剑杆织机引纬机构的设计与分析研究(毕业设计论文)
G1613型剑杆织机引纬机构分析
２ 机 构 运 动 分 析
２ １ 引纬机 构分 析 ．
过牵手 ２将运动传递到筘座脚 ３ 使筘座脚做摇摆 ， 运动 ； 筘座 ５装 在 与筘 座脚相 连 的引纬 导板上 面 ， 导
为 了求 出剑杆 运 动 动 程 ， 要 先 分 析扇 形 板 和 需
收 稿 日期 ：０ ６－０ ２ ２０ ３— ８ 作者筒介 ： 王为 民（１７ ９０一） ， 南郑州人 ， 男 河 工程 师 ， 主要研 究创杆织机的工艺及设计 。
进行 引纬 。 １ ２ 打 纬机构 ．
图 ２ 打纬机构组成
１一曲轴 ； 短 牵手 ； ２一 ３一筘座脚 ； ４一摇轴 ； ５一筘座 ；
６一导 轨 片 ； ７一钢筘
Ｇ１１ 剑杆 织机 打纬 采用短 牵手 四连 杆 打 纬 ６３型 形式 ， 打纬 机构组 成见 图 ２ 曲轴 １做 圆周 运 动 ， 。 通
维普资讯
王为 民
Ｇ ６ ３型 剑 杆 织 机 引纬机 构 分 析 １１
・２ １・
筘 座脚 相对 角位移 。
通过 对 两个 引纬 四连杆 机构 和打纬 四连杆 运 动
的位 置角 。逆Байду номын сангаас时针三 连杆 组见 图 ４ 。 Ｙ Ａ
分析 可 以得 出扇形 板 和筘座脚 相对 角位 移 。分析 四 连 杆位 置角 须通过 三连 杆基 础公式 导 出。
分析 与 讨论 。
关 键 词： 引纬机 构 ； 杆 织机 ； 动规律 ； 剑 运 参数 ； 整 调 中图分 类号 ： ｌ２ ３ 文 献标 识码 ： 文章编 号 ：ｏ ８｛ ８ （ ０ ６ ０ ２ 一４ １． Ｂ ｌｏ ．３ ５ ２ ０ ） ２ ０Ｄ ； 目前 国 内应 用 的 Ｇ１１ 剑 杆 织机 存 在 着 速 ６ １型 度较低 的 问题 ， 了进 一步 提高 生产效 率 ， 为 我们 对该 机型 的引纬 系统进 行 了改 进 ， 设计 制 造 了 Ｇ ６ ３型 １１
GA731型剑杆织机引纬机构的改造
［ ８ ］ 柳一 洁 ， 崔运花 ， 金 梁英 ． 超 声波在调浆 中的应用研
究［ Ｊ ］ ． 棉纺织技术 ， ２ ０ １ １ ， ３ ９ （ ７ ） ： １ ８ Байду номын сангаас ２ １ ．
反应液 ｐ Ｈ值 ８ ～ ９ 、 焙烘温度 １ ３ ０℃时 ， 整理所得 的纯 棉府 绸织 物 值达到 １ １ ３ ， 表 现 出优 良的
２ ０ ０ ６ ， ８ （ １ ２ ） ： １ ０ ３ ４ — １ ０ ４ １ ．
［ １ ２ ］王赛 ， 周莹， 汤 林． 超 声振 荡 直接 沉 淀法 制 备 纳 米 Ｚ ｎ Ｏ的工艺 研 究 ［ Ｊ ］ ． 广州 化学 ， ２ ０ ０ ７ ， ３ ２ （ ２ ） ：１ ３ ・
１ ６．
第４ １卷
第 ５期
择 垢僻 技 术
Ｃｏ ｔ ｔ ｏ ｎ Ｔｅ ｘ ｔ ｉ ｌ ｅ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏｌ ｏ ｇ ｙ
２ ０ １ ３年 ５月
温条件下纯棉织物的手感也会变差。
及其 在化 学合成和 环境保 护方 面 的应用 ［ Ｊ ］ ． 山东
科学， ２ ０ ０ ４ ， １ ７ （ １ ） ： ５ １ ＿ ５ ４ ．
２ ９— ３ ２．
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１ ４— １ ６．
［ １ １ ］Ｇ ｈ ｕ ｌ ｅ Ｋ， Ｇ ｈ ｕ ｌ ｅ Ａ Ｖ， Ｃ ｈ ｅ ｎ Ｂ Ｊ ， ｅ ｔ １． ａ Ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ
剑杆织机电子引纬系统的开发与研制
摘 要 指 出了传统 的剑杆织机机 械式 引纬机构 的特 点 以及 存在 的 不足 ， 根据 高端剑 杆织机 的引 纬功 能和要 求 ， 出了一种新 型的剑杆 织机 电子 引纬 方法 。介 绍 了电子 引纬 的设计 方 案和设 计过 提 程， 对该 系统 的机 械结 构、 头运 动规律 和 电控 系统等 的设计 作 了较 具体 的论 述 ， 电子 引纬 系统 剑 对
司 ， ０ ３． ２０
Ｐ Ｓ Ｌ １ ／ 用 Ｐ ／ 调 ＷＭ 功能 ， Ｑ ． 输 出 从 ｏ１ Ｅ ／允许全局 中断 ＮＩ ／
３ Ｔ Ｄ一２０ 中文 使 用 手册 ［ ］西 门子 （ 国 ） 司 ，０ ０ ０ Ｘ． 中 公 ２０ ． ４ 编码器使用 、 装手册 ［ ． 锡市 瑞普科 技有 限公司 ． 安 Ｘ］ 无
参考 文 献
１ ＳＭＡ Ｃ ｓ —２０可 编 程 序 控 制 器 系 统 手 册 ［ ］ 西 门 Ｉ ＴＩ ７ ０ ｘ．
子 公 司 ，０ ０． ２０
ＭＯ Ｗ Ｖ
＋１ Ｓ ， ＭＷ８ ／ 置脉 冲宽度 ０ ／ 设
２ 变频 器 Ｖ Ｄ Ｍ 使 用 说 明书 ［ ． Ｆ ｘ］ 中达 电通 股 份 有 限 公
３ ・ ４ 设计 ・ 造 ・ 制
纺 织 机械
２０ ０ ８年 第 ６期
