非圆齿轮行星轮系引纬机构的反求设计与仿真分析
非圆齿轮CAD CAM及仿真设计的研究
参考内容
随着机械行业的不断发展，齿轮传动作为一种重要的传动方式，在各种机械设 备中得到了广泛的应用。非圆齿轮作为一种特殊的齿轮类型，具有传动平稳、 效率高、结构紧凑等优点，因此在实际应用中具有重要意义。本次演示将围绕 非圆齿轮节曲线的设计方法、CAD及应用研究展开讨论。
一、非圆齿轮及节曲线概述
总之，非圆齿轮节曲线的设计对于提高机械设备的性能和效率具有重要意义。 本次演示介绍了非圆齿轮及节曲线的概述、设计方法、CAD技术及其应用研究， 希望对相关领域的研究人员和技术人员提供一定的参考和帮助。
参考内容二
在机械传动领域，非圆齿轮作为一种重要的传动元件，具有广泛的应用。非圆 齿轮的设计、制造、检测及应用都十分关键，本次演示将就这些方面进行探讨。
四、非圆齿轮节曲线的应用研究
随着非圆齿轮技术的不断发展，其应用领域也越来越广泛。在机械制造领域， 非圆齿轮被广泛应用于各种传动系统和精密机械中，如数控机床、工业机器人 等。在航空航天领域，非圆齿轮被用于航空发动机、燃气轮机等高精度传动装 置中，以满足严格的振动和噪声要求。此外，在汽车、新能源等领域中，非圆 齿轮也具有广泛的应用前景。
几何建模是通过几何约束关系建立齿轮的数学模型，如齿廓曲线、轮齿形状等； 物理建模则是基于材料力学、弹性力学等理论，建立齿轮的物理模型，以描述 齿轮在承载情况下的变形、应力分布等情况。
优化技术：
优化技术是提高非圆齿轮性能的关键手段。优化目标可以是传动效率、承载能 力、振动噪声等。优化方法包括参数优化、形状优化、拓扑优化等。参数优化 是通过调整齿轮的参数（如模数、压力角等），以实现优化的目标；形状优化 是在几何建模的基础上，对齿轮的齿廓曲线、轮齿形状等进行优化；
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非圆齿轮设计
插秧机非圆齿轮行星系分插机构的虚拟制造与仿真
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能放 胃不 同穴 盘育 出 的水稻 秧苗 ，并 配有 与几 种 高速
作 者 介 绍 ： 陶冶 （ ６ 一）， 男， 安徽 安 庆人 ，教授 ，主 要从 事农 业种 植机 械 研 究 。 １ １ ９ 资 助 项 目 ： 广 东省 自然 科 学基 金 “ 圆齿轮 行 星 系在 超 级稻 高速插 秧 机 分插 机 构 上应 用 研 究” 非
构 学 、机 械 制造 学 、 土壤 机 器 系 统 力学 和 多体 系统 运 动
学 ／ 力 学 等 多 学 科 领 域 ［， 为 了 科 学 地 研 制 超 级 稻 高 速 插 动 ２ １ 秧 机 ， 在 对 非 圆 齿 轮 行 星 系 机 构 前 期 的 研 究 基 础 上 ， 展 开
对 整个 机构 的虚 拟 制造 与仿 真 ，其 目的是使 设计 者 能 随时
１１ 分插 机 构 接 口 ．
分 插 机 构 接 口可 装 配 不 同 形 式 的 分 插 机 构 ， 它 是 一 个 一 通 用 的 接 口 ， 这 为 研 制 不 同 形 式 的 插 秧 机 分 插 机 构 提 供 了
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个 平 台 ， 它 能 检 验 不 同 分 插 机 构 走 出秧 爪 运 动 轨 迹 ， 并
了解 产 品 的 每 一 个 细 节 ， 减 少 设 计 过 程 的 失 误 ， 并 利 用 其
参 数化 设计 的 思想 ，使 零件 的 设计 、修 改变 得简 单 易行 ，
非圆齿轮的仿真加工及分析
非圆齿轮的仿真加工及分析张健;鲁骏;起雪梅;饶鹏;郑彬【摘要】非圆齿轮是指节曲线为非圆的齿轮,其结合了齿轮和凸轮的优点,能够实现变传动比运动,但其结构复杂,设计加工困难.为保证非圆齿轮模型的设计精度,采用解析法建立模型.首先,基于数值计算软件Matlab建立非圆齿轮的齿廓曲线,并导入至Pro/E软件平台,通过对非圆齿轮的齿廓曲线进行拉伸得到非圆齿轮的三维实体模型;其次,利用Pro/E软件中的Pro/E中的NC模块对建立的非圆齿轮三维模型进行线切割仿真加工和后置处理;最后通过查看log日志和过切检查,验证了加工程序的正确性和加工的可行性.结果表明:通过结合Matlab和Pro/E软件平台,有效地解决了非圆齿轮设计及加工困难的问题,为非圆齿轮的设计和加工提供了设计方法和理论依据.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2017(030)006【总页数】3页(P103-105)【关键词】非圆齿轮;Matlab;Pro/E;仿真加工【作者】张健;鲁骏;起雪梅;饶鹏;郑彬【作者单位】攀枝花学院交通与汽车工程学院,四川攀枝花 617000;攀枝花学院交通与汽车工程学院,四川攀枝花 617000;攀枝花学院交通与汽车工程学院,四川攀枝花 617000;攀枝花学院交通与汽车工程学院,四川攀枝花 617000;攀枝花学院交通与汽车工程学院,四川攀枝花 617000【正文语种】中文【中图分类】TG610 引言随着计算机技术的发展，非圆齿轮在三维建模方面的研究发展迅速，如基于Matlab的非圆齿轮设计[1-2]、基于UG的非圆齿轮设计[3]等。
