IF( time-3 : 0 , 5 , 5 )
STEP( x, x0, h0, x1, h1 )
STEP( time, 6, 40d*time, 12, 20d*time )
-40.0d * time
STEP( time, 6, -40d*time, 12, -20d*time )
IF( time-6 : -40 d * time , -40 d * time , -20 d * time )
IF( time-6 : 0 , -40 d*time , -40 d*time )+ IF( time-12 : 0 , -20 d*time , -20 d*time )
STEP( time, 0, 0d, 0.1, -30d )+ STEP( time, 3, 3.1, -100d)
IF( time-2.2 : 0 , 5 ,0 ) 7hao
STEP( time, 0, 0d, 0.1, -30d )+ STEP( time, 2.9, 0d, 2.91, -100d)+ STEP( time, 3.5, 0d, 3.51, +100d)
STEP( time, 0, 0d, 0.1, -12 )+ STEP( time, 72, 0, 72.1, 12)+ STEP( time, 144, 0d, 144.1, -12 )+ STEP( time, 216, 0d, 216.1, -12 )+ STEP( time, 288, 0, 288.1, 12)
目錄
目 錄
摘 要 II
Abstract III
1 緒 論 1
1.1課題背景 1
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2
1.3 主要研究?jī)?nèi)容和意義 3
2 基于SolidWorks的銜接環(huán)節(jié)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 4
2.1副夾板在翻轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)的定位方式 4
2.2銜接環(huán)節(jié)的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路 5
2.3翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的主要零件及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6
3 基于SolidWorks的圓梳環(huán)節(jié)取放機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 9
3.1該機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要原理和設(shè)計(jì)思想 9
3.2圓梳自動(dòng)化生產(chǎn)線圓梳環(huán)節(jié)取放機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 10
3.2.1圓梳錫林間歇機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 11
3.2.2 自動(dòng)取放副夾板機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 12
3.3副夾板與圓梳錫林的固定方案 16
3.3.1固定裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16
3.3.2 固定裝置的運(yùn)動(dòng)控制設(shè)計(jì) 17
4 基于Adams的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真分析 22
4.1銜接環(huán)節(jié)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真 22
4.2銜接環(huán)節(jié)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真 24
4.3圓梳環(huán)節(jié)取放機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真 26
4.4圓梳環(huán)節(jié)取放機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真 30
5 結(jié) 論 32
參考文獻(xiàn) 34
致謝 36
I
摘要
絹紡圓梳自動(dòng)化生產(chǎn)線圓梳環(huán)節(jié)取放機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
摘 要
絹紡圓梳機(jī)的梳綿工藝流程是整個(gè)絹紡工程的重要環(huán)節(jié)，直接影響著整個(gè)制綿工藝產(chǎn)品的質(zhì)量?，F(xiàn)有的絹紡圓梳生產(chǎn)線正朝著自動(dòng)化方向發(fā)展，其中圓梳環(huán)節(jié)自動(dòng)取放機(jī)構(gòu)是整個(gè)絹紡自動(dòng)化生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)計(jì)。
為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線自動(dòng)化，按照傳統(tǒng)的制綿工藝流程，引入了“副夾板”來(lái)代替綿棒夾住綿，以副夾板為夾取綿條的載體，把它的運(yùn)動(dòng)位置作為確定各絹紡環(huán)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)先后運(yùn)動(dòng)次序的基準(zhǔn)。本文主要針對(duì)重新設(shè)計(jì)優(yōu)化的副夾板，以已有的圓梳機(jī)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)從圓梳機(jī)錫林骨架中自動(dòng)取出和放入副夾板的裝置，并與前后傳送帶進(jìn)行銜接。本文涉及到的取放機(jī)構(gòu)具體工作如下：
1. 設(shè)計(jì)了一種基于凸輪軌跡的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，能夠自動(dòng)將傳送帶上的副夾板取出并翻轉(zhuǎn)，將前后傳送帶和圓梳機(jī)相銜接。
2. 設(shè)計(jì)了一種不完全外嚙合齒輪機(jī)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)圓梳錫林的間歇運(yùn)動(dòng)，方便在水平位置從圓梳機(jī)中送入副夾板，也方便從圓梳機(jī)中取出副夾板。
3. 設(shè)計(jì)了一種不完全齒輪齒條機(jī)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)推桿的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)副夾板在圓梳機(jī)水平位置取出和放入。
4.翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和圓梳機(jī)之間設(shè)計(jì)輸入輸出導(dǎo)軌，依靠幾何約束使副夾板在傳輸過程中保持水平，使副夾板取放平穩(wěn)。
最后使用Adams輔助仿真軟件，對(duì)上述機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行力與運(yùn)動(dòng)分析，分析其可行性，確保副夾板能夠從圓梳機(jī)中平穩(wěn)取出和放入。
關(guān)鍵詞：絹紡；圓梳機(jī)；梳綿；取放機(jī)構(gòu)；副夾板；SolidWorks; Adams
IV
Abstract
The design of the round comb link taking and placing mechanism of Silk spinning automatic production line
Abstract
The carding process is an important part of the whole silk spinning process, which directly affects the quality of the whole process. The existing silk spinning production line is developing towards the automation direction, and the automatic drawing and releasing mechanism is the key design of the whole silk spinning automatic production line.
