非圓齒輪針桿驅(qū)動機構運動學反求設計.pdf

1、隨著人們對紡織品需求的發(fā)展，電腦繡花機效率和繡花效果的要求也不斷增長?，F(xiàn)在中國的繡花機行業(yè)也在蓬勃發(fā)展，但是大多數(shù)產(chǎn)品處于中低檔水平，沒有形成國際品牌。這種情況的出現(xiàn)，主要是因為國內(nèi)的繡花機廠家的自主創(chuàng)新能力差。國內(nèi)電腦繡花機產(chǎn)家對于電腦繡花機核心機構的研究（如針桿驅(qū)動機構）還處在測繪和仿制國外產(chǎn)品的階段，這不僅帶來侵權和難以出口到發(fā)達國家的問題，而且仿制后的繡花機很難達到理想的性能。因此研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的新型針桿驅(qū)動機構對于提升國

2、產(chǎn)電腦繡花機的技術水平具有一定的現(xiàn)實意義。
　　本論文針對國內(nèi)某種高速繡花機頭工作時壓腳驅(qū)動塊和壓腳接觸過程中存在沖擊的問題，分析了電腦繡花機針桿驅(qū)動機構與壓腳驅(qū)動機構的運動特性，提出并研究可減小壓腳驅(qū)動塊和壓腳之間的沖擊的非圓齒輪傳動的針桿驅(qū)動機構。通過理論分析和試驗驗證的方式對新針桿驅(qū)動機構進行了運動學特性的研究，并對機構的桿長等設計參數(shù)用遺傳算法進行優(yōu)化，得到更加平穩(wěn)變化的傳動比。本文主要的研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
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3、).對原有繡花機頭針桿驅(qū)動機構與壓腳驅(qū)動機構進行運動學研究，分析壓腳與壓腳驅(qū)動塊接觸時速度特性。在符合針桿行程要求和考慮接觸過程壓腳驅(qū)動塊速度的前提下，進行針桿運動運動特性曲線的設計。提出一種利用非圓齒輪連桿組合傳動的新型針桿驅(qū)動機構來實現(xiàn)壓腳和針桿的預定運動特性，以達到消除或減弱沖擊的效果。
　　2).建立新型針桿驅(qū)動機構的反向計算模型，計算并獲得非圓齒輪的傳動比與節(jié)曲線。采用多項式函數(shù)進行傳動比曲線拼接的方法消除逆向計算所得傳

4、動比曲線的局部尖點現(xiàn)象。建立以非圓齒輪傳動比標準差為目標，以針桿機構桿長、速度重合區(qū)間長度等為設計參數(shù)，以機殼的尺寸限制為約束條件的優(yōu)化模型，并利用Matlab遺傳算法工具包，實現(xiàn)非圓齒輪節(jié)曲線圓度的優(yōu)化，通過優(yōu)化使傳動比標準差由0.432變?yōu)榱?.2012。
　　3).建立凸輪連桿驅(qū)動壓腳機構的運動學模型，依據(jù)壓腳位移特性曲線進行了凸輪廓線計算。根據(jù)挑線桿的運動要求確定凸輪連桿的挑線機構的相關參數(shù)。并開展了壓腳機構和挑線機構的結(jié)