空间连杆引纬机构的刚柔耦合磨损分析

为准确预测空间连杆引纬机构间隙磨损机制,通过结合Lankarani-Nikravesh与Bai碰撞力模型,建立可变刚度与阻尼系数非连续接触碰撞力模型,采用改进的Coulomb摩擦力模型描述含间隙机构旋转铰的切向摩擦力,通过Lagrange方法对系统动力学建模;其次选取空间连杆为柔性化对象,综合Ansys与Adams分析,对空间连杆引纬机构进行刚柔耦合动力学仿真;最后将系统的动态仿真响应结果与Archard模型相结合,求解运动副磨损情况。结果表明:柔性构件可以有效缓解机构间隙碰撞的冲击作用,间隙为0.15 mm条件下,剑头加速度振荡最大幅值缩减53.2%;当间隙升至0.5 mm后,虽磨损范围大幅增加,但间隙磨损深度并未随之大幅提升。

喷水引纬机构动态特性对自由射流的影响

为适应不同喷水引纬织机幅宽的需求,基于伯努利与液体连续性原理建立喷水引纬机构动力学模型,喷嘴自由射流初始段最大距离与纬纱所受射流牵引力的数值模型,分析其动态特性并通过弹簧刚度系数确定凸轮系统最低转速,探讨不同弹簧刚度系数与弹簧最大压缩量条件下机构动态特性对柱塞运动周期、射流最大速度、雷诺数、射流初始段最大距离、纬纱所受射流牵引力的影响;仿真结果表明:弹簧刚度系数增大时,柱塞运动周期变小,对应的凸轮系统最低转速变大,当弹簧最大压缩量取0.029 m,弹簧刚度系数取40 000、50 000、60 000 N/m时,水射流速度最大值为62.19、69.85、78.99 m/s,射流初始段最大距离为937、1 000、1 074 mm,纬纱所受水射流牵引力为5.37、6.44、7.28 N;而弹簧最大压缩量对上述变量的影响幅度很小,故在大幅宽织机需求下应首要考虑使用更大刚度系数的弹簧。

变导程螺旋引纬机构运动特性分析

为了研究曲柄滑块机构及变导程螺旋传动机构运动特性,采用平面解析法建立了曲柄滑块机构的运动学模型,并利用MatLab对其机构特性进行仿真。以标准椭圆比函数作为引纬运动规律,应用多项式拟合,建立了滑块位移与螺杆转角的函数方程,并推导出变导程螺杆的螺旋线方程、螺旋升角及导程的表达式;分析了螺旋传动的工作原理和影响螺旋传动效率的因素,将螺旋升角控制在合理的范围以提高螺旋传动效率;选择摩擦因数较小的螺旋副材料并配以合理的润滑方式。

基于ANSYS和ADAMS空间四连杆引纬机构的柔性动力学仿真

针对空间四连杆引纬机构的引纬要求,用PROE建立该机构的三维实体模型,生成空间四连杆引纬机构的刚体模型,并选取叉形架作为柔性体,用ANSYS划分网格,生成中性文件,然后导入ADAMS中替换刚性叉形架进行柔性动力学联合仿真,最后将仿真生成的载荷文件添加到ANSYS叉形架中,对其进行应力分析。与刚性动力学仿真数据相比,柔性动力学仿真的位移和速度曲线平滑度好,但加速度曲线局部有波动。对叉形架进行的有限元应力分析显示3个连接点处应力最大。此研究结果可为引纬机构后续的优化设计提供参考。

椭圆齿轮—曲柄摇杆引纬机构的运动学建模与特性分析

为了分析椭圆齿轮—曲柄摇杆引纬机构的运动学特性,建立了该机构的运动学数学模型,开发了辅助分析软件,分析了一些重要参数对该机构运动学特性的影响,得到了一组较佳的参数。对该组参数下的引纬机构进行了运动分析,并和比利时PICANOL公司生产的GTM剑杆织机的空间四连杆引纬机构进行了比较,证明了椭圆齿轮-曲柄摇杆引纬机构能满足引纬要求。

非圆齿轮行星轮系引纬机构的反求设计与运动学分析

为了分析非圆齿轮行星轮系引纬机构的运动学特性并获得一组较优的参数,建立了该机构的运动学分析模型,基于Visual Basic 6.0平台编写了该机构的辅助分析与运动仿真软件,分析了几个重要参数对机构中非圆齿轮节曲线的影响,得到了一组较优的机构参数。对该组参数下的引纬机构进行运动仿真分析,在相同筘幅和织机主轴转速条件下,对非圆齿轮行星轮系引纬机构和TT96剑杆织机引纬机构的运动学特性进行了比较,结果表明非圆齿轮行星轮系引纬机构具有较小的最大速度值和最大加速度值,能够满足引纬要求。