In order to realize the automation of the production line, according to the traditional manufacturing process, the "auxiliary splint" was introduced to replace the cotton swab. With the auxiliary splint as the carrier for holding the sliver，it is used as the benchmark to determine the movement sequence of each silk spinning process. In this paper, based on the redesigning and optimization of the auxiliary plywood and the circular comber, we designed a device which can automatically remove and put the auxiliary plywood from a circular comber and connect with the front and rear conveyor belts. The details of the extraction and placing of the agency are as follows:
1. Designing a flip mechanism based on CAM track, which can automatically remove vice clamp on the conveyor belt and flip, and contacting the circular comb machine and conveyor belt before and after.
2. Designing a kind of incomplete meshing gear mechanism to realize circular comb cylinder of intermittent movement, convenient vice clamp in a horizontal position from the circular comb machine, at the same time also convenient vice clamp into circular comb machine.
3. Designing a kind of incomplete gear rack mechanism, which can achieve a straight line reciprocating movement in the push rod, hereby allowing the splint to be withdrawn and placed in a horizontal position of the circular comb.
4. Designing inputs and output rails to make the auxiliary splint to be stable between the flipping mechanism and the circular machine, relying on geometric restraint to maintain the level of the board during the transfer process.
Finally, Using Adams to assist the simulation software to analyze the motion of the above mechanism and analyze its feasibility, so as to ensure that the auxiliary splint can be removed smoothly from the circular comber.
Keywords: Silk spinning; Circular comb machine; Combed cotton; Mechanism design; The auxiliary splint
第1章 緒論
1 緒 論
1.1課題背景
在圓梳環(huán)節(jié)中，制綿過程的關(guān)鍵工序是梳綿工藝，該工藝直接影響著后續(xù)工序的加工難度、精綿的質(zhì)量、絹紡制品的生產(chǎn)成本和產(chǎn)品品質(zhì)。
目前，國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)圓梳工藝仍是絹紡工藝的主流，傳統(tǒng)的儀器在工作時(shí)仍存在著許多不足，需要大量人力，對(duì)手工要求高，工人工作強(qiáng)度大，安全性不高，儀器自動(dòng)化程度低，而且松開程度不盡如人意，梳理不夠充分，纖維整齊度較差。主要工藝流程如下：
開繭
中切
圓梳取落綿
圓梳
排綿
制條
中國(guó)制造2025提出這樣的觀點(diǎn)：把我國(guó)建設(shè)成為引領(lǐng)世界制造業(yè)發(fā)展的制造強(qiáng)國(guó)。在未來(lái)，我國(guó)生產(chǎn)制造的設(shè)備也會(huì)越來(lái)越自動(dòng)化、無(wú)人化，因此我國(guó)絹紡企業(yè)不能被傳統(tǒng)的生產(chǎn)理念和模式所束縛，在圓梳技術(shù)升級(jí)換代的同時(shí)，也要保留傳統(tǒng)圓梳工藝的精華，以期在世界絹紡工藝的競(jìng)爭(zhēng)中占得先機(jī)。在自動(dòng)化制綿生產(chǎn)的改造過程中，要想搭建整條自動(dòng)化的生產(chǎn)線，就必須把綿條放入自動(dòng)化機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和自動(dòng)取放副夾板機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)作為重點(diǎn)研究對(duì)象。
