轮运动，多数大剑杆采用凸轮式纬纱推入装置，小剑杆采用四或六连杆纬纱推入装置。
连杆式纬纱推入装置优势是容易制造、加工方便，不足是筘座运动过程中没有静止的区间，并且相对推动力量小，不方便织机高速运行及特殊组织的生产。
为了满足剑杆织机钳纬器运动轨迹的需要，主要是配导钩的引纬系统，要求筘座在后止点的时候必须有一定的静止时间，凸轮打纬机构能够实现。
等径共轭调焦凸轮机构的精度分析及优化设计
文献标志码：A
doi：10.3969/j.issn.1003-501X.2010.05.024
Accuracy Analysis and Optimization Design of Constant-diameter Conjugate Focusing Cam
HUI Shou-wen1，YUAN Guo-qin1, 2，DING Ya-lin1，LI Yan-wei1，LIU Zhe-hua3，CHEN Wei1,2
( 1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033; 2. 中国科学院研究生院，北京 100039；
3. 东北师范大学 研究生院，长春 130024 )
摘要：为保证航空遥感器的成像质量，对遥感器偏移的焦平面进行校正，设计了等径共轭凸轮调焦机构。研究了
影响凸轮机构精度的因素，分析了滚子径向跳动误差、凸轮加工误差、基圆半径对机构位移正确度的影响，并提
有数值关系。
2.2 滚子径向跳动对机构位移正确度的影响
设凸轮旋转角度 δi 时滚子径向跳动为 ΔR1i ，机构位移误差为 ΔL1(δi ) 。
式(6)对
R
求偏导，可得：
ρ1(δ )eiβ i
∂β ∂R
+
ei(−α )
=
∂ρ2 (δ ) ∂R
即：
ΔL1 (δ i
)
=
∂ρ2 (δ ∂R
)
dR
≈
(cosα
1 等径共轭凸轮调焦机构的设计
调焦机构是一个由光、机、电组成的伺服系统。受限于光学系统、结构形式、调焦精度及使用环境条 件，调焦机构的形式不尽相同[5]。
结合某航空遥感器特点，设计了等径共轭凸轮调焦机构。机构主要由等径共轭凸轮组件、驱动组件、 轴角传感器、导轨、调焦镜等组成，如图 1 所示。
剑杆织机共轭凸轮引纬机构的动态建模与响应分析
ｃ ｍ ｆ ｎ ｅ ｔｏ ｙ ｔ ｍ ｆ ｒ ｐ ｅ ｏ ｍ ｓ ａ ｗｅ ｔｉ ｓ ｒ ｉ ｎ ｓ ｓｅ ｏ ａ ｉｒ ｌ ｏ
ＸＩ ＡＯ ｅ ＿ ｉ ｇ Ｗ ｉｈ ｎ
（ ｈｎＩｓｔｔ ｏ ＳｉｎｅａｄＴ ｃｎｌ ｙ Ｗｕ ａ ｎｔｕｅ ｆ ｃ ｃ ｎ ｅｈ ｏｏ ，Ｗｕ ａ ３０ ３ Ｃ ｉａ ｉ ｅ ｇ Ｈ ｎ４ ０ ７ ， ｈ ） ｎ
中图分类号 ：Ｓ０ ．３ Ｔ １３ ３ ７ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０５８５ （ ０７ ０ －０ ．３ １０ －３４ ２ ０ ）８０ （ （ ）
Ｄｙ ａ ｃｍｏ ｅ ｎ ｎ ｅｐ ｎｅａ ａｙｅ ｏ ｅｃ ｎｕ ａｅ ｎ ｍｉ ｄ ｌ ｇａ ｄｒ ｓｏ ｓ ｎ ｌｓｓｆｒｔ ｏ ｊ ｇ ｔ— ｉ ｈ
机构 ， 具有 一定 的代表性 ， 因此本文以 Ｔ９ １６型剑杆 织机引纬机 构为例 ， 对该机构进行动态建模 和动态响
应分析．
ห้องสมุดไป่ตู้
２ 引纬 系统动 态 响应
１ Ｔ９ Ｔ ６型剑 杆 织机引纬 机构
质…． 若引纬机构设 计不 合理 ， 直接影 响织 机的工 将 作性能． 机引纬机构一般采用共轭凸轮机构和连杆 织
机 构 两 类 ． 于 Ｔ９ 由 １６型 剑 杆 织 机 采 用 共 轭 凸 轮 引 纬
杆 ０ Ａ Ｏ 驱动 扇 形 齿 轮 ２作 往 复摆 动 ， 过 齿 轮 Ｂ 经 ｚ 、：ｚ 和剑 轮 ３ 将周 转运 动转化 为直 线 运动 ， ．ｚ 、 ， 驱 动剑带 ４带动剑头 ５夹持纬纱完成引纬运动．