目前齿轮的加工方法主要有插齿、滚齿及线切割[4]等，随着线切割技术的发展，线切割因其加工过程无切削力、对材料硬度无要求，能加工极其复杂、精密、高硬度的零件，在加工非圆齿轮方面有着很大的优势，但线切割非圆齿轮生成程序有一定难度[5-7]。
利用Matlab生成齿廓结合Pro/E得到非圆齿轮的三维模型，能够较齿形折算法保证非圆齿轮模型的设计精度[8-9]。
非圆齿轮行星系分插机构的优化设计和动态仿真的开题报告
非圆齿轮行星系分插机构的优化设计和动态仿真的开题报告一、研究背景与意义在机械传动中，非圆齿轮传动因为具有高载荷、小体积、高效率等特点，被广泛地应用于航空、航天、机械制造、汽车制造等领域。
而分插机构是非圆齿轮传动中的重要组成部分，起到转速和转矩的调节和传输作用。
因此，优化非圆齿轮行星系分插机构的设计和动态性能研究具有重要的实际应用价值。
二、研究内容和方法本文主要研究非圆齿轮行星系分插机构的优化设计和动态仿真方法。
具体包括以下研究内容：1.非圆齿轮行星系分插机构的结构分析和设计优化。
根据机构的工作特点和发展趋势，准确计算各部件参数，建立非圆齿轮行星系分插机构的数学模型，并进行系统的设计优化，以实现更优的动态性能。
2.分插机构动态特性仿真。
根据研究对象的特点和运动规律，采用动力学仿真软件，对非圆齿轮行星系分插机构的动态特性进行仿真分析，并对仿真结果进行验证。
3.动态性能的探究。
通过对比分析设计方案，验证仿真结果，对非圆齿轮行星系分插机构动态特性进行有效评估，并提出优化改进方案，以满足实际需求。
本文将采用理论分析、数值计算和仿真等方法对非圆齿轮行星系分插机构进行研究分析，以期为相关领域提供一定的理论指导。
三、预期结果1. 建立非圆齿轮行星系分插机构数学模型，并进行结构设计优化。
2. 对分插机构动态特性进行仿真和分析，获得其基本运动规律。
3. 对动态特性进行探究和评估，并提出优化改进方案。
四、研究进度安排本项目一共用时一年，预计研究进度安排如下：第一阶段（前三个月）：深入研究非圆齿轮行星系分插机构的基础理论，并进行相关文献查阅。
第二阶段（三个月至九个月）：根据前期研究成果，建立非圆齿轮行星系分插机构的数学模型，并进行设计优化。
第三阶段（九个月至十二个月）：通过仿真和分析，探究非圆齿轮行星系分插机构的动态特性，并提出优化改进方案。
五、结论非圆齿轮行星系分插机构的优化设计和动态仿真研究，可以有效提高其动态性能，在实际应用中具有重要的指导意义。
行星轮系的虚拟样机设计与分析
目录一行星轮系的结构组成和工作原理 (3)1 行星轮系 (3)2 工作特点 (3)3 运用场所 (4)4 工作原理 (4)二零件三维实体模型建立的方法 (5)1 主要齿轮类零件三维实体模型建立的方法(插件法Toolbox) (5)2 典型零件三维实体模型建立的方法（直接造型法） (6)3 其他零件三维实体模型建立方法简介 (11)三装配模型建立的方法和步骤 (12)1 生成新的装配体文档 (12)2 插入行星轮个各零件 (12)3 添加装配关系 (12)4 齿轮啮合的装配 (13)四装配模型的运动仿真分析 (14)1 打开装配体 (14)2 设置行星轮驱动力参数 (14)3 仿真计算 (14)4 查看结果 (15)5 生成AVI格式动画 (15)五关键零件的CAE（SolidWorks Simulation） (15)1 选定几何模型 (15)2 指定材质 (15)3 添加约束 (16)4 施加载荷 (16)5 执行分析 (17)6 结果显示 (17)六典型零件的CAM（软件SolidCAM错误交换致无法使用） (19)七结论 (19)参考文献 (20)一行星轮系的结构组成和工作原理1 行星轮系是指只具有一个自由度的轮系。
一个原动件即可确定执行件（行星齿轮）的运动，原动件通常为中心轮或系杆；即与行星齿轮直接接触的中心轮或系杆作为原动件带动行星齿轮，一方面绕着行星轮自身轴线O1-O1自转，另一方面又随着构件H（即系杆）绕一固定轴线O-O（中心轮轴线）回转。
行星轮系和差动轮系统称为周转轮系（一个周转轮系由三类构件组成1.一个系杆。
2.一个或几个行星轮。
3.一个或几个与行星轮相啮合的中心轮。
）。
行星轮系中，两个中心轮有一个固定；差动轮系中，两个中心轮都可以动(即F=2)。
任务图2 工作特点行星轮系是一种先进的齿轮传动机构，具有结构紧凑、体积小、质量小、承载能力大、传递功率范围及传动范围大、运行噪声小、效率高及寿命长等优点。
非圆齿轮建模和运动学仿真