本文在原本圓梳工藝流程不變的基礎(chǔ)上，專門針對(duì)副夾板，設(shè)計(jì)了副夾板自動(dòng)取放裝置，經(jīng)過多種裝置的配合，來(lái)實(shí)現(xiàn)在圓梳機(jī)上自動(dòng)取放副夾板的功能。
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
隨著絹紡技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)絹紡機(jī)器不斷改善，傳統(tǒng)絹紡工藝不斷完備，全球?qū)W者對(duì)傳統(tǒng)絹紡機(jī)器進(jìn)行了大量探索，并取得了豐碩成果[1,2,3,4]。但絕大多數(shù)只側(cè)重提高梳綿的效率和精度[5,6,7,8]，在自動(dòng)化絹紡方面沒有取得大的突破。
在當(dāng)代，世界上先進(jìn)國(guó)家包括日本、法國(guó)等國(guó)家，在蠶絲加工的領(lǐng)域，都使用了自動(dòng)化技術(shù)，研究了智能化、效率高、質(zhì)量高的生產(chǎn)機(jī)械，并采用了自動(dòng)化生產(chǎn)線。雖然國(guó)內(nèi)絹紡業(yè)起步較早，但國(guó)外在自動(dòng)化設(shè)備上有更大的進(jìn)展。在絹紡工藝革新方面，日本[9]主要改進(jìn)老舊機(jī)器，研制出了自動(dòng)開繭機(jī)，自動(dòng)切綿機(jī)，全自動(dòng)制綿機(jī)等機(jī)器。雖然日本在單機(jī)自動(dòng)化上想要達(dá)到圓梳自動(dòng)化的目的，但進(jìn)程緩慢，還有些改革只停滯在試驗(yàn)的階段。在絹紡梳綿方面，蘇聯(lián)[9]原本使用老式圓型梳綿設(shè)備，但工人工作強(qiáng)度高，僅僅一班中，擋車工手工操作就有幾千次。一九六一年，蘇聯(lián)曾對(duì)圓型梳綿機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，但由于一些缺陷，未能應(yīng)用到生產(chǎn)中。一九六三年，蘇聯(lián)紡紗研究室研究并采用了精梳機(jī)絹紡前紡工程，新的精梳方法已作為列寧納巴德絲綢廠用于生產(chǎn)絹絲及合纖混紡紗設(shè)備的設(shè)計(jì)依據(jù)。根據(jù)一九七一年的報(bào)導(dǎo)， 這種工藝已經(jīng)被應(yīng)用于生產(chǎn)中。意大利[9]舍棄普通的圓梳機(jī)而采用了長(zhǎng)綿精梳機(jī)，提取長(zhǎng)纖維，而毛紡精梳技術(shù)運(yùn)用于落棉。西德[9]的絹紡廠很少，該國(guó)國(guó)內(nèi)的絹紡原料供給本廠用來(lái)紡絹絲尚且不夠，需要從國(guó)外進(jìn)口。到目前為止，在梳綿的自動(dòng)化方面，國(guó)外主要使用日本的自動(dòng)切綿機(jī)和圣安德烈[10]的自動(dòng)化梳綿機(jī)。
我國(guó)傳統(tǒng)的絹紡工業(yè)發(fā)展卓有成效，在純手工制造到機(jī)械化生產(chǎn)的發(fā)展過程中，也取得了較多的研究成果。目前主要形成了以機(jī)械生產(chǎn)為主，人工操作為輔的生產(chǎn)線[11]。在絹紡機(jī)械半自動(dòng)化生產(chǎn)方面，我國(guó)的技術(shù)水平已經(jīng)有較高的提升。但在自動(dòng)化絹紡方面，要實(shí)現(xiàn)各生產(chǎn)機(jī)械的銜接，還需要大量人工操作，無(wú)法實(shí)現(xiàn)質(zhì)量高、效率高的目標(biāo)，該現(xiàn)象會(huì)極大的阻礙企業(yè)的生產(chǎn)效率和發(fā)展。
我國(guó)絹紡自動(dòng)化工藝技術(shù)落后，生產(chǎn)效率低。絹紡生產(chǎn)設(shè)備中，上個(gè)世紀(jì)的設(shè)備[12]占60%以上，原料的精揀、制綿多為手工操作，工作強(qiáng)度高，相比國(guó)外，差距很大。對(duì)絹紡行業(yè)的改進(jìn)多在精梳機(jī)上[13,14]，用以提高紡織品的質(zhì)量。對(duì)于圓梳機(jī)的結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行了改進(jìn)優(yōu)化，1997年唐劍鋒[15,16]在DJ191梳綿機(jī)和CZ191梳綿機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)出了DJ191B梳綿機(jī)。2006年吳紅玲,蔣少軍,丁麗文[17]改裝了圓梳針排。2008年杭州商輅絲綢有限公司設(shè)計(jì)了一種可對(duì)進(jìn)料進(jìn)行精確控制的梳綿機(jī)。2012年豐田工業(yè)和Truetzschler在精梳機(jī)設(shè)計(jì)方面也有合作[18]。近年來(lái)在梳棉機(jī)工藝技術(shù)方面也有不少優(yōu)化改進(jìn)[19]，2013年周鎖林針對(duì)A186型梳棉機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造[20]，左丹,苗永禎等人提出用柔性梳理工藝來(lái)提高成紗質(zhì)量[21]。
傳統(tǒng)絹紡圓梳工藝適用于易纏結(jié)、纖維細(xì)長(zhǎng)的精干綿原料，經(jīng)圓梳機(jī)精致梳理后，制成表面潔凈度好、纖維較直、平行度較高的精綿。但傳統(tǒng)絹紡圓梳設(shè)備自動(dòng)化程度低（如圖1.2 虛線框內(nèi)所示），在傳統(tǒng)圓梳生產(chǎn)中，需要人工將綿條放入圓梳機(jī)內(nèi)梳理，并把梳理完的綿取出換向后再次放入圓梳中，以便綿的另一端也得到梳理。除此外，在取落棉方面，也需要人工處理?？傊瑐鹘y(tǒng)絹紡圓梳設(shè)備存在著需要大量人力，對(duì)手工要求高，工人工作強(qiáng)度大，安全性不高等問題。