基于改进NSGA-Π算法的新型引纬机构的参数优化

为了得到椭圆齿轮曲柄摇杆新型引纬机构的最佳参数,以剑头加速度变化最小和等腰梯形加速度规律为目标,以满足引纬工艺和机构运动性能要求为约束条件,建立了该机构的优化模型,该模型为高维带约束的非线性多目标优化模型。结合适应性不可行度和精英保留非劣排序遗传算法(NSGA-Π),提出改进优化算法,编写辅助优化程序,得到一组最佳参数,并对该组参数下的引纬机构进行运动分析和比较。结果表明该优化算法能有效地解决多目标非线性约束优化问题。

含间隙和尺寸误差空间连杆引纬机构运动精度综合分析

为分析间隙和尺寸误差对引纬机构运动精度的影响,详细介绍了非连续接触模型和等效杆长理论的使用方法,针对空间连杆引纬机构中的空间四杆机构和平面四杆机构,在考虑制造误差和磨损或装配间隙的情况下,以概率分析方法和非连续接触理论为基础建立了运动学模型。运用Mat Lab的计算和仿真模块进行运动仿真,得出了相关曲线。详尽分析了机构的尺寸误差和间隙对整个机构运动输出的影响,在考虑构件误差和间隙影响时,剑头的输出误差比单独考虑1种影响因素时明显,且误差最大值都出现在速度的极大值点附近,可见间隙和构件误差对高速机构的影响尤为显著,此研究结果可为后续对空间连杆引纬机构的运动精度分析提供参考。

剑杆织机空间连杆引纬机构载荷特性研究

为了研究剑杆织机空间连杆引纬机构对主轴产生的载荷的变化规律,运用Pro/E软件的机构分析功能,针对不同的空间连杆引纬机构,以主轴为等效构件,分析了引纬机构中各构件的等效转动惯量分布和变化规律,以及引纬机构的等效载荷等。研究结果表明:剑头、剑带、传剑轴的等效转动惯量占整个引纬机构的等效转动惯量的比例极大,而且随着门幅的加宽,所占比例增大;引纬机构的等效载荷主要来自于自身的惯性载荷。降低剑头、剑带及传剑轴的质量和转动惯量是高速织机发展的趋势。

空间四连杆引纬机构刚柔耦合动力学分析与仿真

为更加准确地反映剑杆织机空间四连杆引纬机构在高速运转时的动力学性能,对其进行刚柔耦合动力学建模与仿真.首先,选取空间四连杆引纬机构中的十字摇轴为柔性体,在ANSYS中对其进行网格划分并生成中性文件.然后,将生成的中性文件导入到ADAMS中替换刚性十字摇轴,建立空间四连杆引纬机构刚柔耦合动力学模型并进行仿真.最后,将仿真生成的载荷文件添加到ANSYS中的十字摇轴上,对其进行瞬态动力学分析.结果表明:刚柔耦合动力学仿真与刚体动力学仿真相比,剑带位移和速度曲线整体趋势相同,但加速度曲线存在显著差异,即十字摇轴的柔性变形会直接影响剑杆的引纬准确性和稳定性,并且主轴转速越高,柔性变形对引纬动作影响越明显.基于ANSYS对十字摇轴进行动力学分析,得到十字摇轴所受应力最大点以及十字摇轴连接处节点的应变曲线.以上结果可为引纬机构的优化设计提供理论参考.

碳纤维多层立体织机引纬机构振动动力学仿真

针对现有碳纤维立体织机引纬机构剑杆高速运动振动剧烈、运动稳定性不佳的弊端,以Adams平台为基础,建立立体织机引纬机构的动力学模型,根据Hertz接触理论来考虑齿轮齿条的动态啮合过程,对立体织机引纬机构采用正弦运动规律和修正梯形运动规律的动力学性能进行仿真对比分析.仿真分析结果表明:相比采用不同运动加速度规律,由于齿轮齿条啮合产生的啮合力冲击对引纬机构的振动影响更大,是剑杆产生振动的主要原因.