非圆齿轮建模和运动学仿真陈雨青;李文长;张俊;徐岩【摘要】非圆齿轮具有变传动比、传动平稳的特点,在防滑差速器中得到了广泛的应用.文中详细地阐述了非圆齿轮节曲线的设计方法,并以椭圆齿轮为例,基于SolidWorks对椭圆齿轮进行建模和运动学仿真,验证了其设计理论和建模方法正确性.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2016(000)011【总页数】3页(P19-21)【关键词】非圆齿轮;节曲线;SolidWorks;仿真【作者】陈雨青;李文长;张俊;徐岩【作者单位】军事交通学院研究生管理大队,天津300161;军事交通学院研究生管理大队,天津300161;军事交通学院研究生管理大队,天津300161;军事交通学院研究生管理大队,天津300161【正文语种】中文【中图分类】TH132.424为提高越野汽车的防滑性能，车辆在驱动轴之间安装防滑差速器［1］，此种差速器的特点是不差速条件下输入、输出两轴转速相同，但在有使用条件时输入、输出两轴转速不等。
在防滑差速器中大量采用了非圆齿轮。
国内许多学者对非圆齿轮建模进行了研究，吴俊峰、吕小波等［1］提出利用Maple和SolidWorks对非圆齿轮进行建模的方法；高雪强、葛敬侠［3］提出了利用SolidWorks二次开发接口的方法，运用计算机语言编程的方法实现渐开线齿轮的绘制。
但以上两种方法对计算机语言及软件使用能力的要求较高，给初学者带来了很多不便。
如何在满足要求的情况下快速准确地进行非圆齿轮的建模是一个值得研究的问题。
为此本文以椭圆齿轮为例，介绍了基于SolidWorks的建模方法。
1.1 非圆齿轮节曲线方程节曲线是一对啮合齿轮在相互啮合时发生无滑动的纯滚动时的啮合曲线。
非圆齿轮的特点就在于节曲线不是圆，而是非圆形曲线。
1）非圆齿轮主动轮的节曲线方程［4］：式中：i12为传动比，i12=i12（φ1）；φ1为非圆齿轮主动轮的极角；A为两齿轮的中心距。
非圆齿轮行星轮系引纬机构的反求毕业设计与仿真分析
摘要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AbstractThe 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目录第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。
行星轮系的虚拟装配和动态仿真
行星轮系的虚拟装配与动态仿真河北天择重型机械有限公司（河北邯郸 056200）刘刚在多个齿轮所组成的齿轮系中至少有一个齿轮是绕着其他齿轮旋转，则这种齿轮系称为周转轮系，在周转轮系中如图1所示的行星轮系是实际机械中采用最多的结构。
但是，行星轮的运动是绕自身轴线自转和绕太阳轮轴线公转的复合运动，平面绘图难以表达，且传动比的计算也比较复杂。
本文运用SolidWorks实现了行星轮系的实体建模和动态模拟，使抽象的问题直观化。
图1 行星轮系简图1 行星轮系的虚拟装配技术（1）基于特征的实体建模行星轮系零部件的三维实体建模是虚拟装配的基础。
运用三维制图软件SolidWorks，建立行星轮系零部件的实体模型。
在SolidWorks的标准菜单中包含了草图绘制工具栏和特征工具栏，合理运用特征造型技术设计出齿轮轴、键和行星架的实体模型。
Solidworks开发出了齿轮造型的程序，只需从右侧设计库的工具箱栏中打开齿轮文件，在左侧输入所需的齿轮和内齿圈参数，计算机就可以自动生成固定轮、太阳轮和行星轮的实体模型，见图2。
图2 齿轮的实体建模过程（2）虚拟装配的设计过程单击“新建”按钮，打开一个装配体文件。
由于SolidWorks默认第一个插入的零件是固定的，不能运动，其他的零件都是以它为装配参照体，因此应先插入固定轮，再插入太阳轮、行星轮、行星架、齿轮轴和键。
插入全部零件后，选择“配合”按钮，利用同轴心、重合等标准配合，精确地把各零件约束在准确的位置，最后运用高级配合中“齿轮配合”将太阳轮和行星轮约束在一起，行星轮系的装配图如图3所示。
图3 行星轮系的装配图2 行星轮系的动态模拟及动画制作行星轮系中包含转动的行星架，只有正确地计算太阳轮和行星架的传动比i1H，然后按照i1H输入太阳轮和行星架角速度，才能准确模拟出行星轮的运动轨迹，否则，行星轮不能运动。
我们在行星轮系上加一个公共的角速度使行星架相对静止，然后运用定轴轮系的传动比公式得：i1H =1+Z3/Z1（Z1：太阳轮齿数；Z3：固定轮齿数）在装配体文件中，单击“模拟”按钮，选择“旋转马达”，分别设置太阳轮和行星架的旋转方向和角速度。
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。
非圆齿轮设计及其运动学分析
( Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ Ｐａｎｚｈｉｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｐａｎｚｈｉｈｕａ Ｓｉｃｈｕａｎ ６１７０００ꎬ Ｃｈｉｎａ) Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｎｏｎ－ｃｉｒｃｕｌａｒ ｇｅａｒ ａｎｄ ｔｏ ａｖｏｉｄ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｍｏｄｅｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｌｏｓｓ ｉｎ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄꎬ ａ ｎｏｎ－ｃｉｒｃｕｌａｒ ｇｅａｒ ｐａｉｒ ｍｅｓｈｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ. Ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｅｌｌｉｐｔｉｃ ｇｅｏｍ￣ ｅｔｒｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｇｅａｒ ｍｅｓｈｉｎｇꎬ ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｌ ｅｑｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ａｒｔｉｃｕｌａｔｅｄ ｃｕｒｖｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｏｏｔｈ ｐｒｏｆｉｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｎｏｎ－ｃｉｒ￣ ｃｕｌａｒ ｇｅａｒ ａｒｅ ｄｅｄｕｃｅｄ. Ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｎｏｎ－ｃｉｒｃｕｌａｒ ｇｅａｒ ｉｓ ａｃｃｏｍｐｌｉｓｈｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐａｒａ￣ ｍｅｔｒｉｃ ｄｅｓｉｇｎ ｉｄｅａ ａｎｄ ｔｈｅ Ｐｒｏ / Ｅ ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎ. Ｉｎ ｔｈｅ ＭＡＴＬＡＢ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｐｌａｔｆｏｒｍꎬ ｔｈｅ ｇｅａｒ ｒａｔｉｏꎬ ａｎ￣ ｇｕｌａｒ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ａｎｄ ａｎｇｕｌａｒ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｔｈｅｏｒｙ ｃｕｒｖｅｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇｅａｒｓ ａｎｄ ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ ｇｅａｒｓ ａｒｅ ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄ. Ｔｈｅ ｋｉｎｅｍａｔｉｃｓ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｄｒｉｖｅｎ ｇｅａｒ ｉｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｂｙ ｔｈｅ Ｐｒｏ / Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｄｅｓｉｇｎ ｍｏｄｕｌｅ. Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ａｎｇｕｌａｒ ｖｅｌｏｃ￣ ｉｔｙ ａｎｄ ａｎｇｕｌａｒ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｄｒｉｖｅｎ ｇｅａｒ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ. Ｂｙ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓꎬ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｃｕｒｖｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａ￣ ｔｉｏｎ ｃｕｒｖｅｓ ａｒｅ ｂａｓｉｃａｌｌｙ ｉｄｅｎｔｉｃａｌꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｒｅ ｖｅｒｉｆｉｅｄ. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｎｏｎ－ｃｉｒｃｕｌａｒ ｇｅａｒꎻ ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ ｄｅｓｉｇｎꎻ ｋｉｎｅｍａｔｉｃｓꎻ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ
基于AutoCAD的非圆齿轮机构优化及运动仿真
第 ２ ２卷 第 ５期
Ｖ０Ｉ ２ ＮＯ ．２ ．５
湖 北 工 业 大 学 学
报
２０ ０ ７年 １ Ｏ月
Ｏｃ ． ０７ ｔ ２０
