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喷气织机六连杆打纬机构动态特性分析及优化

作　者: 孙中奎
导　师: 冯志华
学　校: 苏州大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 打纬机构优化设计多体动力学动态性能
分类号: TS103.33
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 11次
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内容摘要

本文基于某型四连杆打纬喷气织机模块化墙板,设计了六连杆打纬机构,并对设计的机构进行了动力学方面的研究。首先,基于某型织机模块化墙板,按照筘座的理想运动规律,依据最优化算法设计了六连杆打纬机构,并完成具体结构设计及PROE三维建模。其次,将打纬机构视为刚体,建立基于ADAMS的六连杆打纬机构多刚体动力学模型,分析了筘座运动性能对打纬工艺的影响以及机构的运动副反力、输入力矩、摆动力/力矩曲线的变化规律。结果表明,设计的六连杆打纬机构的动态性能能满足打纬工艺的要求。再次,在考虑打纬机构弹性变形的情况下,对机构进行多柔体动力学研究,着重分析了直接影响打纬工艺的筘座各节点的位移响应及其角加速度响应,并分析了两侧六连杆动态特性的差异。得到打纬机构的弹性变形对打纬工艺影响很小的结论。最后,对织机原有四连杆打纬机构进行多刚体动力学分析,并参照前面的内容,从机构、运动学和动力学三方面全面比较了四连杆和六连杆打纬机构,对比结果显示,设计的六连杆打纬机构有较原有四连杆打纬机构更好的运动特性。论文研究成果对生产实际中织机的老机改造有一定的指导意义。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-17
  1.1 研究背景和意义  9-10
  1.2 打纬机构简介  10-12
    1.2.1 打纬机构的分类  10-11
    1.2.2 喷气织机六连杆打纬机构的特点  11-12
  1.3 多体系统动力学研究进展  12-15
    1.3.1 多体系统建模理论  13-14
    1.3.2 多体系统动力学数值解法  14-15
  1.4 连杆打纬机构研究进展  15-16
  1.5 本文研究的目的和主要内容  16-17
第二章打纬机构的设计及运动学分析  17-30
  2.1 打纬机构的优化模型  17-23
    2.1.1 六连杆运动方程的建立  19-22
    2.1.2 六连杆打纬机构的优化  22-23
  2.2 优化结果  23-25
    2.2.1 多变量约束优化算法及模型  23-24
    2.2.2 基于MATLAB 优化工具箱的六连杆优化设计  24-25
  2.3 打纬机构的三维建模  25-27
  2.4 打纬机构运动学分析  27-28
  2.5 本章小结  28-30
第三章打纬机构多刚体动力学分析  30-43
  3.1 多刚体系统动力学分析基础  30-32
    3.1.1 多刚体系统动力学基本概念  30-31
    3.1.2 多刚体系统动力学方程  31-32
    3.1.3 多刚体系统动力学方程的求解  32
  3.2 打纬机构多刚体系统动力学仿真模型的建立  32-36
    3.2.1 几何模型的建立与参数设定  32
    3.2.2 系统分析与添加约束  32-36
  3.3 仿真结果及分析  36-41
  3.4 本章小结  41-43
第四章打纬机构柔性多体系统动力学仿真  43-57
  4.1 柔性多体系统动力学分析基础  43-46
    4.1.1 柔性体平面运动学关系  43-44
    4.1.2 多柔体系统动力学方程的建立  44-45
    4.1.3 多柔体系统动力学方程的求解  45-46
  4.2 打纬机构多柔体系统动力学仿真模型的建立  46-51
    4.2.1 几何模型的建立与参数设定  46-48
    4.2.2 添加约束与求解器设置  48-51
  4.3 仿真结果及分析  51-56
  4.4 本章小结  56-57
第五章喷气织机四连杆、六连杆打纬机构比较  57-65
  5.1 四连杆打纬机构动力学分析  57-61
    5.1.1 四连杆打纬机构动力学模型的建立  57-58
    5.1.2 仿真结果及分析  58-61
  5.2 动态特性比较  61-64
    5.2.1 机构比较  61-62
    5.2.2 运动学比较  62-63
    5.2.3 动力学比较  63-64
  5.3 本章小结  64-65
第六章总结与展望  65-67
  6.1 全文总结  65
  6.2 进一步工作的方向  65-67
参考文献  67-70
附录  70-76
攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文  76-77
致谢  77-78

喷气织机六连杆打纬机构动态特性分析及优化

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