剑杆 织机 电子 引纬 系统 的开发 与研 制
赵 斯伟 陈 明 何 勇 徐乃勇
（ １无锡 丝 普 兰 喷 气 织机 制 造 有 限公 司 ２ ４ １ ２ 东华 大学 ２ ０ ５ ３ 中 国纺 织机 械 股 份 有 限 公 司 ２ ０ ９ ） １ １２ ００ １ ０ ０ ０
的动 态 运 动 结 果 也 做 了说 明和 分 析 。 关 键 词 传 剑 机 构 运 动 规 律 剑 头 电 子 引 纬 伺 服 电动 机
毕业设计剑杆织机设计[管理资料]
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毕业设计说明书摘要剑杆织机是最早发明和推广应用于生产实践的一种无梭织机，早期的剑杆织机选色、送经、卷取、开口、绞边等机构都是机械式，淘汰型剑杆织机只有一个电动机，一个开关箱(电气控制箱)。
随着电子技术、自动化技术的迅猛发展，各织机制造厂不断地采用新技术、新材料、新工艺、提高了剑杆织机机电一体化的程度这里主要介绍的是以三菱FX2N-32MR PLC为控制核心的剑杆织机电气控制箱的设计过程。
它围绕PLC为核心控制器，建立整个控制系统的硬件和软件部分，来实现织机的启动、停车、点动、一纬、正反找纬、断经、断纬，油压低等故障自动停车、监控和报警等功能关键字PLC FX2N-32MR 剑杆织机AbstractRapier is the first practice of the invention and applied to the production of a loom, rapier early color selection, off, take-up, open, Selvage and other institutions are mechanical, out-type sword Only one rod loom motor, a switch box (electrical control box.) As electronic technology, automation technology, the rapid development of the loom factories continue to adopt new technologies, new materials, new technology, improve the degree of mechanical and electrical integration loomThis introduces a kind of FX2N-32MR PLC as the control center of the rapier electrical control box design process. It is the core around the PLC controller, the establishment of the control system hardware and software components,To achieve the loom to start, stop, jog, a latitude, both positive and negative find weft, warp, weft, low oil pressure fault auto parking, monitoring and alarm functionskeyword PLC FX2N-32MR Rapier目录摘要 (I)Abstract (II)第一节绪论................................................................................................................. I V ............................................................................................................................... I V 剑杆织机的现状.. (V)............................................................................................................................... V I ............................................................................................................................... V I 第二节总体方案设计.................................................................................................. V