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＨｕ ｅ ｉｅ ｓｔ ｆＴ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｒ ａ ｂ ｉＵｎ ｖ ｒ ｉｙ ｏ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ
【ｌ ｉ １ Ｚｓｎ ２一 一 ． Ｚｓｎ ＋ ２ ｉ０
（ ３ ）
［ 收稿 日期 ］２０ —０ — １ ０７ ６ ６
［ 者 简 介 ］龚 发 云 （９ ４ ） 作 １ ６ 一 ，男 ， 北 鄂 州 人 ， 湖 湖北 工 业 大学 教 授 ， 究 方 向 ： 械 设 计 及 理 论 ， Ａ 研 机 Ｃ Ｄ
一
２ ． 向径 ｒ ａ记 的极角 为 ， 圆的长半 轴为 ｎ 椭 椭 ，
圆的偏 心率 为 ｅ ． 因主动椭 圆齿 轮 的节 曲线 方程 为
ｎ（ １一 ｅ ） 。
ｎ ’
则从 动轮 的节 曲线方 程 为
ｒ ２一 ÷ ｃ ２ 。 一 — １ｏ ＿ｓ ． ｅ止
两轮 的传动 比函数为
） （ ， ４ ）
；
２ ３ １ 边 界 条 件 ． ．
ｇ（ １ Ｘ）一 ｚ１≥ ０； ｇ （ ）＝ ２Ｘ ＝ ＝ｚ２≥ ０ ； ｇ３ Ｘ）一 一 ２＋ ２ （ 丌≥ ０； ｇ （ ）一 ｚ３ ｚ ４Ｘ 一 ≥ ０；
Ｚ ｉ １ ｎ臼 Ｓ
１－ １ ｉ ２ ｎ臼 ｓ
［ 章 编 号 ］１ ０ －４ ８ （０ ７ ０ —０ ００ 文 ０ ３ ６ ４ ２ ０ ）５０４ —３
基 于 Ａｕｏ ＡＤ 的非 圆齿 轮 机 构 优 化及 运 动仿 真 ｔＣ
龚 发 云 ，赵 勇
（ 湖北 工业 大 学机 械 工程 学 院 ，湖 北 武 汉 ４ ０ ６ ） ３ ０８
工程机械传动机构行星轮系的建模与仿真
引言行星轮系在工程机械车辆传动机构中具有变速变向的重要作用，其最终成型需经多次样机试验与修改，设计周期长、研制费用高。
Pro /Engineer 是美国PT C 公司推出的一套功能强大的三维实体参数化CAD/CAU 软件系统，包含产品概念设计、工业造型设计、三维模型设计、装配设计、分析计算、动态模拟与仿真、二维工程图输出、产品加工制造等内容与大量模具设计与技术分析等实用模块，应用涉及航天航空、汽车、机械、数控加工等诸多行业。
运用Pro /Eng ineer 的实体建模、虚拟装配和机构仿真功能，对齿轮结构进行参数化设计，然后与相关零件装配形成轮系机构并对轮系传动进行运动仿真等技术分析，可有效提高产品的设计开发速度，降低研制费用，进一步为轮系及工程机械车辆零部件的CAD 、各种技术分析与无纸CAU 奠定基础。
1齿轮参数化设计1.1"设置齿轮基本参数齿轮设计过程中数据较多，设计计算比较麻烦，可以使用“工具→参数”命令对齿轮参数进行定义以便随后设计可直接调用，如图1所示。
之后，运用“工具→关系”命令，将所定义的参数添加为以下关系式=z z工程机械传动机构行星轮系的建模与仿真蔡潇1,叶智彪1,夏鸿刚2,吴占文1,3(1.长安大学"工程机械学院，陕西"西安"710064；2.长安大学公路学院，陕西西安710064；3.武警工程学院基础部，陕西"西安"710086)摘要:进行工程机械车辆传动机构中行星轮系基于结构与机构设计以及运动仿真的研究。
运用Pro/Engineer 的实体建模、虚拟装配和机构仿真功能，对齿轮进行了参数化设计，与相关零件虚拟装配形成了行星轮系；并对轮系进行了运动仿真，有效提高了产品的设计、开发速度，可降低研制费用，为工程机械车辆零部件的CAD 、各种技术分析和无纸自动化制造奠定基础。
关键词:工程机械车辆；Pro /Eng ineer ；行星轮系；参数化设计；虚拟装配；运动仿真中图分类号:U415.5文献标识码:B文章编号:1000-033X(2006)12-0062-03Modeling and Simulating of Planetary Gear System for Transmission Mechanism of Construction Machiner yCAI Xiao 1,YE Zhi-biao 1,XIA Hong-gang 2,WU Z han-w en 1，3(1.S chool of Engineering Machinery,Chang $an University,Xi $an 710064,Shaanxi,China;2.S chool of Highway,Chang $an U niversity,Xi $an 710064,Shaanx i,China;3.Depar tment of Basic Course,Armed Police Engineering College,Xi $an 710086,Shaanxi,China)Abstr act:The mechanism mo deling and desig ning as w ell as the kinematical simulation of the planetary gear system in the transmission