基于动态特性的剑杆织机共轭凸轮开口机构的设计-徐州工程学院学报.PDF

第 27卷第 3期 徐 州 工 程 学 院 学 报 (自然 科 学 版 ) 2O12年 9月 Vo1．27No．3 JournalofXuzhou InstituteofTechnology (NaturalSciencesEdition) Sep．2012 基于动态特性的剑杆织机共轭凸轮开 口机构的设计方法 李 明哲 ，崔东 日 ，池正凡 。，孙志宏 (1．平壤机械大学，朝鲜 平壤 999093；2．东华大学 机械工程学院，上海 20005I) 摘要 ：重新建立了共轭凸轮开 口机构的动力学模型，组成相应 的弹性振动微分方程．用矩阵摄 动法分析该微分方程，并设计织机 的开 口机构．与传统的求解方法相比，计算 时间减少 2O ，减小 综框的振动 以及降低断纬频率达到65 以上． 关键词 ：剑杆织机 ；凸轮开 口机构；振动微分方程 ；矩阵摄动法 中图分类号：TS1；TH12 文献标识码 ：A 文章编号 ：1674—358X(2012)03—0011—05 GA743型剑杆织机的开 口机构 由于结构简单且成本低，因而广泛应用在各种织机上 口 ．但是 当织机的 速度越高时，这种开 口机构的综框振动愈激烈，容易引起断经，甚至会引起皮带变形和综框破坏．本文重新建 立共轭凸轮开口机构 (下面简称开 口机构)的动力学模型，并用矩阵摄动法进行分析设计． 1 开 口机构弹性振动的一般化坐标 共轭凸轮开 口机构如 图 1所示 ，弹性 振动模型如图 2所示． 其中OB 和 OB。是踏综杆 ，D B 和 DB。是综框 ，9和 是踏综杆 1和踏综杆 2的回转角位移．对开 口机构取一般化坐 标为 q，q，…，q．其 中，q。为踏综杆 1端 点B 的弹性位移 ；g为连杆 1端点 D 的 弹性位移 ；q。为综框 1上 E 点 的弹性位 移；q为综框 2上 E。点的弹性位移 ；g为 连杆 2端点 D 的弹性位移；q为踏综杆 2 线 端点 B 的弹性位移． 图 1 共轭 凸轮开 口机构 g1 g5 g6 图2 开 口机构的弹性震动模型 其 中，K 为踏综杆OB 的弯曲刚度 ；K 为连杆 BD 的拉伸刚度 ；K。，K 为跟综框结构有关的刚度 ；K 为按时间带周期性变的皮带的刚度 ；K。为连杆B。D 的刚度 ；K 为踏综杆OB。的弯曲刚度 ；m ， 为分别把 收稿 日期 ：2012—04—18 基金项 目：广西 自然科 学基金项 目(0728260) 作者简介：李明哲(1957一)，男，朝鲜人，教授 ，博士，主要从事机械动力学分析研究． 崔东 日(1966一)，男，朝鲜人 ，教授，硕士，主要从事新型纺织机械研 究． 池正凡 (1965一)，男，朝鲜人 ，副教授 ，硕士，主要从事机械设计与控制研究 · 11 · 万方数据 徐州工程学院学报 (自然科学版) 2012年第 3期 踏综杆 1和踏综杆2的质量换算到B 、Bz点的质量 ； ，Tr／。分别把在综框 1下横杆的质量换算到 D．点和把 上横杆的质量换算到E 点的质量 ； ，ms分别把在综框2下横杆的质量换算到D。点和把上横杆 的质量换算 到Ez点的质量．每个综框的结构和尺寸都一样 ，因此有 。=== 。一 一m ． 2 开 口机构的弹性振动微分方程 2．1 开 口机构零件的换算质量和动能 把踏综杆 1的质量看作是分散在 n个节点的集中质量系统 ，见图3． ①