II .............................................................................................................................. V II ............................................................................................................................. X III .........................................................................................错误!未定义书签。
五剑杆织机引纬工艺设计及纬纱张力研究
五剑杆织机引纬工艺设计及纬纱张力研究杨建成1，2，3，何浩浩1，2，3，王慧勇1，2，3，岳三旺1，2，3，刘家辰1，2，3（1.天津工业大学机械工程学院，天津300387；2.天津工业大学天津市现代机电装备技术重点实验室，天津300387；3.天津工业大学天津市机械基础及纺织装备设计虚拟仿真实验教学中心，天津300387）摘要：为提高带芯立体织物的织造效率，在分析现有立体织机织造技术缺点的基础上，设计了一种新型的五剑杆引纬工艺。
对五剑杆引纬过程的纬纱进行分析和计算，得出多层纬纱张力不均；针对五层纬纱张力不均，基于动摩擦力一致性设计了一套新型共轭凸轮摆杆组合式张力补偿机构，运用Voigt 模型建立了摆杆摆角与纬纱张力的数学模型并通过Matlab 进行仿真，基于Adams 平台模拟共轭凸轮与滚子接触碰撞并进行了运动学仿真。
结果表明：五剑杆引纬效率是单剑杆引纬效率的5倍，该张力补偿机构在补偿过程中摆杆运动平稳，从而纬纱张力变化平稳且无波动，此机构能够实现初始张力不同的多层纬纱在凸轮转动50毅后其张力达到并稳定在6N 。
关键词：立体织物；剑杆引纬；纬纱张力；五剑杆织机；引纬机构中图分类号：TS103.1文献标志码：A文章编号：员远苑员原园圆源载（圆园22）园3原园园76原08Design of weft insertion mechanism of five-rapier loom and study on weft tensionYANG Jian-cheng 1，2，3，HE Hao-hao 1，2，3，WANG Hui-yong 1，2，3，YUE San-wang 1，2，3，LIU Jia-chen 1，2，3（1.School of Mechanical Engineering ，Tiangong University ，Tianjin 300387，China ；2.Tianjin Key Laboratory of Advanced Mechatronics Equipment Technology ，Tiangong University ，Tianjin 300387，China ；3.Tianjin Experimental Teaching Center of Virtual Simulation of Mechanical Basis and Textile Equipment Design ，Tiangong University ，Tianjin 300387，China ）Abstract ：In order to improve the weaving efficiency of three-dimensional fabric with core袁a new five-rapier weft insertiontechnology was designed on the basis of analyzing the disadvantages of the existing three-dimensional weaving technology.Analyzing and calculating the weft in the process of five rapier filling insertion袁it is found that thetension of multilayer weft yarn is not uniform.For the uneven tension of the five layers weft yarn袁based on theconsistency of dynamic friction袁a new set of conjugate cam pendulum rod combined-type tension compensation mechanism is designed.The mathematical model of the swing angle of the pendulum and