mechanism of the construction machinery v ehicle by the parametric desig n softw are Pro /Engineer are studied.M aking use o f the so lid mo deling,subjunctiv e assembling and mechanism imitating functio ns o f Pro/Eng ineer,the gear $s parametric design,the subjunctive assemble of the g ears with the related parts to make a planetary gear system as well as the gear sy stem $s motio n simulatio n are carried on.T he metho d can improv e the desig n speed,low er development cost and provide basis for CAD,the vari-ous technical analysis and the no paper auto-manufacture of the construction machinery vehicle $s parts.K ey wor ds:construction machinery v ehicle;Pro /Engineer;planetary gear system;parametric design;sub-junctive assemble;kinematical simulation设备管理与维修技术Equipme nt Ma na ge m e nt &Ma inte na nce Te c hnologyd md a =(z z +zh a )m d f =(z z -zh a -2c)m式中：m ———齿轮模数；z z ———齿轮齿数；h a ———齿顶高系数；c ———齿隙系数；d ———分度圆直径；d a ———齿顶圆直径；d f ———齿根圆直径。
非圆齿轮滚切最简数学模型及其图形仿真
非圆齿轮滚切最简数学模型及其图形仿真 !
谭伟明
（佛山科学技术学院工学院机电系 佛山 528000）
胡赤兵
（甘肃工业大学）
摘要
冼伟杰
区
衍
（佛山科学技术学院）
推导非圆齿轮滚切加工的最简数学模型并作图形仿真验证。以切削点处工件和刀具的切向速度相等 （即滚
刀节曲线和非圆齿轮节曲线保持相互纯滚动） 为基本依据， 推导出坐标轴联动控制的一组方程式。对该组方程式 进一步简化便获得滚切加工的最简数学模型， 它是一个 3 坐标联动的结构。根据最简数学模型， 利用计算机图形 仿真的方法， 动态地演示出齿形的形成过程及结果。利用图形仿真的结果， 可以初步分析判断所加工齿轮齿形的 各种特征， 从而为设计和制造的顺利进行提供了有力的支持。 叙词： 非圆齿轮 滚齿 数学模型 TG6l2 图形仿真 中图分类号： THl32.424 TP39l.9
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计算机图形仿真
采用计算机图形来显示非圆齿轮的节曲线和齿
即
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2 c !r 2 +（ c r / c ）
rcr / c km = 2 2 2 r +（ c r / c ） !
轮齿部的形成过程， 未进行加工前便可以大致判断 加工能否正确进行， 是否存在根切现象等， 可以预计 设计结果的正确性， 从而为设计制造的顺利进行提 供有力的支持。 图形仿真的目的在于显示节曲线和齿部的形成 过程及结果， 并非对滚切过程进行逼真的再现。因 此， 可以对滚刀和工件的相对运动关系作合理的调 整， 以方便图形的显示。本文设定工件图形固定， 使 滚刀节曲线和滚刀截面图形围绕工件相对运动， 简 化了图形显示的计算机程序设计。 #"! 非圆齿轮节曲线的形成 滚刀节曲线是一条直线， 其显示问题容易处理。 如图 2 所示， 坐标系 Oxy 固结在工件上。切点 （ r cos ， 的切线即为滚刀节曲线， 其斜率为 P r sin ） 方程为 tan ， y - r sin = tan （ x - r cos ）
非圆齿轮设计及运动学仿真分析
非圆齿轮设计及运动学仿真分析
柴树峰;张学玲;李玉兰
【期刊名称】《军事交通学院学报》
【年(卷),期】2014(016)009
【摘要】非圆齿轮机构可以实现非匀速比传动,但设计过程极其复杂.根据非圆齿轮的工作原理,设计非圆齿轮节曲线,并由齿廓曲线方程、齿顶与齿根曲线方程精确绘制非圆齿轮.为进一步验证理论设计的可行性,使用Pro/E软件对非圆齿轮的啮合传动进行运动学仿真分析,包括干涉检测和速度变化仿真.结果表明,得到的传动比曲线与非圆齿轮的理论传动比曲线的形状一致.可见,通过运动学仿真分析,可以实现非圆齿轮设计的可预见性,降低制造成本.
