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无油润滑工业平缝机机构的设计与分析

作　者: 王玉喜
导　师: 郝明晖
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 无油润滑工业平缝机运动方案虚拟样机动平衡优化
分类号: TS941.562.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

现代的缝纫机产品正不断向高速、低功耗、低成本、智能化以及无油的方向发展,由此对缝纫机的控制、材料以及机构等方面的特性也提出了越来越高的要求。但是我国缝纫机企业在缝纫机机理研究方面还处于较低水平,新产品理论研究较少,新产品结构参数基本根据结果试凑,而且科技人员往往忙于应付当前生产,较少掌握和应用现代设计思想和设计方法。本文着眼于缝纫机机构特性的研究,从创新设计的角度,借助于虚拟样机技术,旨在缩短新产品的开发周期,降低研发成本。本文在有油润滑缝纫机的基础之上,通过融合已有机构,拓展各种可行机构,设计了无油润滑工业平缝机的运动方案,分别分析了刺料机构、勾线机构、挑线机构以及送料机构的运动特性,为仿真分析奠定了基础。接下来应用三维造型软件PRO/E及动力学仿真软件ADAMS建立了无油润滑工业平缝机的虚拟样机并参数化分析了刺料与挑线机构的工作特性,为物理样机的试制和改进设计提供了依据。降低振动是缝纫机一直以来都在致力解决的问题,高速化的缝纫机必须进行动平衡的计算。本文利用计算机仿真手段,设计了一种更为方便实用的机构动平衡仿真流程,结合较为合理的平衡目标函数,实现了基于仿真的机构动平衡的研究,降低了系统的振动及运动副动反力,达到了满意的效果。最后本文用有限元分析方法对无油润滑缝纫机各转轴及整机进行了模态分析,得出了缝纫机转速与振动频率、振型之间的对应关系,指出了部件避免共振的改善方法。本课题利用计算机辅助分析(CAE)方法成功的分析了缝纫机的动力特性,并得出一些实用性的结论,为生产加工提供依据,也为以后缝纫机的控制系统和软件开发创造了实验条件。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-14
  1.1 课题背景  9-10
  1.2 国内外研究现状与分析  10-12
    1.2.1 缝纫机的发展  10-11
    1.2.2 缝纫机无油化的研究  11-12
    1.2.3 我国缝纫机行业的现状  12
  1.3 课题的目的和意义  12-13
  1.4 本课题研究的主要内容  13-14
第2章无油润滑工业平缝机运动方案的设计  14-30
  2.1 工业缝纫机的分类及工作原理  14-15
    2.1.1 工业缝纫机的分类  14
    2.1.2 平缝机的工作原理  14-15
  2.2 无油润滑工业平缝机运动方案的反求设计  15-20
    2.2.1 无油润滑工业平缝机的功能及设计要求  17
    2.2.2 平缝机成缝构件运动时间的配合  17-19
    2.2.3 无油润滑工业平缝机的运动方案  19-20
  2.3 机构的设计与分析  20-29
    2.3.1 刺料机构  20-23
    2.3.2 勾线机构  23-24
    2.3.3 挑线机构  24-26
    2.3.4 送料机构  26-29
  2.4 本章小结  29-30
第3章平缝机的虚拟样机及其运动仿真  30-39
  3.1 虚拟样机的创建  30-34
    3.1.1 虚拟样机搭建环境选择  30-31
    3.1.2 基于PRO/E的三维实体建模  31-32
    3.1.3 平缝机虚拟样机的实现  32-34
  3.2 刺料与挑线机构的运动仿真及分析  34-38
    3.2.1 运动仿真输出  34-35
    3.2.2 刺料机构参数化仿真分析  35-36
    3.2.3 挑线机构仿真分析  36-38
  3.3 本章小结  38-39
第4章基于运动仿真的机构动平衡分析及配重优化  39-56
  4.1 工业缝纫机动态研究的主要对象  39-40
  4.2 机构的综合平衡  40-44
    4.2.1 机构综合平衡评价指标  41-43
    4.2.2 基于仿真的机构动平衡设计流程  43-44
  4.3 刺料及挑线机构的动平衡分析及其配重的优化  44-52
    4.3.1 配重在不同位置时的振动力比较  45-46
    4.3.2 不同情况下各个动力指标的比较  46-47
    4.3.3 配重的优化及其结果  47-52
  4.4 针对质心对配重的尺寸优化  52-55
  4.5 本章小结  55-56
第5章无油润滑工业平缝机的模态分析  56-64
  5.1 有限元模型的建立  56-57
  5.2 有限元方法确定各转轴的临界转速  57-59
  5.3 整机的模态分析  59-63
  5.4 本章小结  63-64
结论  64-65
参考文献  65-69
致谢  69

无油润滑工业平缝机机构的设计与分析

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