the tension of the weft yarn is established.The results show that the filling insertion efficiency of the five-rapier is five times that of thesingle-rapier.The tension compensation mechanism can realize the multi-layer filling yarn with different initialtension without fluctuation袁and the tension can reach and be stabilized at 6N after the cam rotates 50毅.Key words ：three-dimensional loom曰rapier filling insertion曰weft tension曰five rapier loom曰weft insertion mechanismDOI ：10.3969/j.issn.1671-024x.2022.03.012第41卷第3期圆园22年6月Vol.41No.3June 2022天津工业大学学报允韵哉砸晕粤蕴韵云栽陨粤晕GONG 哉晕陨灾耘砸杂陨栽再收稿日期：2020-12-30基金项目：国家重点研发计划项目（2018YB1308801）；国家科技支撑计划重点项目（2011BAF08B02）通信作者：杨建成（1962—），男，教授，主要研究方向为新型纺织机械设计及自动化。
剑杆引纬
4 空间四杆机构 ．
空间四杆机构引纬机构，如GTM(PICANOL公司)、SGA726— 190A、GA733一A(必佳乐)、GA737(苏吴机械)型剑杆织机采用该 类型引纬机构，如图4所示，2为织机主轴，由曲柄1、叉杆3和摇 杆4组成的球面曲柄摇杆机构，通过连杆5进而带动扇齿轮6，驱 动剑轮7。其引纬运动规律设计的灵活性不如差动轮系六连杆送 纬、四连杆接纬机构。
该引纬方法优点在于机构结构简单，能最大程度消除机械部 件转动惯量带来的不良影响。通过改变引纬控制器中数据，能够 实现剑杆织机引纬运动规律的可选择性，满足和提高织机对不同 纬纱的适织性能，进一步增强织造多品种织物的能力，提高织机 的自动化水平。
三、剑杆织机引纬机构的创新 1 新型引纬机构的组成、工作原理和优缺点 椭圆齿轮曲柄摇杆引纬机构用一对椭圆齿轮取代共轭凸轮。 要减少动载荷，共轭凸轮轮廓曲线要满足二阶连续要求，制造上 困难大。椭圆齿轮目前可以通过线切割方法、椭圆插齿机和椭圆 滚齿机得到很好的齿轮轮廓 ，比共轭凸轮加工简易，且安装方 便。引纬机构需要实现非匀速传动，如果简单的采用偏心齿轮传 动，在传动过程中会因为齿侧间隙变化带来大的振动，而椭圆齿 轮传动齿侧间隙不便，因此椭圆齿轮传动平稳。
二、引纬机构的要求
1 工艺要求
a)动程：应保证最大穿筘幅的有效动程，满足绞边、废边，剪刀、 选色、夹取和松开纬纱所需的有用空动程，保证纬纱在中央可靠 交接所需的交接冲程。 b)时间： 与开口，打纬及引纬辅助机构配合良好，剑杆需在规 定的时间内进剑、交接与退剑。
c)运动要求：为保证送纬剑进剑夹纬可靠，两剑中央交接稳定可 靠，送纬剑在筘外运动应慢些，两剑交接应相对速度小、跃动小。
差动轮系连杆机构传动的引纬机构，如图3所示。周转轮系 的轴心O为筘座脚CO的摆动中心，AO1B杆的转动经连杆分别传递 给杆DO和筘座脚。DO的角速度ω 1即为周转轮系内齿轮1的角速度， CO的角速度ω 2为周转轮系转臂的角速度。在ω 1 和ω 2 作用下， 中心轮2以合成速度ω 3 作往复摆动，通过圆锥齿轮系(4、5、6 和7)带动传剑轮8。其接纬剑传动机构中，以四连杆代替了图中 的六连杆AO2D。
剑杆织机的引纬机构[方案]
![剑杆织机的引纬机构[方案]](https://img.taocdn.com/s3/m/89f4727149d7c1c708a1284ac850ad02de8007f9.png)
剑杆织机的引纬机构摘要总结了剑杆织机引纬机构的现状,重点分析了几种典型引纬机构的工作原理及其各自的优缺点及创新。
关键词剑杆织机引纬机构1 前言剑杆引纬机构是剑杆织机的五大核心机构之一,它将纬纱引入梭口,形成织物所需的纹理。
剑杆织机引纬过程纬纱始终受到剑头的积极控制,引纬失误少,可靠性高,可以实现对许多引纬比较困难的纱线进行引纬,其制织品种的适应性极其广泛,尤其在色织上更具优势,配以多臂机或提花机,采用多色纬可织造出图案复杂多变、色彩绚丽的高级宽幅织物。
同时剑杆织机的门幅宽,因此剑杆织机成为应用最广泛的一种无梭织机。
现代织机在适应高速、高效的同时,对引纬机构的性能要求越来越高,引纬机构设计的好坏直接决定了整机性能的优劣。
本文综述了目前常用引纬机构的工作原理及其优缺点,并提出一种新型的引纬机构,同时对该机构进行初步的分析。