傳統(tǒng)絹紡圓梳工藝適用于將纖維細(xì)長(zhǎng)、易纏結(jié)的精干綿原料經(jīng)圓梳機(jī)正反兩面、頭尾兩端精致梳理制成表面純凈度好、纖維伸直平行度高的精綿。但傳統(tǒng)絹紡圓梳設(shè)備自動(dòng)化程度低，如圖1.2 虛線框內(nèi)所示，傳統(tǒng)圓梳生產(chǎn)中需人工將綿條放入圓梳機(jī)梳理，并需人工將梳理完一端的綿取出換向再次放入圓梳中以便綿的另一端也得到精致梳理，亦需人工將梳綿滾筒上落綿取出，即傳統(tǒng)絹紡圓梳設(shè)備存在著手工操作多，人工勞動(dòng)強(qiáng)度大，工人勞動(dòng)安全性不高等問題。
1.3 主要研究?jī)?nèi)容和意義
絹梳圓梳自動(dòng)化生產(chǎn)線中切機(jī)、副夾板流水線配合翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、圓梳機(jī)，取落綿機(jī)構(gòu)的使用，能夠?qū)崿F(xiàn)兩次圓梳的自動(dòng)換向，使梳綿體系自動(dòng)化程度大大增加，所需操作的工人數(shù)量大大減少，整體工作效率有所提高。
本文主要抓住絹紡圓梳握持梳理的工藝本質(zhì)，在保證梳綿效果的前提下，側(cè)重進(jìn)行自動(dòng)化絹紡圓梳生產(chǎn)設(shè)備的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，根據(jù)實(shí)際工廠中圓梳環(huán)節(jié)的操作流程，對(duì)原有圓梳機(jī)的一部分結(jié)構(gòu)加以改進(jìn)，自主設(shè)計(jì)出一種能夠在圓梳機(jī)錫林中自動(dòng)實(shí)現(xiàn)取放副夾板的機(jī)構(gòu)，并與傳送帶進(jìn)行銜接。（如下圖1.3）
38
第2章 基于SolidWorks的銜接環(huán)節(jié)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
2 基于SolidWorks的銜接環(huán)節(jié)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
新型絹紡流水線在對(duì)傳統(tǒng)工藝充分研究的基礎(chǔ)上提出基于副夾板動(dòng)態(tài)閉環(huán)的設(shè)計(jì)思想，運(yùn)用現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手段進(jìn)行絹紡圓梳機(jī)構(gòu)自動(dòng)化研究，通過用兩道圓梳機(jī)分別梳理綿的兩端替代原本用一道圓梳機(jī)同時(shí)梳綿的兩端的工序分散方法設(shè)計(jì)出新型絹紡圓梳工序流程（如圖2.1），實(shí)現(xiàn)以下三點(diǎn)功能：
1）握持綿的副夾板在圓梳機(jī)上的自動(dòng)取放；
2）梳理滾筒上落綿的自動(dòng)取出；
3）綿的自動(dòng)傳送和自動(dòng)換向；
運(yùn)動(dòng)順序：握持綿的副夾板由傳送帶1傳輸，經(jīng)過翻轉(zhuǎn)裝置2翻轉(zhuǎn)180°后，由放副夾板裝置18進(jìn)入逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的圓梳錫林3，副夾板跟隨圓梳機(jī)3逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，通過兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的梳理滾筒16、17對(duì)副夾板中的綿條的正反兩面進(jìn)行梳理，接著由取副夾板裝置4取出，再經(jīng)由翻轉(zhuǎn)裝置5送入傳送帶6，在傳送帶6、15直接進(jìn)行綿條翻轉(zhuǎn)后進(jìn)入下一個(gè)圓梳機(jī)8進(jìn)行梳理，實(shí)現(xiàn)綿條的兩次梳理。
本文著重解決生產(chǎn)線中握持綿的副夾板在圓梳機(jī)上的換向以及自動(dòng)取放的問題，實(shí)現(xiàn)了傳送——翻轉(zhuǎn)——圓梳的銜接。本章節(jié)主要介紹銜接處翻轉(zhuǎn)裝置的設(shè)計(jì)過程。
2.1副夾板在翻轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)的定位方式
翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)介于圓梳機(jī)與傳送帶之間，是一個(gè)中間機(jī)構(gòu)，在實(shí)現(xiàn)副夾板180°翻轉(zhuǎn)的同時(shí)，也要實(shí)現(xiàn)副夾板的運(yùn)輸，以兩機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)帶動(dòng)副夾板的循環(huán)。
傳送帶處輸出端的定位：副夾板完成綿的交接后，副夾板需要從傳送帶上取出，取出過程由雙葉滾筒完成。雙葉滾筒每端葉片長(zhǎng)短不一（如圖2.1.1 所示），上葉片不干涉副夾板板耳，下葉片能撥到副夾板板耳。當(dāng)副夾板運(yùn)動(dòng)到一定位置時(shí)，即副夾板支架右邊較緩的曲邊開口槽與導(dǎo)軌對(duì)接位置（如圖2.1.2 所示）。
圖2.1.1 滾筒局部
圖2.1.2
圖2.1.3
雙葉滾筒一側(cè)葉片同時(shí)撥動(dòng)副夾板板耳，雙葉滾筒將動(dòng)力傳給副夾板的同時(shí)，副夾板運(yùn)動(dòng)又被雙葉滾筒和導(dǎo)軌限制，使副夾板進(jìn)入導(dǎo)軌（圖2.1.3 所示）。
圓梳機(jī)處輸入端的定位：經(jīng)過傳送帶和圓梳機(jī)之間的翻轉(zhuǎn)裝置的作用，副夾板（如圖2.1.4）在進(jìn)入圓梳機(jī)之前處于水平位置（如圖2.1.6）所示，兩側(cè)設(shè)計(jì)方型板耳。同時(shí)選用兩條上下長(zhǎng)度不一樣的直線導(dǎo)軌槽（如圖2.1.5），使副夾板經(jīng)過翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到另一側(cè)水平位置時(shí)，副夾板方型板耳與下方導(dǎo)軌接觸，同時(shí)與導(dǎo)軌槽的方型槽口相配合，以保證在取放過程中副夾板保持水平，不會(huì)掉落。
