剑杆织机共轭凸轮打纬机构动力学分析与优化
发布时间：2023-12-27 09:34
剑杆织机因其适应性强、高度自动化、高转速、高精度、高效能的特点,在如今的纺织机械市场占有重要地位。打纬机构作为剑杆织机的核心机构,在织机织造过程中,其动态性能的优劣直接影响到织物的质量,同时也是制约剑杆织机转速提高和效率提升的主要原因。本文以剑杆织机中的核心机构——共轭凸轮打纬机构为研究对象,主要研究内容如下:分析了剑杆织机打纬机构的工作原理以及运动要求,分析了打纬机构对织物质量以及织物种类适应性的影响,以正余弦组合加速度运动规律作为打纬机构从动件的运动规律,采用解析法推导出了共轭凸轮轮廓曲线的通用方程,应用参数化建模的方法得到共轭凸轮打纬机构的三维模型。基于Lagrange方程建立了打纬机构的动力学模型,应用ADAMS建立机构虚拟样机模型,对比MATLAB数值计算和ADAMS虚拟仿真结果,证明所建动力学模型的正确性,分析了不同结构参数和物理参数对打纬机构动力学性能的影响。对钢筘进行了模态、刚度、强度分析,基于有限元法对钢筘进行了离散化处理,利用Lagrange方程建立了柔性钢筘系统的动力学方程,基于ANSYS与ADAMS联合仿真的方法,建立了共轭凸轮打纬机构的刚柔耦合模型,针对钢筘的...
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 剑杆织机的发展和研究现状
1.3 剑杆织机打纬机构存在的问题
1.4 动力学建模方法
1.5 本学位论文研究内容
第二章 剑杆织机打纬机构分析与设计
2.1 引言
2.2 打纬机构的工作原理
2.3 打纬机构的运动要求
2.4 打纬机构对织物的影响
2.5 打纬机构的类型
2.5.1 四连杆打纬机构
2.5.2 六连杆打纬机构
2.5.3 共轭凸轮打纬机构
2.6 打纬机构三维参数化模型的建立
2.6.1 筘座运动规律的选择
2.6.2 共轭凸轮廓线设计
2.6.3 共轭凸轮打纬机构三维参数化设计
2.6.4 打纬机构运动仿真
2.7 本章小结
第三章 共轭凸轮打纬机构从动件动力学建模与仿真分析
3.1 引言
3.2 共轭凸轮打纬机构工作原理
3.3 共轭凸轮打纬机构从动件动力学建模
3.3.1 打纬机构各构件动能
3.3.2 打纬机构各构件势能
3.3.3 共轭凸轮打纬机构系统动力学模型
3.4 打纬机构动力学仿真验证与分析
3.4.1 转速对打纬机构驱动力矩的影响
3.4.2 构件质量对打纬机构驱动力矩的影响
3.4.3 筘座脚的结构参数对打纬机构驱动力矩的影响
3.4.4 考虑打纬阻力时打纬机构的动力学分析
3.5 不同织机转速对钢筘惯性力的影响
3.6 虚拟样机技术
3.6.1 ANSYS软件简介
3.6.2 ADAMS软件简介
3.6.3 ANSYS和 ADAMS联合仿真技术
3.7 共轭凸轮打纬机构刚性动力学仿真分析
3.7.1 打纬机构的刚性动力学仿真
3.7.2 打纬机构运动中的振动特性分析
3.8 共轭凸轮打纬机构刚柔耦合动力学仿真分析
3.8.1 钢筘柔性体的建立
3.8.2 钢筘的模态分析
3.8.3 考虑柔性的Lagrange方程
3.8.4 打纬机构刚柔耦合动力学仿真
3.8.5 打纬机构钢筘的强度、刚度分析
3.9 本章小结
第四章 基于Isight的共轭凸轮打纬机构多目标优化
4.1 引言
4.2 多目标优化设计简介
4.3 Isight软件概述
4.4 常用多目标优化算法介绍
4.4.1 归一化方法
4.4.2 非归一化方法
4.5 多目标优化流程
4.6 基于遗传算法的多目标优化
4.7 多目标优化结果
4.8 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 本论文完成的主要工作
5.2 工作展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【部分图文】：
闹饕騕15,16]。1.2剑杆织机的发展和研究现状转速提高是剑杆织机技术进步的显著标志。现有型号的剑杆织机普遍转速为400r/min～600r/min，在此基础上再进行改进，对技术研发和制造水平的要求会非常高。目前的剑杆织机最高转速为比利时Picanol公司生产的OptiMa....