2 剑杆织机引纬机构的研究进展剑杆织机是无梭织机中最早发明和推广应用于生产实践的一种织机,经过多次更新换代,当今最先进的剑杆织机已经与早期的剑杆织机大相径庭。
下面分析几种典型的剑杆引纬机构。
2.1 共轭凸轮引纬机构共轭凸轮引纬机构是应用最多的一种机构,如SM93(SOMET公司)、GA731(杭纺机)、TT-96(浙江泰坦)、HGA732(浙江精工)、JWG1726(经纬纺机)、LL680(无锡亨利)、JZ2(西航)、LGA783(聊城纺机)等剑杆织机采用该类型引纬机构。
它采用分离筘座,引纬和打纬运动没有直接的传动关系。
共轭凸轮引纬机构的运动原理如图1所示。
该引纬机构有一个自由度,由共轭凸轮、连杆机构和轮系组成。
共轭凸轮1使刚性角形杆H1AH2作往复摆动,摆杆AB和杆H1AH2刚性连接,通过四连杆机构ABCD驱动与摇杆CD刚性连接的圆柱齿轮2作往复摆动。
最后经过定轴轮系Zl、Z2、Z3和剑轮3的放大,使与剑轮啮合的剑带4获得往复最终所有的捻度。
共轭凸轮引纬机构的剑头运动规律在理论上可按照任意曲线要求来设计,如采用改进的梯形加速度的曲线控制剑头缓慢进入梭口,平稳交接剑,使得共轭凸轮引纬机构在织造过程中纬纱的张力变化较平缓,纬纱断纬、缩纬率低。
剑杄织机引纬故障浅析
剑杄织机引纬故障浅析1剑杆织机的引纬工作原理因织机种类不同而不同。
如意大利SM|T公司TP系列为伞形齿轮引纬，而FAST则为四相铰轴引纬；范美德公司的C4012S为螺旋桨原理引纬，而毕加诺公司的GTM又为十字块引纬；SOM ET公司的SM系列及天马又为凸轮引纬。
虽然各种型号织机引纬原理不一样，但从引纬全过程看，均为送纬剑与接纬剑配合而完成一个引纬全过程。
在这一过程中，只要某一个环节有细微的不正常都可引起纬向故障2引纬过程分析及故障排除2.1纬纱筒子要求络筒成形好，缠绕密度均匀，形状以锥形为佳。
化纤丝筒子不宜太大。
如为粗细不匀的包缠丝、竹节纱等络筒时张力不宜太大，筒子边采用游动边，缠绕忌太紧。
原纱最好经过电清除疵或定形后重新倒筒，使得松紧一致，以保证纱(丝)身光洁，退绕方便。
筒子架上筒子间距及筒子与穿纱横板的距离及角度要合适，防止退绕产生大气圈，使互相缠绕而引起纬纱故障乃至断纬。
2.2储纬器纱要从其后部张力轮中的瓷件中穿过，根据纱(丝)的纤维种类、粗细合理选择储纬器的储纱宽度及缠绕密度以及缠绕速度(无论进口、国产的光电式与电磁感应式，都可调节缠绕速度与密度)。
一般是储纱量多，缠绕速度就快，纬纱从其上退绕的张力也相对较小，反之则大。
储纱的宽度取决于其内部偏心机构的差动频率或羊角大小，频率大则稀而储得宽，反之则密。
合理调节前部清洁毛刷的前后位置，以能清除纬纱纱身污物即可，不可太紧。
特别对于粗细不匀的包缠丝或竹节纱应换上特殊的专用清洁装置，如没有专用清洁装置则应将毛刷松开，不可旋紧。
否则易因纬纱粗细不一在退绕时，在其上引起张力的变化差异大而引起引纬故障。
2.3张力片纬纱在两张力片中夹持力的大小，以在剑头中能夹持住纬纱并顺利引纬、交接纬为准。
既保证纬纱纱尾到达右侧正好被该侧假边夹持住，不致纱尾太长或太短，又不纬缩。
总的原则是剑头夹持力须大于纬纱张力片的夹持力和摩擦力的和，经常清除两片间的飞花、落浆及染料，以确保片间清洁光滑。
空间四连杆传动的剑杆引纬机构
轴上固装着 曲柄 ２ ，其端部 固装着轴承 ３和叉形摇 摆架 ４ ，在主轴和曲柄连续旋转过 程中，轴承 ３和 摆架 ４ 的轴心线也始终通过 Ｃ 。 点 十字轴的结构是 由互相 垂直 的两轴做成一体 ， 其轴心线交点也是 Ｃ点，横 向轴两端装在叉形摆架
５的左右轴 承 ８中 ，纵 向轴 ６两 端 装 在 油 箱 的 轴 承
中，摆臂 ２ 与十字轴的横 向轴 ７ ０ 做成一体 上端与
１ ５ 】 ４
为一体 ，也随之左右摆动，带动连杆 ｌ 及扇形齿轮 ８ １ 以轴 ９为轴心 同步摆动，它经齿轮传动小齿轮 ｌ ０ ２ 进行正反方向的旋转 ，同轴上的剑带盘 ｌ 传动剑带 ３ ｌ、剑头 ｌ 作往复运动，完成纬丝的交接 。图 ｌ ４ ５ 中 箭头所示的为曲柄向下运动时各传动件的运动方向。 叉形摇摆架 ４ ５的运动比较 复杂，其根部随 和 曲柄 ２作连续旋转 ，支架部分则 以横轴 ７为轴心前 后摆动 ，同时 以纵 轴 ６为轴 进 行 左右 摆 动 ，力 经 两
２ ４
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２０ 年蔫 ９ ０１ 期
停顿时间和较小的空 动程是有利 的。当曲柄运动至
Ｉ０附 近时 ，对 应 于纬 丝 在 梭 口中 央 的交 接 ，因状 ８。
态与 Ｏ时相似 ，这时剑头的运动缓慢 ，也是有利于 。 工艺要求 的。因此 ，这种机构的作用原理能满 足丝 织工艺的基本要求。
圄 １ 空间四连杆传动 引纬机构示意
１ 织机主轴｛２曲柄 ；３曲柄轴零 ； ４叉形摇摇架 （ 圆柱 形报 部 ） 叉形摇摆架 （ ；５ 叉形头端轴承座部分 ） ６十字轴 的纵 向轴 ； ； 十字轴 的横向轴 ｛８ 滚动轴承 ； 扇形齿轮轴 ；１ 扇形齿轮；１ ９ ０ １