圖2.1.4副夾板方型板耳
圖2.1.5 直線導(dǎo)軌槽
圖2.1.6 副夾板直導(dǎo)軌
2.2銜接環(huán)節(jié)的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路
基于以上副夾板在銜接環(huán)節(jié)的輸入輸出原理，參考傳送帶輸出環(huán)節(jié)雙葉滾筒機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一種凸輪槽的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，能夠自動(dòng)將傳送帶上的副夾板取出并翻轉(zhuǎn)，將圓梳機(jī)和前后傳送帶相銜接。
握持綿的副夾板從傳送帶運(yùn)輸?shù)綀A梳機(jī)的系統(tǒng)流程（圖2.2.1所示）右側(cè)傳送帶上的副夾板運(yùn)動(dòng)到水平位置，由翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（圖2.2.3）向左傳送到水平直導(dǎo)軌槽中，再運(yùn)動(dòng)到圓梳錫林中，經(jīng)過兩次梳綿滾筒梳理后，副夾板被翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)從左側(cè)圓梳錫林中取出，送入右側(cè)傳送帶。鑒于該思路左右翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)重復(fù)，故只討論左側(cè)翻轉(zhuǎn)裝置的設(shè)計(jì)。
圖2.2.1 銜接環(huán)節(jié)傳輸系統(tǒng)整體簡(jiǎn)圖
圖2.2.2系統(tǒng)局部簡(jiǎn)圖
圖2.2.3翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖
由局部系統(tǒng)簡(jiǎn)圖（圖2.2.2）可知，副夾板在傳送帶上的定位是大端朝右，在圓梳錫林上的定位是大端朝左，因此設(shè)計(jì)的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)主要作用是將傳送帶上水平位置的副夾板順利取出，通過槽輪與凸輪復(fù)合約束的軌跡使副夾板翻轉(zhuǎn)180°，然后在水平直導(dǎo)軌上放置，使副夾板能夠在下一個(gè)模塊運(yùn)動(dòng)中進(jìn)入圓梳錫林。
2.3翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的主要零件及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
總裝配圖所示（圖2.3.1），絹紡圓梳自動(dòng)化生產(chǎn)線傳送環(huán)節(jié)和圓梳環(huán)節(jié)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)主要由一個(gè)凸輪槽輪機(jī)構(gòu)組成。因此，下面將就翻轉(zhuǎn)裝置而言具體介紹其主要零件及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與作用。
圖2.3.1 翻轉(zhuǎn)傳送機(jī)構(gòu)總體裝配圖
圖2.3.2 翻轉(zhuǎn)傳送機(jī)構(gòu)局部示意圖
翻轉(zhuǎn)裝置的機(jī)架與大地固結(jié)，定位軸固定在機(jī)架上，其上裝有一個(gè)與之固結(jié)的四葉滾筒，四葉滾筒兩側(cè)有兩個(gè)四葉抓取板與凸輪槽。
該翻轉(zhuǎn)裝置主要有1個(gè)四葉滾筒、2個(gè)凸輪槽、2個(gè)四葉抓取板、2個(gè)矩形軌道槽，1個(gè)定位軸組成。（圖2.3.3所示）。
翻轉(zhuǎn)傳送機(jī)構(gòu)所含主要零件：
四葉滾筒
凸輪槽*2
四葉抓取板*2
定位軸
矩形軌道槽*2
副夾板
簡(jiǎn)易傳送帶
圖2.3.3主要零件圖
該銜接環(huán)節(jié)的翻轉(zhuǎn)裝置的具體實(shí)例如下： 當(dāng)副夾板有傳送帶下方逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)到水平位置時(shí)，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)四葉滾筒與四葉抓取板順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，由于四葉滾筒凸輪槽與四葉抓取板方型槽的兩個(gè)約束作用，副夾板兩側(cè)的圓柱板耳被限制在凸輪槽中，使副夾板沿著凸輪軌跡做順時(shí)針運(yùn)動(dòng)。
翻轉(zhuǎn)裝置的運(yùn)動(dòng)順序（如圖2.3.4所示）（四葉滾筒做順時(shí)針運(yùn)動(dòng)）
圖2.3.4 翻轉(zhuǎn)裝置運(yùn)動(dòng)順序圖
第3章 基于SolidWorks的圓梳環(huán)節(jié)取放機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3 基于SolidWorks的圓梳環(huán)節(jié)取放機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1該機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要原理和設(shè)計(jì)思想
傳統(tǒng)的絹紡圓梳工藝中綿的載體是一根綿棒，并沒有“副夾板”這一名詞。為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)線的自動(dòng)化，我們引入了副夾板這一裝置。副夾板的最主要作用是代替?zhèn)鹘y(tǒng)絹紡工藝中的綿棒，在梳綿環(huán)節(jié)以及取放環(huán)節(jié)時(shí)副夾板要處于閉合狀態(tài)并且有一定的夾緊力而保證綿不會(huì)掉出。