天津工业大学硕士学位论文22(1)参数设置打开Pro/Engineer软件，在零件模式下，单击菜单栏中的“工具”“参数”，在弹出的参数对话框中输入凸轮的主要参数：凸轮基圆半径RB1NUMBER，中心距LOANUMBER，推程角TCJNUMBER，回程角HCJNUMBER，休止角X....
天津工业大学硕士学位论文46图3-24400r/min下的FFT3D曲线图图3-25500r/min下的FFT3D曲线图从图3-22~图3-25的钢筘角加速度运动频率特性分析，可以得出打纬机构在织机主轴转速为200r/min时的谱密度幅值的峰值发生在5.371Hz处，即此时打纬机....
本文编号：3875548
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 剑杆织机的发展和研究现状
1.3 剑杆织机打纬机构存在的问题
1.4 动力学建模方法
1.5 本学位论文研究内容
第二章 剑杆织机打纬机构分析与设计
2.1 引言
2.2 打纬机构的工作原理
2.3 打纬机构的运动要求
2.4 打纬机构对织物的影响
2.5 打纬机构的类型
2.5.1 四连杆打纬机构
2.5.2 六连杆打纬机构
2.5.3 共轭凸轮打纬机构
2.6 打纬机构三维参数化模型的建立
2.6.1 筘座运动规律的选择
2.6.2 共轭凸轮廓线设计
2.6.3 共轭凸轮打纬机构三维参数化设计
2.6.4 打纬机构运动仿真
2.7 本章小结
第三章 共轭凸轮打纬机构从动件动力学建模与仿真分析
3.1 引言
3.2 共轭凸轮打纬机构工作原理
3.3 共轭凸轮打纬机构从动件动力学建模
3.3.1 打纬机构各构件动能
3.3.2 打纬机构各构件势能
3.3.3 共轭凸轮打纬机构系统动力学模型
3.4 打纬机构动力学仿真验证与分析
3.4.1 转速对打纬机构驱动力矩的影响
3.4.2 构件质量对打纬机构驱动力矩的影响
3.4.3 筘座脚的结构参数对打纬机构驱动力矩的影响
3.4.4 考虑打纬阻力时打纬机构的动力学分析
3.5 不同织机转速对钢筘惯性力的影响
3.6 虚拟样机技术
3.6.1 ANSYS软件简介
3.6.2 ADAMS软件简介
3.6.3 ANSYS和 ADAMS联合仿真技术
3.7 共轭凸轮打纬机构刚性动力学仿真分析
3.7.1 打纬机构的刚性动力学仿真
3.7.2 打纬机构运动中的振动特性分析
3.8 共轭凸轮打纬机构刚柔耦合动力学仿真分析
3.8.1 钢筘柔性体的建立
3.8.2 钢筘的模态分析
3.8.3 考虑柔性的Lagrange方程
3.8.4 打纬机构刚柔耦合动力学仿真
3.8.5 打纬机构钢筘的强度、刚度分析
3.9 本章小结
第四章 基于Isight的共轭凸轮打纬机构多目标优化
4.1 引言
4.2 多目标优化设计简介
4.3 Isight软件概述
4.4 常用多目标优化算法介绍
4.4.1 归一化方法
4.4.2 非归一化方法
4.5 多目标优化流程
4.6 基于遗传算法的多目标优化
4.7 多目标优化结果
4.8 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 本论文完成的主要工作
5.2 工作展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【部分图文】：
闹饕騕15,16]。1.2剑杆织机的发展和研究现状转速提高是剑杆织机技术进步的显著标志。现有型号的剑杆织机普遍转速为400r/min～600r/min，在此基础上再进行改进，对技术研发和制造水平的要求会非常高。目前的剑杆织机最高转速为比利时Picanol公司生产的OptiMa....
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本文编号：3875548
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