碳纤维复合材料织机打纬和引纬机构设计
碳纤维复合材料织机打纬和引纬机构设计洪流;曹清林;俞成涛;赵红霞;赵加洋【摘要】为了研发织造碳纤维复合材料的剑杆织机,对其中打纬和引剑机构设计问题进行了研究.根据碳纤维的特点,织造时采用平面多连杆机构实现打纬和引纬运动.分析了引纬剑头运动位移与引剑机构中引剑构件相对筘座脚摆角之间的关系,得出,为达到引剑构件相对筘座脚运动要求,引剑机构应为具有2次停歇的往复摆动.根据“惯性”打纬要求,研究了图解法设计平面四连杆打纬机构的方法和步骤.由打纬机构与引剑机构的相位关系,得出,对于1个运动周期,引剑构件需到达3个运动位置(2个位置重合),由这3个位置图解综合出引剑机构的尺度.该设计方法应用于织造碳纤维复合材料的剑杆织机的打纬引剑机构设计,可以得到所有机构尺度.【期刊名称】《毛纺科技》【年(卷),期】2018(046)003【总页数】4页(P75-78)【关键词】碳纤维;剑杆织机;打纬机构;引纬机构;连杆机构【作者】洪流;曹清林;俞成涛;赵红霞;赵加洋【作者单位】江苏理工学院机械工程学院,江苏常州213001;江苏理工学院机械工程学院,江苏常州213001;江苏理工学院机械工程学院,江苏常州213001;江苏润源控股集团有限公司,江苏常州213131;江苏润源控股集团有限公司,江苏常州213131【正文语种】中文【中图分类】TS103.1采用机织方法生产碳纤维复合材料，虽然织物中纤维发生屈曲，使其力学性能有所下降，但由于生产效率高、设备(常用剑杆织机)成本较低而得到广泛应用。
实际生产中，对织造棉纤维、化学纤维等的剑杆织机进行一定改造[1-3]，以使整机适合织造碳纤维复合材料。
由于碳纤维原料、成品下机前的处理等方面，都与原织机织造对象有较大不同，因此对整机各个部分的结构提出了不同要求，经局部改造的剑杆织机不一定能很好地保证织造质量，有必要根据碳纤维特点，开发相应专用织机。
对于剑杆织机，打纬和引纬是整机的重要组成部分，一般由平面连杆机构、凸轮机构、空间连杆机构或电子凸轮(伺服电动机)实现打纬和剑头的引纬运动[4-6]。
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。
非圆齿轮行星轮系引纬机构的反求设计与仿真分析
剑杆织机的引纬机构，是剑杆织机的核心机构之一，其运动性能如何将在很大程度上决定着整台织机的性能与档次。
所以，一种结构设计合理的剑杆引纬机构能够改善剑杆织机的工作效率与所生产产品的质量，提高经济效益。
本文提出了一种新型的剑杆引纬机构，即非圆齿轮行星轮系剑杆引纬机构。
本文中分析了剑杆织机的引纬工艺要求，得到了剑杆织机引纬时主轴转过不同角度的时候剑杆应该有的位移、速度以及加速度。
并以此为依据设定了剑杆的加速度运动曲线为一等腰梯形的形状的曲线，经过进一步计算后得到了剑杆的运动学模型。
本文设计的非圆齿轮行星轮系剑杆引纬机构的作用是将主轴的匀速转动转换成剑杆的有规律的往复运动，根据这一模型的传动规律建立运动学分析模型，结合其中非圆齿轮的特性得到节曲线方程。
再基于Visual Basic 6.0这个平台编写引纬机构反求设计与仿真软件，利用该软件可以反求出机构中各个参数的值，之后根据仿真的结果调整机构参数，最终得到符合引纬规律的合理的参数，证明本文设计的引纬机构是合理可行的。
关键词：非圆齿轮；引纬机构；反求；剑杆织机The weft insertion mechanism is one of the key mechanism of the rapier loom. Its athletic performance has a lot of impact about the rapier rooms’performance and its level. So, a weft insertion mechanism of the rapier rooms with reasonable structure can improve a lot of working efficiency, the quality of the product of the rapier rooms and the economic benefit. This paper comes up with a new weft insertion mechanism, named the planetary non-circular gears trains weft insertion mechanism.Some research about the technological requirements of the rapier loom has been done in this paper. The displacement, velocity and acceleration of the rapier was obtained when the spindle has different angle. And