傳統(tǒng)圓梳梳綿是通過精細(xì)的梳理，使纖維束分解成單纖維；隨著分梳的逐漸完善，在梳綿滾筒間離心力的作用下，從而使雜質(zhì)自動(dòng)分離出來(lái)；同時(shí)在梳綿過程中依靠各機(jī)件針面吞吐纖維的作用，還能實(shí)現(xiàn)均勻混合纖維的作用；最后在梳綿滾筒內(nèi)成條，從而使精綿品質(zhì)指標(biāo)達(dá)到工藝要求。傳統(tǒng)工藝如圖所示：
3.1.1人工操作圖
3.1.2原始系統(tǒng)圖
1、圓梳錫林2、前梳理滾筒3、后梳理滾筒4、圓毛刷
5、工人操作位置6、夾綿板
圖3.1.3 國(guó)產(chǎn)CZ型圓梳機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
傳統(tǒng)工藝中，圓型梳綿機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)（如圖3.1.2），圓梳錫林1做慢速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)每門夾綿板6轉(zhuǎn)到工人操作位置5時(shí)，夾綿板呈釋壓狀態(tài)，棒綿由工人一一嵌入綿板中，此操作稱為嵌綿，對(duì)應(yīng)的綿板稱為嵌綿板。當(dāng)該夾綿板離開操作位置后，啟閉加壓裝置對(duì)夾綿板加壓，使棒綿得到有效的握持。當(dāng)棒綿經(jīng)過一前一后兩個(gè)梳理滾筒的位置時(shí)，滾筒會(huì)對(duì)露出端綿條的正、反兩個(gè)表面進(jìn)行精細(xì)梳理，使棒綿的一端達(dá)到分梳的要求。當(dāng)該門夾綿板離開后梳理滾筒的梳理區(qū)后，開始釋壓，待它重新轉(zhuǎn)到工人操作位置6時(shí)，便將梳理過一端的棒綿從嵌綿板中取出，并立刻倒置，把已梳好的一端夾入對(duì)應(yīng)的翻綿板中，這一操作稱為翻綿。
本文抓住絹紡圓梳握持梳理的工藝本質(zhì)，在保證梳綿效果的前提下，側(cè)重進(jìn)行自動(dòng)化絹紡圓梳生產(chǎn)設(shè)備的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，自主設(shè)計(jì)出用于握持綿片的副夾板以取代原工藝中的嵌綿板和翻綿板（如圖3.1.4），將一道圓梳機(jī)上的嵌綿板和翻綿板分散成兩道圓梳機(jī)上的副夾板1和副夾板2，即通過工序分散的方法設(shè)計(jì)了副夾板的動(dòng)態(tài)閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)綿片兩端分別梳理的自動(dòng)化生產(chǎn)。
圖3.1.4 新型絹紡圓梳工序中圓梳機(jī)、副夾板運(yùn)動(dòng)示意圖
本章著重解決生產(chǎn)線中握持綿的副夾板在圓梳機(jī)上自動(dòng)取放的問題，提出新的圓梳運(yùn)動(dòng)思路（如圖3.1.4），并結(jié)合副夾板的特殊結(jié)構(gòu)，巧妙利用卡槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了適用于副夾板的自動(dòng)取放裝置，實(shí)現(xiàn)了傳送——圓梳的銜接。
總體設(shè)計(jì)（圖2.1）上文已提到，下圖圖3.1.5是單圓梳環(huán)節(jié)的SolidWorks模型圖：包括單個(gè)傳送帶、翻轉(zhuǎn)裝置、取放副夾板裝置、圓梳機(jī)。
3.2圓梳自動(dòng)化生產(chǎn)線圓梳環(huán)節(jié)取放機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
傳統(tǒng)圓梳工藝環(huán)節(jié)中，在圓梳錫林骨架上進(jìn)行取放副夾板的過程都是人工操作的：工人在工作平臺(tái)上將綿條放入圓梳機(jī)進(jìn)行梳綿，并將梳理好一端的綿從副夾板中取出，經(jīng)過人工翻轉(zhuǎn)后再次送入圓梳機(jī)，對(duì)綿的另一端進(jìn)行梳理。傳統(tǒng)人工操作具有操作靈活，適用各種取放副夾板位置的優(yōu)點(diǎn)，但在自動(dòng)化生產(chǎn)中，應(yīng)考慮通過減少工序、減少時(shí)耗來(lái)提高設(shè)備工裝的工作效率。
據(jù)此，在圓梳環(huán)節(jié)取放機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中引進(jìn)了圓梳錫林的間歇機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及與之相對(duì)應(yīng)的自動(dòng)取放副夾板機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。
3.2.1圓梳錫林間歇機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
考慮到之前原有的自動(dòng)取放機(jī)構(gòu)設(shè)的原理，提出了多種自動(dòng)取放副夾板的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),較好的一種是基于凸輪槽型軌跡的結(jié)構(gòu)，能夠自動(dòng)將副夾板裝于圓梳機(jī)和將副夾板取出圓梳機(jī)，如圖3.2.1：
圖3.2.1
這一取放裝置雖然具有將翻轉(zhuǎn)和取放操作結(jié)合的優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際生產(chǎn)和裝配中存在一定的缺點(diǎn)：第一、圓梳錫林一直轉(zhuǎn)動(dòng)，副夾板和圓梳機(jī)的對(duì)接問題需要考慮；第二、兩個(gè)取放副夾板滾筒位于圓梳錫林的上方兩側(cè)，在副夾板放入和取出過程中，對(duì)容錯(cuò)率和定位要求較高；第三、該裝置只是完成了單獨(dú)模塊的取放運(yùn)動(dòng)，沒有充分考慮到如何將該裝置與傳送帶銜接的問題。
