圈割绒地毯装备针、钩、刀协调运动机构设计与分析

论文摘要

国内的圈割绒地毯簇绒装备的研制及其技术研究尚处于起步阶段。本文以4米宽幅圈割绒地毯簇绒装备的簇绒执行机构为研究对象,设计了一套针、钩、刀执行机构,并对其运动和力学特性进行了研究。圈割绒簇绒执行机构以主轴旋转运动为输入,以簇绒钩和簇绒针、割刀配合的植绒运动为输出,形成三套多连杆机构。在主轴和摇轴上布置了多组这样的连杆执行机构。执行机构的性能是影响地毯簇绒装备的性能的关键部件之一,在运行过程中产生的惯性力会对机器产生振动和噪声等不良影响,分析和优化其运动和力学特性,可以提高地毯簇绒装备整机的性能。(1)圈割绒地毯装备在国内是空白,本文设计了一套针、钩、刀执行机构。针的传动机构是四连杆机构和曲柄滑块机构的串联;钩的传动机构是一套六连杆机构;刀的传动机构是一套四连杆机构。(2)地毯的簇绒工艺主要由执行机构的运动轨迹决定。本文对地毯簇绒装备的簇绒运动与簇绒运动的相关机构进行了分析,对簇绒执行机构对装备运行和地毯质量的影响进行了分析。利用虚拟样机仿真软件ADAMS,研究了簇绒执行机构的运动规律。(3)组成该主轴系统的曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构本身存在动不平衡,这种不平衡会导致主轴系统受周期性交变载荷作用,引起振动。本文运用动平衡理论对主轴系统机构进行了动平衡分析计算。上述研究,可作为改进现有机型主轴系统动平衡和结构的参考,也可指导将来新型的装备执行机构的设计,对提高地毯簇绒装备的自主研发水平具有重要意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的背景及意义
• 1.2 国内外圈割绒地毯装备发展现状及发展趋势
• 1.3 课题的研究目标和研究内容
• 第二章 地毯圈割绒技术
• 2.1 圈割绒工艺流程及机理
• 2.2 圈割绒地毯装备的工作原理
• 2.2.1 簇绒针执行机构
• 2.2.2 成圈钩执行机构
• 2.2.3 割刀执行机构
• 2.3 圈割绒地毯装备执行机构对机器工作性能和地毯质量的影响
• 2.4 本章小结
• 第三章 圈割绒地毯装备针、钩、刀协调运动机构设计
• 3.1 簇绒针执行机构设计
• 3.1.1 连杆机构的特点
• 3.1.2 连杆机构设计的基本问题
• 3.1.3 针执行机构的曲柄滑块机构设计
• 3.1.4 簇绒针执行机构的四连杆机构设计
• 3.2 成圈钩执行机构设计
• 3.2.1 钩执行机构的四连杆机构Ⅰ设计
• 3.2.2 钩执行机构的四连杆机构Ⅱ设计
• 3.3 割刀执行机构设计
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于ADAMS软件运动仿真
• 4.1 虚拟样机技术
• 4.2 簇绒针执行机构运动仿真
• 4.3 成圈钩执行机构运动仿真
• 4.4 割刀执行机构运动仿真
• 4.5 本章小结
• 第五章 基于Matlab软件的机构动平衡
• 5.1 簇绒针机构动平衡
• 5.1.1 针机构的四连杆机构动平衡
• 5.1.2 针执行机构的曲柄滑块机构动平衡
• 5.2 成圈钩执行机构动平衡
• 5.3 割刀执行机构动平衡
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 附录