the motion curve of acceleration of the rapier has been designed as a isosceles trapezoid curve based on the research. Then the kinematics model of the rapier was worked out. The planetary non-circular gears trains weft insertion mechanism is used to change the uniform rotation of the spindle to reciprocating motion of rapier. According to the transmission rule of the planetary non-circular gears trains weft insertion mechanism the kinematics analytical model was finished. Combining with the character of non-circular gear its pitch curve was obtained. Meanwhile a reverse design and kinematic simulation software was compiled based on Visual Basic 6.0. The parameters of mechanism can be obtained by the software. Then these parameters were adjusted based on the result of simulation. The reasonable parameters which fit the law of weft insertion will be obtained at last, which proved that this weft insertion mechanism was reasonable and can be used. Keywords: Non-circular Gear; Weft Insertion Mechanism; Reverse Solution; Rapier Loom第1章绪论 (1)1.1 课题的研究背景与意义 (1)1.2 国内外剑杆引纬机构的研究现状及发展趋势 (2)1.2.1 剑杆引纬机构的简介 (2)1.2.2 国内外剑杆引纬机构的研究状况及发展趋势 (2)1.3 非圆齿轮的发展及研究情况 (5)1.3.1 非圆齿轮的介绍 (5)1.3.2 非圆齿轮的研究状况 (5)1.4 本设计的主要内容 (6)第2章非圆齿轮行星轮系引纬机构运动分析模型的建立 (8)2.1 剑杆织机的引纬工艺要求 (8)2.2剑头的理想运动学曲线方程的建立 (9)2.2.1 剑头理想运动曲线的构造 (9)2.2.2 剑头运动学曲线方程的建立 (10)2.3 非圆齿轮行星轮系引纬机构的模型简介 (13)2.4 非圆齿轮行星轮系引纬机构反求模型的建立 (15)2.4.1 反求设计思想的简介 (15)2.4.2 非圆齿轮行星轮系放大轮系的运动模型的建立 (15)2.4.3 第一级非圆齿轮行星轮系运动模型的建立 (17)2.4.4 第二级非圆齿轮行星轮系运动模型的建立 (18)第3章非圆齿轮行星轮系引纬机构反求设计与运动仿真软件的设计 (20)3.1 计算机辅助设计的简单介绍 (20)3.2 非圆齿轮行星轮系引纬机构反求设计与仿真软件的介绍 (20)3.2.1 引纬机构反求设计软件的开发思路 (20)3.2.2 引纬机构反求程序的关键性思想 (20)3.2.3 引纬机构参数的设定 (22)3.2.4 引纬机构反求软件的界面介绍 (23)3.2.5 引纬机构反求软件各个控件的介绍 (24)3.2.6 引纬机构反求软件的功能特点 (28)第4章引纬机构三维模型的建立与仿真 (29)第5章总结 (33)参考文献 (34)第1章绪论1.1课题的研究背景与意义纺织是人类社会最古老的一个生产部门，它与我们的生活息息相关。
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．
双侧剑杆织机中央交接纬合理性的探讨
真正重叠 （ 际交接 冲程 ） ｄ 名义交 接 冲程 ） 实 比 （ 小得 太多
也不能采用 图 ２ 所示 是在 ｄ ０ △Ｑ ＞ 、 ＞０的条件下 ， 和 ｄ
△ａ 合理配合而创 造 的最 佳交接 条件 。图 ２中由于两 剑 头开始相遇点（ Ａ点 ） 非常 靠近 接纬 剑进 足点 ， 而两 剑头 开始离开点（ ） Ｂ点 又非 常靠 近送 纬剑 进 足点 ， 使两 剑头
２ ． （ 第７期） ２ 总 ４
一
《 陕西 纺织 》
１ ３
方 向运动 ， 且送 纬剑 和接纬 剑分别 处于 进剑 和退剑状