【总页数】5页(P36-40)
【作者】柴树峰;张学玲;李玉兰
【作者单位】军事交通学院军事物流系,天津300161;军事交通学院军事物流系,天津300161;军事交通学院军事物流系,天津300161
【正文语种】中文
【中图分类】TH135.4
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【CN109826927A】二次不等幅非圆齿轮传动行星轮系取苗机构的设计方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910271701.1(22)申请日 2019.04.04(71)申请人 浙江理工大学地址 310018 浙江省杭州市下沙高教园区2号大街928号(72)发明人 童志鹏 俞高红 刘朋飞 黄佳辉 李祥 (74)专利代理机构 杭州君度专利代理事务所(特殊普通合伙) 33240代理人 黄前泽(51)Int.Cl.F16H 37/12(2006.01)A01C 11/02(2006.01)G06F 17/50(2006.01)(54)发明名称二次不等幅非圆齿轮传动行星轮系取苗机构的设计方法(57)摘要本发明公开了二次不等幅非圆齿轮传动行星轮系取苗机构的设计方法。
现有反求得到的行星轮系总传动比常会出现过大值、过小值、波动过大等情况，且没有考虑移栽臂姿态要求。
本发明基于给定的理想取苗轨迹和关键点的位置与秧针姿态角要求，建立两杆机构的平面模型，求解模型获得连杆的杆长和转动中心，筛选合理的解，优化数据值，结合理想取苗轨迹计算总传动比；将两自由度的连杆降为单自由度，以两级齿轮的行星轮系作为连杆运动的驱动件，分配两级传动比，从而得出了一种二次不等幅齿轮传动行星轮系取苗机构。
本发明使行星轮系传动更为平稳，设计出的取苗机构准确性和可靠性都较高。
权利要求书5页 说明书11页 附图7页CN 109826927 A 2019.05.31C N 109826927A1.二次不等幅非圆齿轮传动行星轮系取苗机构的设计方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：步骤一、根据取苗要求，确定取苗轨迹的五个关键点的坐标以及秧针在各关键点的姿态角：关键点A处秧针开始进入钵苗盘，设定秧针在A点的姿态角为γ1，秧针的姿态角定义为秧针与水平面的夹角；关键点B处秧针夹紧钵苗，设定秧针在B点的姿态角为γ2；关键点C 为取苗结束点，设定秧针在C点的姿态角为γ3；关键点D为持苗阶段点，设定秧针在D点的姿态角为γ4；关键点E落苗点，设定秧针在E点的姿态角为γ5；步骤二、建立五位姿二杆开链机构的数学模型，求解五位姿二杆开链机构的两杆杆长；所述的五位姿二杆开链机构由杆Ⅰ和杆Ⅱ组成，其中FG表示杆Ⅰ，GP表示杆Ⅱ，F为固定铰链点，G为动铰链点，P为杆Ⅱ自由端端点；2.1 建立杆Ⅱ从关键点A运动到另外的第i个关键点时的坐标及位姿转换关系矩阵，i ＝2,3,4,5：其中，关键点A对应杆Ⅱ的位姿为q 1，位姿包括坐标和姿态角；中间变量D 11i ＝cosγ1i ,D 12i ＝-sinγ1i ,D 13i ＝x i -x 1cosγ1i +y 1sinγ1i ,D 21i ＝sinγ1i ,D 22i ＝cosγ1i ,D 23i ＝y i -x 1sinγ1i -y 1cosγ1i ,D 31i ＝0,D 32i ＝0,D 33i ＝1；γ1i ＝γi -γ1，γ1i 表示杆Ⅱ的位姿q i 相对位姿q 1的角位移，第i个关键点对应杆Ⅱ的位姿为q i ，γi 表示杆Ⅱ在第i个关键点处的姿态角，γ1表示杆Ⅱ在关键点A处的姿态角，x i 表示第i个关键点的x坐标，y i 表示第i个关键点的y坐标，x 1表示关键点A的x坐标，y 1表示关键点A的y坐标；2.2建立矩阵坐标方程：其中矢量G 1＝(x g1,y g1)T 中x g1和y g1为位姿q 1对应的G点坐标，G i ＝(x gi ,y gi )T 中x gi 和y gi 为位姿q i 对应的G点坐标，矢量G 1＝(x g1,y g1)T 为未知定量，G i ＝(x gi ,y gi )T 为未知变量；2.3 根据FG杆长不变，建立约束方程：[G i -F]T [G i -F]＝[G 1-F]T [G 1-F] (3)其中矢量F＝(x f ,y f )T 为未知定量，x f 和y f 为固定铰链点F坐标；2.4 将矩阵坐标方程(2)代入约束方程(3)，整理得：H i x f +J i y f +K i ＝0(i＝2,3,4,5) (4)其中H i ＝G i1x g1-G i2y g1+G i3,J i ＝G i2x g1+G i1y g1+G i4,K i ＝G i5x g1+G i6y g1+G i7,G i1＝1-D 11i ,G i2＝D 12i ,G i3＝-D 13i ,G i4＝-D 23i ,G i5＝D 11i D 13i +D 21i D 23i,权 利 要 求 书1/5页2CN 109826927 A。