变导程螺旋引纬机构剑杆位移曲线的设计

为提高变导程螺旋引纬机构的运动特性,基于一种变异梯形加速度运动规律设计出引纬机构运动曲线。根据实际引纬工况和加速度曲线各分界点的边界条件构建方程组,依据经验值确定方程组中变量的合理范围,然后通过编写的Mat Lab算法对方程组进行计算求解,通过综合考虑加速度峰值、速度峰值和纬纱交接区域的临界点速度从解空间中找出最优的目标解。随后将基于经典梯形加速度曲线设计的运动规律与前面得到的最优运动规律进行对比。研究结果表明:设计的最优运动规律在纬纱交接区域的速度和加速度比采用经典梯形加速度曲线设计的数据要显著降低,使得剑杆在纬纱交接区域运行更加平稳。

引纬机构的遗传算法优化设计

分析空间六杆组合的引纬机构,建立其优化设计数学模型,提出对算法策略的改进,使之能用于带各种约束的该类机构的优化设计。

基于对偶四元数法的空间四连杆引纬机构运动学分析

为全面分析机构参数对运动学特性的影响,首先利用对偶四元数法建立空间四连杆的运动学模型,根据运动学结果推导空间连杆输出摆角幅度和机构夹角θ之间的关系,并用几何法对其进行验证;根据运动学模型只含2个机构参数的特点,结合工艺要求,用Matlab绘制三维图,研究机构参数对引纬机构整体运动输出的影响。结果表明:空间连杆输出摆角幅度是机构夹角θ的2倍;夹角θ和引纬机构的剑头行程为线性关系;改变机构夹角θ和β使整体加速度减小的同时会使交接纬纱处加速度增大,且β=80°时的加速度变化比β=100°时大了近28.57%。

基于虚拟样机的引纬机构的结构优化

针对国产剑杆织机性能偏低等问题,利用虚拟样机技术,在Pro/E中构造空间连杆引纬机构实体模型,再运用大型有限元分析软件ANSYS和机械动力学分析软件ADAMS进行分析研究,对空间连杆引纬机构关键构件进行结构优化.结果表明,优后后的引纬机构质量减轻、刚度增加,性能得到了改善.

正置空间曲柄摇杆引纬机构的运动规律研究

通过对典型的正置空间曲柄摇杆引纬机构的运动学分析，研究了在摇杆最大摆角和输出杆长度取不同的值时输出杆的运动变化规律，选出了能满足传动性能要求的较佳机构参数。同时指出机构尚存在的有待进一步研究的问题。

新型机织小样机引纬机构设计

为减轻操作者的劳动强度,适应样布设计室安静的工作环境,织出符合工艺要求的光边样布,在分析了机织小样机设计要求和各种引纬方式特点的基础上,采用磁力驱动技术,用牵引磁梭吸着装有纬纱管的引纬梭往复运动,完成引纬。设计了绳牵引磁梭引纬机构,引纬机构传动方式采用槽道凸轮传动,并将其用于新型机织小样机,探讨了牵引磁梭牵引力的计算方法。试制出的新型机织小样机噪声小,并提出了绳牵引磁梭引纬机构的其它用途。

可简便调幅的剑杆织机引纬机构参数特征

为减少剑杆织机改变织物幅宽时的设备调整时间,研究引纬过程中织机有关动作之间的配合关系,提出一种剑杆织机引纬机构设计新准则,即调幅前后剑头辅助动程(在梭口外的动程)和纬纱交接时刻剑头位置保持不变;基于矢量分析方法,研究引纬机构参数对剑头运动规律的影响、剑头驱动系统中不同子机构对剑头辅助动程及交接纬纱时刻剑头位置的影响等。研究结果表明:存在一种引纬机构,当其中的引纬调幅机构初始位置参数满足特定条件时,不管织物幅宽如何调整,剑头辅助动程保持不变;当引纬调幅机构中调节点的轨迹符合特定要求时,不管剑头动程如何变化,在交接纬纱时刻剑头的位置保持不变。

G6300型剑杆织机引纬机构分析

通过MEC-B型机械动态参数测试仪,对G6300型剑杆织机引纬机构进行测试,并阐述该机构性能及有关特征数据,还分析讨论了送、接纬剑的动态曲线和工艺参数,该机的纬纱交接为对称交接。

空间连杆引纬机构柔性铰间隙动态特性研究

为提升高速剑杆织机的运行效率,深入研究运动副间隙给空间连杆引纬机构运动输出带来的影响。首先,采用矢量法对空间连杆引纬机构进行运动学仿真,选择适合高速剑杆织机工况下的Lankarani-Nikravesh建模方法;其次,将计算得到的运动学参数与柔性铰碰撞力模型相结合,使用Newton-Euler方法对系统运动输出部分进行动力学分析;结合具体工程实例,求解不同间隙下系统的动态特性;最后,通过虚拟样机检测数据校核并与刚性铰间隙碰撞建模方法进行输出对比和误差分析。结果表明:间隙的增加会导致剑头加速度的剧烈波动,进而影响空间连杆引纬机构平稳接纬和剑头准确夹持纬纱;在间隙值为0.5 mm时,采用柔性铰方法能将剑头位移的峰值误差缩小69.4%,有效提升工作精度。