凸轮加工方法的优化
凸轮加工方法的优化凸轮是一种具有不对称轮廓的圆盘形零部件，广泛应用于工业机械中，其中的凸轮轮廓决定了它的工作性能。
凸轮的制造是工程设计中的重要环节之一，因此许多研究机构都在不断地探索各种先进的凸轮加工方法，以提高凸轮加工的效率和质量。
传统的凸轮加工方法包括焊接、铣削、车削、磨削等工艺。
这些传统的加工方法虽然在凸轮加工领域得到广泛应用，但是它们具有一些局限性。
首先，这些传统的加工方法耗时较长。
在精度要求较高的凸轮加工中，加工时间通常需要几个小时，甚至几十个小时，这无疑增加了生产成本和周期。
其次，这些传统的加工方法的加工精度受到工艺占比、误差传递等因素的影响，凸轮的形态精度和位置精度很难做到最优化。
此外，一些特殊形状的凸轮，如曲线凸轮、双曲线凸轮等，难以使用传统的加工方法进行加工。
为了解决传统凸轮加工方法的局限性，研究人员提出了很多优化凸轮加工方法。
以下是其中的几种：1.数控加工：数控加工是一种立体加工方法，其优点在于可直接加工凸轮形态，且对凸轮加工的精度和效率均有很好的控制，缩短了加工时间和提高了形态精度。
2.激光加工：激光加工是一种非接触加工，具有可以在几乎任何材料上进行加工的能力。
它不受加工材料硬度的限制，可以在凸轮加工中灵活地进行尺寸控制和加工平面等特点，是一种具有很好应用前景的凸轮加工方法。
3.喷粉成型：喷粉成型是将粉末通过高压喷嘴放置于凹模上，然后通过烘烤、烧结等多个步骤使得凸轮成形。
喷粉成型具有材料的可塑性好、可以生产各种形式和大小的凸轮等优点，可以用于制造高精度和复杂凸轮的零件。
4.复合加工：复合加工将多种不同的加工方法进行组合，如激光+数控加工、喷粉+数控加工等。
这种加工方式在加工高难复杂零件时可以用于处理不同材料的问题，可以更加细致地做到位置精度和最终形态的精度要求。
结论随着科技的进步和对机械零件要求的提高，凸轮加工方法也急需进行优化。
各种新的凸轮加工方法的应用，可以将凸轮的制造难度降低到最小，并且有效缩短加工时间和成本。
凸轮加工方法的优化
凸轮加工方法的优化凸轮是机械传动系统中常见的运动控制元件。
在凸轮机构中，凸轮的设计和制造对机械传动系统的正常运行和高效性具有重要影响。
凸轮的制造与加工是获取高精度和长寿命性能的关键。
因此，针对凸轮的加工方法进行优化，实现更精准的生产加工，对提高产品质量和性能具有重要意义。
凸轮的加工涉及到许多加工工艺和方法，如数控加工、砂轮磨削、车削、铣削、线切割等。
在进行凸轮加工时，需要考虑多方面因素，如凸轮的形状、尺寸、硬度、加工材料、刀具的选择和刀具路径等。
因此，优化凸轮加工方法需要从以下几个方面入手：1. 凸轮设计优化在凸轮制造的设计阶段，应该考虑到刀具的选择和切削路径的确定，并且要结合加工材料的物理特性来优化设计。
例如，在加工硬质材料时，可以采用旋转电火花加工等非传统凸轮加工方法。
2. 数控加工工艺优化数控加工是目前凸轮加工中效率最高的加工方式，然而刀具路径的确定和刀具的选择对工艺的影响非常大。
因此，可以采用均衡切削技术和半径补偿等技术来提高加工精度和效率。
3. 砂轮磨削工艺优化砂轮磨削是常见的凸轮加工方法之一，它最大的优点是可以快速、高效地加工多种形状的凸轮。
但是，磨削过程中会产生热量和应力，可能导致凸轮形状的失真和工件表面的质量下降。
因此，可以在磨削过程中采用冷却剂和磨削液等方法来降低加工温度和应力，从而提高加工精度和表面质量。
4. 刀具选择和加工策略优化刀具的选择和加工策略对凸轮加工的成败至关重要。
合理的刀具选择和加工策略可以大大提高加工质量和效率。
在选择刀具时应考虑刀具的硬度、材质和尺寸等因素，并选择合适的刀具涂层来提高刀具的使用寿命。