圓梳環(huán)節(jié)取放機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的最關(guān)鍵的一點(diǎn)在于確定副夾板對(duì)接的可靠位置?？紤]到上述機(jī)構(gòu)存在的問題，為使提升操作可靠性和可靠性，本文擬選用以下的圓梳錫林機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，將取放副夾板對(duì)接設(shè)置在水平位置。
該機(jī)構(gòu)要實(shí)現(xiàn)副夾板準(zhǔn)確放入和取出圓梳機(jī)錫林的槽中，并能保證在取放過程中對(duì)接運(yùn)動(dòng)相對(duì)平穩(wěn)。此方案要求副夾板和圓梳錫林在取放過程中保證相對(duì)靜止或者一方運(yùn)動(dòng)一方靜止，并能持續(xù)一段時(shí)間，待完成副夾板取放運(yùn)動(dòng)后結(jié)束這一狀態(tài)?，F(xiàn)有成熟的設(shè)計(jì)方案是工業(yè)機(jī)械臂，工業(yè)機(jī)械臂的成本有點(diǎn)高，因此要設(shè)計(jì)出相對(duì)比較經(jīng)濟(jì)的機(jī)構(gòu)。
本文采用保證取放過程中一方靜止一方運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì)方案，鑒于用于握持綿片的副夾板在整個(gè)生產(chǎn)過程中都在運(yùn)動(dòng)，創(chuàng)造性的提出不完全齒輪機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)圓梳錫林的間歇運(yùn)動(dòng)，其設(shè)計(jì)思路的如圖所示：
圖3.2.2 不完全齒輪機(jī)構(gòu)裝配圖
圖3.2.3 不完全齒輪機(jī)構(gòu)線條圖
1、圓梳錫林 2、不完全從動(dòng)輪 3、轉(zhuǎn)動(dòng)軸 4不完全主動(dòng)輪 5、圓梳機(jī)機(jī)架
該圓梳錫林的間歇運(yùn)動(dòng)實(shí)例如下所述：圓梳機(jī)機(jī)架5固結(jié)在大地上，其上轉(zhuǎn)動(dòng)軸3與圓梳錫林1及不完全從動(dòng)輪（大）2相對(duì)固定，下方不完全主動(dòng)輪（?。?與不完全從動(dòng)輪（大）2相嚙合。三相電動(dòng)機(jī)經(jīng)由蝸輪蝸桿減速后帶動(dòng)不完全主動(dòng)輪（?。?一起順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
該間歇運(yùn)動(dòng)主要分為兩個(gè)步驟：第一步、當(dāng)兩不完全齒輪接觸嚙合時(shí)，帶動(dòng)圓梳錫林逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（如圖a、圖b）；第二步、當(dāng)兩不完全齒輪圓弧面相接觸時(shí)，由于兩圓弧面始終相切，起著限位的作用，此時(shí)主動(dòng)輪4轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)輪2保持靜止（如圖c），直到下一次齒輪接觸嚙合，實(shí)現(xiàn)圓梳錫林的間歇運(yùn)動(dòng)，從而保證副夾板在取放過程中對(duì)接位置保持靜止。
圖a 嚙合之前
圖b 嚙合中
圖c 嚙合之后
圖3.2.4不完全齒輪運(yùn)動(dòng)順序圖
3.2.2 自動(dòng)取放副夾板機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
傳統(tǒng)圓梳工藝環(huán)節(jié)中，工人在工作平臺(tái)上將綿條放入圓梳機(jī)進(jìn)行梳綿，考慮到圓梳錫林整體的大小、工作平臺(tái)高度以及工人工作環(huán)境，因此把副夾板與圓梳機(jī)的取放的對(duì)接位置設(shè)置在兩側(cè)45°角方向（如圖2.3.1）。
傳統(tǒng)方案中的取放位置對(duì)于人工操作具有一定的便利性，但在自動(dòng)化生產(chǎn)線中存在一定的缺點(diǎn)：兩個(gè)取放副夾板滾筒位于圓梳錫林的上方兩側(cè)，在副夾板放入和取出過程中，對(duì)容錯(cuò)率和定位要求較高。
鑒于在整個(gè)圓梳環(huán)節(jié)中，可以看成是握持綿片的副夾板從圓梳機(jī)一側(cè)送入，從另一側(cè)取出的動(dòng)態(tài)平衡的過程，而實(shí)際梳綿區(qū)域?yàn)閮墒峋d滾筒所在位置，以圓梳錫林的角速度為整個(gè)生產(chǎn)線的生產(chǎn)速度，當(dāng)圓梳機(jī)保持一定的角速度，且取放副夾板的位置在兩個(gè)梳綿滾筒區(qū)域上方，由于副夾板的行程角度由原來(lái)的270°變?yōu)楝F(xiàn)在的180°，路徑大幅減小，從而大幅度提高生產(chǎn)效率。
因此本文在設(shè)計(jì)過程中綜合考慮了各個(gè)因素，最終將取放的確定為水平位置（如圖2.3.2），該位置具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、便于副夾板在去放過程中做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)單；2取放副夾板運(yùn)動(dòng)在同一直線上，便于取放操作同時(shí)進(jìn)行。
圖3.2.5 傳統(tǒng)45°取放位置
圖3.2.6 水平取放位置
鑒于本方案中副夾板取放的位置確定為水平位置，故提出不完全齒輪齒條機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)推桿的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)副夾板在圓梳機(jī)特定位置取出和放入的目的。
本機(jī)構(gòu)要實(shí)現(xiàn)副夾板能夠在一側(cè)水平位置送入圓梳錫林，經(jīng)過圓梳錫林緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)由梳綿滾筒對(duì)綿條就行梳理后，在另一側(cè)水平位置取出副夾板的功能。本方案創(chuàng)新點(diǎn)在于選用一條較長(zhǎng)的直線導(dǎo)桿，通過一個(gè)直線往返運(yùn)動(dòng)來(lái)推動(dòng)兩個(gè)持綿的副夾板同時(shí)進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，以此保證取放過程中副夾板同步取出和送入圓梳錫林的設(shè)計(jì)方案。
