【正文】 9 譯文對簇絨過程中紗線張力變化的分析第一部分 割絨簇絨作者: 對于分析在簇絨過程中紗線張力的變化在過去已經(jīng)做過很多嘗試。對于我提出的問題，孫老師都會很耐心的給予解答，從原理到結(jié)構(gòu)，從理論到實(shí)際；在孫老師的指導(dǎo)過程中，還會談到很多跟地毯簇絨機(jī)工作方面的知識，使我對簇絨地毯的加工制造原理有了一個(gè)更深入的認(rèn)識；對于我沒能發(fā)現(xiàn)的問題，孫老師也能及時(shí)給予指出，并且盡力幫助我一同解決問題，使得我能更好的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)。畢業(yè)設(shè)計(jì)重要的不是在內(nèi)容上，而是整個(gè)設(shè)計(jì)的過程。但是我國的紡織技術(shù)卻處于較落后的狀態(tài)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是有史以來設(shè)計(jì)時(shí)間最長，設(shè)計(jì)內(nèi)容最全的一次實(shí)踐活動(dòng)，是對四年所學(xué)機(jī)械知識的深入與總結(jié)，是一次理論聯(lián)系實(shí)際的過程。按照轉(zhuǎn)速要求，最終選用的等徑凸輪類型為五推程五回程的等徑凸輪，即曲線A、B、C、D各部分所占角度需要在一推一回的基礎(chǔ)上除以5，即A、C段各占30度，B、D段各占6度，圖42 等徑凸輪運(yùn)動(dòng)曲線根據(jù)要求，我們所使用的針排的針距是十分之一英寸的。根據(jù)推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律所用數(shù)學(xué)表達(dá)式的不同，常用的主要有多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律和三角函數(shù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律兩大類。分析：針從最頂端穿過底布架到達(dá)最底端，再從最底端穿過底布架回到最頂端的過程為針排運(yùn)動(dòng)的一個(gè)周期（即主軸轉(zhuǎn)一周），假設(shè)我們?nèi)♂樑旁诘撞技苌隙伺c下端的時(shí)間各占50%,那么即針排在底布架上端的時(shí)間為主軸轉(zhuǎn)半圈的時(shí)間，即針排的橫動(dòng)過程需要在這半圈時(shí)間內(nèi)完成，為了安全起見，橫動(dòng)過程的時(shí)間需要小于半圈的時(shí)間，取一個(gè)合理的數(shù)值。等徑凸輪運(yùn)行時(shí)，兩邊的從動(dòng)件就會同時(shí)、同向、同速的左右平移，且移動(dòng)的距離恒定，相當(dāng)于是“等徑”概念。鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核公式查得平鍵工作面的擠壓校核公式為： σp=2T103kld≤[σp] (39)其中T為鍵聯(lián)接傳遞的轉(zhuǎn)矩 l為鍵的工作長度（在這里=Lb,L為鍵的長度，b為鍵的寬度），為鍵與輪轂的接觸高度，可知k= []鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力，橫動(dòng)輪軸的材料為45鋼，鍵、軸、轂三者中材料最弱的是45鋼，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》P106 表62鍵聯(lián)接的許用應(yīng)力查得45鋼在靜載荷作用下的許用擠壓應(yīng)力[]=120～150MPa，取其平均值135 MPa。(2) 鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核平鍵聯(lián)接傳遞扭矩時(shí)，按標(biāo)準(zhǔn)選取尺寸的普通平鍵聯(lián)接，其主要失效形式是工作面被壓潰。尺寸的選擇：鍵的尺寸主要是根據(jù)軸的直徑按標(biāo)準(zhǔn)來選擇標(biāo)準(zhǔn)鍵。圖34 軸承簡圖根據(jù)主軸直徑選取內(nèi)徑為50mm的軸承座，最終選取軸承代號UCFLU210，具體數(shù)據(jù)如下(單位:mm) ：表31 軸承安裝尺寸DBSHAJA250191904815728 鍵的選擇與校核(1)鍵的選擇鍵類型的選擇，圓頭平鍵的優(yōu)點(diǎn)是宜放在軸上用鍵槽銑刀銑出的鍵槽中,鍵在鍵槽中軸向固定良好，具有結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便。（1）選擇鏈輪齒數(shù)Z1，Z2和確定傳動(dòng)比i在傳動(dòng)方案中確定主軸至減速器之間的鏈傳動(dòng)傳動(dòng)比i=1，為了防止鏈輪尺寸過大而與橫動(dòng)架發(fā)生干涉，選主動(dòng)鏈輪齒數(shù)Z1=17，那么從動(dòng)輪齒數(shù)Z2=17。（4）鏈的節(jié)距p和排數(shù)節(jié)距p越大，承載能力越高，但總體尺寸增大，多變效應(yīng)顯著，振動(dòng)、沖擊和噪聲也嚴(yán)重。（2）傳動(dòng)比i傳動(dòng)比過大，鏈條在小齒輪上的包角就會過小，參與嚙合的齒數(shù)減少，每個(gè)齒輪承受的載荷增大，加速齒輪的磨損，且容易出現(xiàn)跳齒和脫鏈現(xiàn)象。鏈輪最小齒數(shù)Zmin=9。 鏈傳動(dòng)具體設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)主要用于要求工作可靠，兩軸相距較遠(yuǎn)，低速重載，工作環(huán)境惡劣，以及其他不宜采用齒輪傳動(dòng)的場合。 