在加工策略中，可以采用传统的顺序加工或非顺序加工等方法来实现更高效的加工。
总之，优化凸轮加工方法有多种途径，需要从多方面入手，结合加工材料的物理特性、工件的形状和尺寸等因素来确定最佳加工方案。
通过不断优化凸轮加工方法，将可以实现更高的加工精度和效率，提高机械传动系统的质量和性能。
共轭凸轮机构的计算机辅助设计
共轭凸轮机构的计算机辅助设计共轭凸轮机构是一种重要的机械传动装置，具有传动精度高、工作平稳等优点，在机械制造领域得到广泛应用。
然而，传统的手工设计方法存在效率低、精度不高等问题，难以满足现代化生产的需要。
因此，计算机辅助设计技术的应用成为了共轭凸轮机构设计的重要手段。
一、共轭凸轮机构的基本原理共轭凸轮机构是由两个凸轮和一个滑块组成的机械传动装置。
其中，一个凸轮称为主凸轮，另一个凸轮称为从凸轮。
主凸轮和从凸轮的轴线相交于一点，称为共轭点。
滑块沿着主凸轮的轮廓线运动，同时被从凸轮的轮廓线约束，从而实现传动。
共轭凸轮机构的工作原理如下：当主凸轮转动时，滑块沿着主凸轮的轮廓线做往复运动，同时被从凸轮的轮廓线约束，从而实现传动。
由于主凸轮和从凸轮的轮廓线是相互关联的，因此在设计时需要保证它们的几何形状关系。
二、计算机辅助设计的基本思路计算机辅助设计是指利用计算机技术，对机械零件、装置等进行设计和制造的一种方法。
在共轭凸轮机构的设计中，计算机辅助设计可以大大提高设计效率和精度，降低设计成本和风险。
计算机辅助设计的基本思路如下：1.几何建模：利用计算机软件对共轭凸轮机构进行三维建模，包括主凸轮、从凸轮、滑块等零件的几何形状和尺寸。
2.运动仿真：利用计算机软件对共轭凸轮机构进行运动仿真，模拟主凸轮和从凸轮的运动轨迹和滑块的运动状态，检查传动精度和工作平稳性。
3.参数优化：利用计算机软件对共轭凸轮机构的参数进行优化，包括凸轮轮廓线的形状和尺寸、滑块的尺寸和位置等，以达到最优设计效果。
4.制造图纸：利用计算机软件生成共轭凸轮机构的制造图纸，包括零件图、总装图、工艺图等，为制造提供准确的参考。
三、计算机辅助设计的应用案例以某公司生产的共轭凸轮机构为例，介绍计算机辅助设计技术在共轭凸轮机构设计中的应用。
1.几何建模：利用计算机软件对共轭凸轮机构进行三维建模，包括主凸轮、从凸轮、滑块等零件的几何形状和尺寸。
通过几何建模，可以快速准确地确定各零件的几何形状和尺寸，为后续的运动仿真和参数优化提供基础。
共轭凸轮控制的下摆式递纸器优化
①静 Ｌ Ｉ ＝ 取纸 递纸器在输纸板上取纸时，递纸器
的速度为零 ，即在静止状态下叼住定位好 的纸张 ，继 续静止一段时间才开始加速 。
②平稳加速 由 取纸点到交纸点问的加速运动过 手 ；７ 为递纸器轴 。摆杆５ 递纸手６ 和 固结在递纸器轴
程应无冲击或冲击甚小 ，即要 求平滑地加速 ，使纸张
、 堡堡 — ＜ 笪
（）定心上摆式 ａ （ ）定心下摆式 ｂ
图 １ 直 接 递纸 方式
图２ 两种典型 的间接递纸方式
搠
翻爨 怎
递给压印滚筒咬牙， 递纸机构必须具备 以下基本要求： 根据 所设计 印刷机 的结构特 点，设计 了共轭 凸轮控制 的下摆 式递 纸机 构 ，如 图３ 所示 。 图中， ｉ 为共轭 凸 轮 ，安装在传纸滚筒轴端 ；２ 为主凸轮 的从动 摆杆 ；３ 为副凸轮 的从 动摆杆 ；４ 为连 杆 ；５ 为摆 杆；６ 为递纸
： ，
接 ，保证 了递纸精度 。间接递纸方式 的下摆式机构与 上摆式等机构相 比，其优 点是递纸牙无需等待纸张走 完 即可提前返 回接纸 ，传动平稳 ，有利于提高机器速 度和递纸精度 。 笔者在 某型 １ ０ 张／ ６５ ０ 时的高速 印刷机 设计 中采
用 了下摆式递 纸机构形式 。
其 中① 为圆弧 ，即阶段 （） ａ ；② 为某种类型 的 曲线 ，
