基于模态分析的织机打纬系统动力学性能研究

【摘要】进入新世纪以来，我国纺织机械行业得到快速发展，国产织机技术已经得到飞跃式的发展，但相比于国外的织机技术还有一定的差距，因此提高国产织机的技术水平已成为必然选择。打纬机构作为织机的五大机构之一，其性能直接影响着织机整机的性能，而筘座系统作为织机打纬系统中最重要的构件之一，在打纬过程中易发生弯曲变形，因此研究筘座系统的振动弯曲特性对提高织机性能具有重要的意义。本文以剑杆织机和喷气织机的打纬系统为研究对象，重点研究两种织机打纬载荷特性和自身具有的动力学特性，对优化设计筘座系统的结构形式和参数、防止其发生共振具有重要的指导意义。（1）利用Pro/E软件对织机打纬系统三维建模，并利用其机构分析模块进行动态分析，测量其动能、主轴驱动力矩等参数；将打纬机构各构件视为刚体，对其进行运动学分析。（2）对比分析两种打纬机构各构件在主轴上的等效转动惯量，分析结果表明筘座系统的主轴等效转动惯量占整个打纬机构的主轴等效转动惯量约70%以上；钢筘重量对整个打纬系统的主轴等效转动惯影响较大，分析了打纬阻力的特性以及完全惯性打纬情况下，筘座系统能克服的最大打纬阻力变化规律，分析结果表明，打纬点附近的筘座惯性力大，对织造重磅织物有利；合理减小筘座系统的转动惯量是提高打纬系统动力学性能的有效途径，但对织造重磅织物不利，需要合理平衡两者的矛盾。（3）对筘座系统进行模型简化，利用振动学理论对筘座系统的固有特性进行分析研究；利用Workbench对筘座系统进行模态分析，计算得到筘座系统的固有频率，两种方法求得的筘座系统固有频率基本一致，结果表明筘座系统在叠加型简支梁模型下的固有频率较小，采用Workbench分析计算具有较好的可靠性。（4）拟定在打纬轴上添加不同数目的轴承座，利用Workbench对添加约束后的筘座系统进行模态分析；分析不加约束及添加不同约束状态下的筘座系统受力后的弯曲变形。分析得到添加约束后筘座系统的固有频率大大增加，对不同约束条件的筘座系统分析其相同载荷情况下的变形，发现变形量差异较大。结果表明在打纬轴上添加3个轴承座最为适宜。
【作者】邓威进；
【导师】李秦川；周香琴；
【作者基本信息】浙江理工大学，机械电子工程，2014，硕士
【关键词】打纬机构；筘座系统；等效转动惯量；模态分析；workbench；抗弯刚度；

【参考文献】
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