态 。这是 因为 ， 在交接 纬 过程 中如果 两剑头 运动 方向相 反， 两剑头 的相对速度就等于两剑运动速 度之和 ， 由于相 对速度太大两 剑头不可能平稳准确 的进行 交接 。如果在
交接过程 中送 纬剑退 剑 ， 纬剑 引入梭 口的纬纱就 会变 送 得松弛 ， 接纬剑在 接到 纬纱后 在继 续将 纬纱 引过梭 口的 初始阶段必须先 把纬 纱拉直 ， 这样 就很 有可能 导致将 纬 纱拉断或者纬纱从接 纬剑钳 口脱 出 。如果 在交接 纬过程 中接 纬剑在进剑 ， 交接 完成后 接纬 剑 的继 续进剑 先使纬 纱会变 的松 弛 ， 之后接纬剑再退剑 时纬纱 又被张紧 ， 同样
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本科毕业设计（论文）题目剑杆织机引纬机构的设计与分析研究学院机械与自动控制学院专业班级11机械设计制造及其自动化2班姓名董海瑞学号2011330300804指导教师李红军系主任胡明学院院长胡旭东二O 一五年五月十八日浙江理工大学机械与自动控制学院毕业设计诚信声明我谨在此保证：本人所做的毕业设计，凡引用他人的研究成果均已在参考文献或注释中列出。
设计说明书与图纸均由本人独立完成，没有抄袭、剽窃他人已经发表或未发表的研究成果行为。
如出现以上违反知识产权的情况，本人愿意承担相应的责任。
声明人（签名）：年月日摘要一台完整的织机是由开口机构、引纬机构、打纬机构、卷取机构和送经机构等五大机构组成。
引纬机构是纺织工业上剑杆织机的关键部件。
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,同样也是织机最为重要的一部分。
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。
引纬机构的结构形式、运动精度以及平稳性直接影响织机的速度、效率以及织物的质量。
国内目前应用较广泛的剑杆织机有一部是采用六连杆式的机构进行引纬。
本次设计研究主要是针对YJ—736型剑杆织机的引纬机构进行研究与分析，该类剑杆织机引纬机构采用的就是六连杆引纬机构。
我们在原有剑杆织机的基础上对其引纬机构进行测绘，然后运用SolidWorks软件进行建模，模拟仿真其运动过程。
在了解剑杆织机的工作原理基础上，对引纬机构进行运动学和动力学分析，并从工程应用角度出发，从运动学、优化设计、动力学几个方面对引纬机构进行研究。
最后，总结该类剑杆织机的优点与不足之处，并提出合理化建议。
关键词：剑杆织机；引纬机构；优化设计；六连杆；运动学；动力学AbstractA complete loom is composed of the shedding mechanism,the weft 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 movements 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 weft insert speed,efficiency and quality of the textile are effected by its structure form,its precision of movement and its smooth of movement accuracy. At present, a conjugate cam weft insertion mechanism is widely used in the six links type mechanism.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 rapier 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 was analyzed kinematically,dynamically.Finally, summarize the advantages and disadvantages of the rapier loom, and put forward reasonable suggestions.Keywords:rapier loom;weft insertion mechanism;optimal design;six bar linkage;kinematics;dynamics;目录摘要Abstract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，国内纺织行业织造厂引进国外的纺织机械增加，尽管国内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。
这都是国内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。