包 含 （ ） （） （ ） 个阶 段 ；③ 为 圆弧 ，即阶 段 ｂ 、 ｃ和 ｄ三 （） ｅ ；④ 为某种类 型的曲线 ，即阶段 （） ｆ 。根据不 同阶
段 的具体要求 ，分别对②和④ 的曲线类型和参数进行
选择和设计 。
３
在设计共轭 凸轮机构时 ，先设计主 凸轮 曲线，然 后根据主 凸轮和两从动摆杆 间夹角不变 的原则 ，求得
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!!共轭凸轮打纬机构分析与优化滕!兵J!何!勇P!沙!玲J!E O上海工程技术大学"上海B D E G B D#B O东华大学"上海B D E G B D$摘!要%文章对共轭凸轮打纬机构进行了简要介绍!建立了某剑杆织机共轭凸轮打纬机构的虚拟样机!分别对主副凸轮及单侧共轭凸轮进行了运动学仿真及研究!并同时针对实际工况中的问题!对该共轭凸轮进行了优化设计"本文的方法对旧织机改造与新型织机开发具有一定的参考意义"关键词%共轭凸轮#打纬机构#运动学#仿真#优化中图分类号%.6J R S O J S L文献标识码%‘文章编号%J R R K Z S R P U!P R R_$R J Z R R V R Z R S!!虚拟产品开发技术在发达国家应用日趋广泛!成熟"特别是在航空!航天!军事!汽车等工业领域成功的事例很多#该技术在国内起步较晚"却已引起各个企业的广泛重视"虽然能系统完整地应用虚拟产品开发技术的企业或研究单位现在还不是很多"但有许多企业开始应用一项或数项单元技术并且取得了明显的效益#I4I!6是目前世界上应用比较广泛的机械系统动力学仿真分析软件#它可以建立和测试虚拟样机"实现在计算机上仿真分析复杂机械系统的运动性能与动态性能等功能#收稿日期%P R R Q Z J P Z P K作者简介%滕!兵$J K U J%&"男"山东威海人"助教#E!共轭凸轮打纬机构工作原理打纬机构是将纬纱推向织口与经纱交织"从而形成织物的机构#图J所示为共轭凸轮打纬机构#当主轴J回转时"主凸轮P推动转子S"带动筘座角V以摇轴L为中心按逆时针方向摆向机前"使筘座Q上的钢筘_进行打纬#此时"转子U 在双臂摆杆作用下紧贴副凸轮K#打纬完毕后"副凸轮变成主动"推动转子U"使筘座脚按顺时针方向向机后摆动"此时转子S又紧贴主凸轮#两凸轮如此相互共轭来完成往复运动"由于共轭凸轮作用"筘座脚回程也是积极传动"这就有利于打纬机构实现高速化$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$#并最终帮助企业赢得更大的服装市场#然而需要注意的是"并不是所有的企业都适合这种开发模式"如对于一些正装品牌而言还是应以设计师为主"一般来说"买手型产品开发模式更适合一些时尚类的休闲服装品牌#因此"企业必须根据自身特点"谨慎地运用这种产品开发模式#参考文献%’J(!王士如"高彩凤"韩贤军O服装企业买手模式’!(O北京)中国纺织出版社"P R R L O’P(!陈晓鹏"李克兢O服装业大批量定制生产的配置设计’8(O山东纺织科技"P R R V"$P&)S L%S_O1’2’3.45-8)5’:.-;/4)X7’<’+-=0’8):3))’.8-LW/K’.?-;’*8!+-)5*8@%8)’.=.*2’676,(8*&’,"4#./0,*E,)-$M#’(?&*W’#a"A D#=7"M#’(?&*P Q Q R_J"+)#’&&A O2).34)).)A*,()&’&>7D#’(=)"B*’B"[=*H\,7"A D&’?[A*B"D D*H&[[7>#’([A*?,B=Z?"a">*[Y"’= [&=="A’D*H\,7"AY*?""=)"[&["A=A#"D=*#’D=A,B=B>*=)#’("’="A[A#D"=*&[[>7=)#DY&?"&B B*A?