非圆齿轮的CAD与仿真
非圆齿轮的CAD与仿真
刘书华;瞿建武
【期刊名称】《轻工机械》
【年(卷),期】2001(000)002
【摘要】根据非圆齿轮啮合原理，通过齿形解析，编制计算机辅助设计与仿真程序，实现非圆齿轮传动的CAD，并较好地解决了非圆齿轮设计难、分析难的问题。
【总页数】4页(P9-12)
【作者】刘书华;瞿建武
【作者单位】温州大学机械工程学院,;温州大学机械工程学院,
【正文语种】中文
【中图分类】TH132.424
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本科毕业设计（论文）题目非圆齿轮行星轮系引纬机构的反求设计与仿真分析学院机械与自动控制学院专业班级机械设计制造及其自动化09（4）班姓名学号指导教师系主任学院院长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AbstractThe 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目录第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。
随着农业的发展和手工编结技术的提高，纺织技术出现并发展起来。
随着工业技术的提高，织机以其纺织速度快、产品质量高等优点逐渐取代原始纺织手段开始迅速发展起来。
我国已成为全球第一纺织大国，现有生产能力为1.1亿纺纱锭，加工全球纺织纤维总量的42%～48%，生产的服装占全球服装产量的近二分之一，供应纺织品、服装占全球贸易量的二分之一[1]。
但我国却非纺织机械的生产大国，而是纺织机械的进口大国，织造行业对进口设备的依赖度比较大。
据统计，我国纺织机械在2011年上半年的进出口累计总额为38.56亿美元，同比增长44.89％，其中纺织机械进口28.00亿美元，同比增长48.48％[2]。
我国的织机行业经过几十年的发展，目前已具有一定的生产规模和生产能力[3]，但是与世界先进水平仍有较大的差距，因此纺织机械技术装备的研究和发展对提升我国纺织工业的总体水平和竞争力具有切实的意义[4]。
而引纬机构就是其中一项关键的研究内容。
引纬方式分为有梭引纬和无梭引纬，其中无梭引纬可分为喷水引纬、剑杆引纬、喷气引纬和片梭引纬四种[5]。
自1963年汉诺威国际纺织机械展览会首次展出了商业性剑杆织机以来，随着新材料和新技术的广泛应用，这种织机的工艺性能日趋完善。
80年代末，剑杆织机进入了全盛时期。
用剑杆织机加工织物的范围，从中厚织物发展到轻薄织物，从服装面料发展到装饰和产业用织物，由单层织物发展到毛圈及双层起绒织物，从狭幅发展到4.6m的阔幅，由低速发展到高速。
现今剑杆织机的最高入纬量已突破1100m/min，纬纱的选色从单色发展到最多达16色(德国Dornier剑杆织机)。
这是其他几种无梭织机不可比拟的[6]。
剑杆织机它是利用往复移动的剑状杆将检口外因定筒子上的纬纱引入梭口，与有梭织机相比，它的入纬串高，织物质量优，机器噪声低，劳动生产率高。
剑杆织机引纬过程纬纱始终受到剑头的积极控制，可适应强捻纬纱的织造，不会出现纬纱的退捻和纬缩疵点。
剑杆引纬具有极强的多色纬纱织造功能，能十分方便地进行多色任意换纬，并且选纬(换色)运动对织机速度不产生任何影响，在装饰织物加工、毛织物加工和棉型色织物等加工中都得到了广泛使用[7]。
1.2 国内外剑杆引纬机构的研究现状及发展趋势1.2.1 剑杆引纬机构的简介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。
能保证引纬失误少，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，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，引纬机构的好坏直接决定整机性能的优劣[8]。
正因为剑杆引纬机构在剑杆织机中的重要作用，国内外许多纺织领域内的学者都对其进行了研究，并取得了许多的成果。
1.2.2 国内外剑杆引纬机构的研究状况及发展趋势目前，在国内外市场上出售的剑杆织机引纬机构主要有以下几种：共轭凸轮引纬机构，如图1-1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。