W軸的抗彎界面系數(shù)，mm3 [σ1]對稱循環(huán)應(yīng)力時(shí)軸的許用彎曲應(yīng)力軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》P362表151得其對稱循環(huán)時(shí)軸的許用應(yīng)力為60MPa。校核軸的強(qiáng)度已知軸的彎矩和扭矩后，對危險(xiǎn)截面做彎扭合成強(qiáng)度校核計(jì)算。周向定位依靠鍵的作用完成，將在后面的計(jì)算過程中進(jìn)行詳細(xì)分析，而與左側(cè)的軸向定位也需要依靠軸肩來完成。應(yīng)當(dāng)注意，這樣求出的直徑只能用做受力的最小直徑[4]。查《機(jī)械設(shè)計(jì)》P370表153軸的材料選用45鋼，取A0 =110 所以輸出軸的最小直徑:d≥ ≥減速器輸出軸上開有2個(gè)鍵槽，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)上：當(dāng)軸截面開口鍵槽時(shí)，應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對軸的強(qiáng)度的削弱。初步確定軸的直徑時(shí)，通常還不知道支反力的作用點(diǎn)，不能決定彎矩的大小與分布情況，因而還不能按軸所受的具體載荷及其引起的應(yīng)力來確定軸的直徑。張緊機(jī)架上銑出一個(gè)可以用于調(diào)節(jié)張緊輪位置的凹槽，這樣，就可以根據(jù)實(shí)際情況對鏈輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行不同程度的張緊。圖210 推桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 推桿微調(diào)機(jī)構(gòu)在實(shí)際裝配過程中，等徑凸輪與受其控制的兩推桿軸之間需要保證12絲的間距，原因是等徑凸輪在制造過程中存在12絲的公差大小，所以在實(shí)際裝配中，為了防止等徑凸輪尺寸偏大而與兩端的推桿軸之間發(fā)生卡死，甚至造成兩推桿彎曲，或?qū)Φ葟酵馆喌耐廨喞€造成磨損，破壞外輪廓曲線，從而在實(shí)際工作過程中發(fā)生沖擊，即需要保證等徑凸輪與受其控制的兩推桿軸之間有12絲的裝配間隙。針排在推桿的帶動(dòng)下沿著導(dǎo)軌來回運(yùn)動(dòng)，使導(dǎo)軌座與導(dǎo)軌之間有摩擦力的作用，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（第三卷）由已知針排等負(fù)載的總重約為200kg，所以導(dǎo)軌與導(dǎo)軌座之間受到的摩擦力大小約為: f=mgμ (25)=200kg10N/kg=2N取安全系數(shù)k=，由凸輪轉(zhuǎn)速 n凸=20r/min=1/3 r/s (26)V=ωr=2πnr (27) V=21/3(r/s)=即摩擦損失的功率為P1=kfv (28)=2N=而減速器輸出軸帶動(dòng)凸輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)的功率P2=T (29)=10010N20rpm/=所以減速器總的輸出功率P=P1+P2 =+=條件一:減速器的減速比取20條件二：考慮到減速器制造、裝配以及其他因素的影響，4=條件三: 根據(jù)所需扭矩T=1000N=250Nm綜合考慮條件一、二、三，根據(jù)RV系列減速器的選取規(guī)范，最終選擇中心距為90mm,i=20，最大輸出功率為4kw,最大扭矩為458Nm的RV系列減速器（FB型）。若該等徑凸輪為單推程單回程的，即凸輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，針排作一個(gè)周期的橫向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)花形要求，在一個(gè)周期的橫動(dòng)過程中，需要產(chǎn)生4個(gè)絨圈，,即凸輪每轉(zhuǎn)一周，主軸需要轉(zhuǎn)4周，由此可得： n凸=n14 (n1為主軸轉(zhuǎn)速) (21)若凸輪按主軸的1/4轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)，由已知主軸轉(zhuǎn)速為400r/，但由于凸輪的尺寸較大，以這么快的速度運(yùn)行將對凸輪以及推桿軸造成沖擊損壞，所以為了使凸輪可以獲得較小的轉(zhuǎn)速，我們選擇使用五推程五回程的等徑凸輪，這樣可以大大減小凸輪的轉(zhuǎn)速，加長其使用壽命，即最終有：n凸=n145=n120 =20r/min即從主軸到凸輪之間的傳動(dòng)比: i=n1n凸=20 (22)減速比分配:鏈輪傳動(dòng)比為i1=1減速器減速比i2=2地毯簇絨機(jī)橫動(dòng)部件常采用RV系列減速器作為所需減速器RV系列蝸輪蝸桿減速器系按Q/MD12000技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造。圖26 機(jī)械橫動(dòng)系統(tǒng)電子凸輪橫動(dòng)提花系統(tǒng)主要由伺服電機(jī)、滾珠絲杠副和運(yùn)動(dòng)控制器組成,采用合適的系統(tǒng)的控制軟件,對PMAC運(yùn)動(dòng)控制器和電子凸輪橫動(dòng)提花系統(tǒng)進(jìn)行控制，從而滿足花形的