#’(=* =)"#A B*’?#=#*’&’?(#a"DD*Y"#’D=A,B=#*’D*’)*X=*&[[>7=)#DY*?"O E’=)""’?"#=#>>,D=A&="D=)" \,7"A[A*?,B=?"a">*[Y"’=Y*?"#’?"=&#>X#=)"-&Y[>"OP’K9-.;2)\,7"A D*[A*?,B=?"a">*[Y"’=*B>*=)#’("’="A[A#D"*Y&A]"=#’H*A Y&=#*’ 万方数据图J !共轭凸轮打纬机构J !主轴P !主凸轮S "U !滚子V !筘座脚L !摇轴Q !筘座_!钢筘K !副凸轮B !虚拟样机的建立本文所分析的共轭凸轮打纬机构在N A *#@中完成各零部件的三维实体造型$然后进行整机装配$最后通过接口模块!@+/I ^E 6!#N A *定义刚体及约束$将模型输出到I 4I!6中$从而完成虚拟样机的建立%B O E !模型的建立和简化在N A *#@中主要通过拉伸"旋转"扫描"混合等方式进行创建三维实体$这里对共轭凸轮的实体模型的建立进行简要介绍%该共轭凸轮的数据是通过测绘得出的$所以在建立凸轮时先以测绘点为基准点绘出轮廓曲线$再通过拉伸轮廓曲线创建出凸轮的实体模型%在实体模型中零件的一些特征$如倒角"圆角"轴的退刀槽等$还有装配体中的螺钉"螺帽等$这些信息对仿真分析影响甚微$如保留这些信息$则要降低数据传送速度$增加仿真时间及分析时程序的计算量$所以在传递信息之前$需要对N A *#@中的实体模型进行简化和修整$把实体模型中的这些特征及零部件尽量删去$图P 所示为简化后的装配图%图P !简化装配图B O B !建立虚拟样机将模型简化后$在!"B )#N A *环境中进行刚体和约束的定义$按照理想情况所定义的刚体及其间的约束副如表J 所示%经过上述的定义$模型在!"B )#N A *环境下建立完成$利用I 4I!6J P O R 与N A *#@P R R J 的接口技术$选用9#>"*["A &=#*’&@-[*A ==*I ?&Y D $在6>&;"*Y "=A 7%,&>#=7选项中填写最高精度J R $以保证模型数据的准确传输$经过上述操作后$模型直接在I 4I!6界面下生成$在基体与左共轭凸轮的铰接副上加旋转驱动副$取主轴转速为V R R A [Y $则虚拟样机建立成功%表E !模型刚体和约束副定义刚体约束组件约束副约束副数基体基体与共轭凸轮/#’("&铰接’P 左共轭凸轮基体与摇轴/#’("P 右共轭凸轮基体与传动轴/#’("J 左摇轴基体与筘座/#’("J右摇轴共轭凸轮与摇轴+&Y &B ,A a "*’B ,A a "’V 传动轴摇轴与筘座+*,[>"&关联副’P 筘座共轭凸轮与传动轴+*,[>"PH !虚拟样机的仿真与分析前面提到共轭凸轮的轮廓是通过测绘得出$在物理样机中由于零件都具有弹性$所以机构是可以运动的$而在I 4I!6中机构中的零件均以刚体对待$若将主副凸轮的凸轮同时定义$则势必造成仿真无法进行%对此我们分别对主副凸轮以及单侧的共轭凸轮进行仿真$得到各自的运动规律$如图S 所示%由以上数据图可以看出(在一个回转周期过程&取R c R L "R c P RD 作为一个周期’中$初始阶段打纬摇轴的角速度为零$此时筘座处于静止状态$这一时间持续较长$引纬剑头利用这一时间段将纬纱引入)筘座由静止向前摆动进行打纬时$其速度逐渐减到零$加速度达到最大)筘座由前向后摆动到起始位置时$角速度"角加速度也逐渐减小到零%由于共轭凸轮的共轭精度无法保证$所以在筘座的加速度曲线图中可看出有较多突变$产生柔性冲击$这是导致机构振动增大"产生噪声的主要因素$并且严重影响打纬质量%由于共轭凸轮打纬机构在一个运动周期中筘座静止时间长$运动时间短$动作急速$使凸轮打纬机构在动态&机构实际运动’与静态&名义运动’之间有一定的差异(#机构在急速的运动中显示出构件弹性的影响$筘座的实际运动实质上是围绕名义运动&类似梯形加速度规律’所作的弹性振动$实际的加速度峰值大于设计值%$由于筘座运动是作弹性振动$当名义运动处于静止时$筘座并没有真正静止不动$是作衰减自由振动$即有残余振动$所以当筘座静止时$打 万方数据纬摇轴加速度有微小的波动!这些小波动会降低运动的稳定性!直接影响到打纬的质量"图S !主副凸轮及单侧的角速度#角加速度F !优化设计为了降低振动!减小噪声!选择摇轴加速度曲线作为优化目标!通过对共轭凸轮的轮廓进行优化分析!使摇轴加速度曲线更趋于光滑"由于凸轮轮廓中的基圆部分对从动件的加速度影响不大!所以只对凸轮轮廓的推#回程部分进行优化"此部分工作量巨大!在此仅做简要介绍"在I 4I!6$b #"X 中利用其零件库创建凸轮的模型"将测绘点作为设计点!通过拉伸%@-=A ,Z D #*’&命令创建出凸轮的模型!再创建摇轴的简化模型!保证两者位置关系满足装配关系!施加约束和动力源!测出摇轴的角速度#角加速度曲线"在I 4I!6$b #"X 中选6#Y ,>&=#*’&4"D #(’6=,?7!4G @!G [=#Y #0"命令!依次对设计变量进行优化!得出每个设计变量对曲线影响的敏感度#最优值"优化后的角速度#角加速度曲线图如图V 所示"从优化后的曲线图中可以得到以下结论’%J&优化后的摇轴的角加速度曲线比优化前减少了突变!降低了机构的柔性冲击!可以减小机构振动!降低噪声"图V !优化后摇轴角速度#加速度曲线图%P&优化后的摇轴的角速度和角加速度在打纬时刻的最大值与优化前的相比较!几乎没有发生变化!所以优化后的机构不会存在打纬力矩过大!增加织机回转的不匀的问题"%S&优化后的筘座在回到起始位置时的角加速值比优化前的约减小S c P PhJ R V ?"($D P!如此降低回程的冲击力!有利于减振除噪"C !总结本文对某剑杆织机的共轭凸轮打纬机构进行虚拟样机的建立!可对共轭凸轮打纬机构的运动进行直观检验!在此基础上对打纬机构进行了运动学仿真与分析!并对打纬机构的共轭凸轮进行优化设计"文中所采用的方法为消化吸收和设计开发新型纺机!对现有在役纺机进行改进!提供了一种有效的设计和分析手段"参考文献!(J )!陈!明O 新型织机(!)O 上海’中国纺织大学出版社!J K K K O (P )!陈瑞隆O 打纬理论的研究(!)O 北京’财政出版社!J K Q S O (S )!+)"’95O !"B )&’#B D&’??"D #(’*H B &Y Y "B )&’#D Y (!)O ^"X 5*A ]’N "A (&Y *’[A "D D !J K U P O $5’A 83+K 2*238;"=)*0*V 3)*-8-L!-8]/@3)’!30*8W ’3)*8@X /=?’4538*20F 2./>,)-J !"2<8)-P !@"#0,)-J%J O 6)&’()&#W ’#a "A D #=7*H@’(#’""A #’(6B #"’B "!6)&’()&#P R J Q P R !+)#’&*P O 4*’(),&W ’#a "A D #=7!6)&’()&#P R J Q P R !+)#’&&A O 2).34)’.)"[&["A \A #"H >7#’=A *?,B "?=)"\"&=#’(Z ,[Y "B )&’#D Y*H B *’<,(&="B &Y !D "=,[a#A =,&>[A *=*=7["*H A &[#"A1**Y i DB *’<,(&="B &Y !Y &?"]#’Y &=#B DD #Y ,>&=#*’D =,?7&’?*[=#Y #0"?B *’<,(&="B 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