設(shè)計(jì)方案如圖所示：其中1-4為直線導(dǎo)軌，5為副夾板，6-7為L(zhǎng)型推桿，8為不完全環(huán)形齒條，9不完全齒輪，10為機(jī)架，（圓梳機(jī)與不完全齒輪間歇機(jī)構(gòu)部分上文已述）。
圖3.2.8取放機(jī)構(gòu)正視圖
本方案中不完全齒輪齒條機(jī)構(gòu)的具體實(shí)現(xiàn)方式如下（如圖3.2.8）：4個(gè)直線導(dǎo)軌與圓梳機(jī)機(jī)架固定，環(huán)形不完全齒輪的直線導(dǎo)桿與直線導(dǎo)軌成移動(dòng)副約束，L型推桿固定在環(huán)形不完全齒輪的直線導(dǎo)桿上，定位短軸與圓梳機(jī)機(jī)架固定，不完全齒輪與定位短軸固定，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)不完全齒輪與齒條嚙合，實(shí)現(xiàn)推桿帶動(dòng)副夾板進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。三相電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)不完全主動(dòng)輪一起順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
第一步：當(dāng)握持綿條的副夾板由翻轉(zhuǎn)裝置作用進(jìn)入左側(cè)的直導(dǎo)軌時(shí)，由于副夾板兩側(cè)的方形板耳與兩側(cè)直導(dǎo)軌（限位槽）存在幾何約束,使副夾板在沿著直導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的過程中保持水平位置，克服重力，解決自然下垂問題，（如下圖3.2.9所示）
同時(shí)L型推桿的U型槽推動(dòng)副夾板的圓形板耳進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，(如下圖3.2.10、3.2.11所示
圖3.2.9
圖3.2.10
圖3.2.11
圖3.2.12 取放機(jī)構(gòu)局部放大圖
圖3.2.13：取放機(jī)構(gòu)線條圖
第二步：L型推桿固定在環(huán)形齒條上面，經(jīng)由不完全齒輪齒條機(jī)構(gòu)（如圖3.2.8）做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，定義不完全小齒輪做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)順序（如圖3.2.14）:
1、當(dāng)齒輪齒條位置初始平衡位置時(shí)（圖a），不完全小齒輪帶動(dòng)下方齒條往右做直線運(yùn)動(dòng)，L型推桿推動(dòng)副夾板沿著方型直線軌道向右滑動(dòng)；
2、當(dāng)齒輪齒條到達(dá)右極限位置時(shí)（圖b），此時(shí)L型推桿也到達(dá)右極限位置，左側(cè)水平運(yùn)動(dòng)的副夾板剛好推入圓梳錫林，右側(cè)水平運(yùn)動(dòng)的副夾板剛好被推出圓梳錫林，然后不完全小齒輪繼續(xù)帶動(dòng)上方齒輪往左做直線運(yùn)動(dòng)，L型推桿開始往左回位；
3、當(dāng)齒輪齒條到達(dá)初始平衡位置時(shí)（圖c），L型推桿也到達(dá)初始位置，不完全小齒輪繼續(xù)帶動(dòng)上方齒輪往左做直線運(yùn)動(dòng)，L型推桿整體向左滑動(dòng)；
4、當(dāng)齒輪齒條到達(dá)左極限位置時(shí)（圖d），L型推桿剛好到達(dá)左極限位置時(shí)，此時(shí)下一個(gè)要被放入的副夾板被L型推桿勾住，不完全小齒輪帶動(dòng)下方齒條往右做直線運(yùn)動(dòng)，直到齒輪齒條位置初始平衡位置時(shí)（圖a）。
因此環(huán)形齒條帶動(dòng)L型推桿形成一個(gè)左右往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)在水平位置進(jìn)行同步取放副夾板的操作。
圖a初始位置1
圖b右極限位置
圖c初始位置2
圖d左極限位置
3.2.12運(yùn)動(dòng)順序示意圖
3.3副夾板與圓梳錫林的固定方案
在傳統(tǒng)圓梳環(huán)節(jié)的梳綿過程中，由于兩個(gè)梳綿滾筒放置在圓梳錫林的正下方，因此在不破壞傳統(tǒng)工藝過程的基礎(chǔ)上，使圓梳錫林上的副夾板從水平面正下方沿著半圓形路徑運(yùn)動(dòng)。在重力因素的影響下，既要保證副夾板在運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)與圓梳錫林分離，又要讓副夾板在特定位置能夠順利從圓梳錫林中取出和送入。
3.3.1固定裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
傳統(tǒng)的圓梳錫林與夾板之間的固定方式是通過采用一個(gè)環(huán)形回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌。這一傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的好處是制造方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、承載能力大，但是該方案也存在一定弊端：既對(duì)副夾板的固定板耳磨損大，無(wú)法滿足夾板取放方便要求。因此，要對(duì)原有的固定方案加以改進(jìn)，本文提出了一種新的副夾板與圓梳錫林的固定方案：通過圓梳錫林開口槽內(nèi)部的電磁鐵吸住副夾板。在實(shí)際生產(chǎn)中，單個(gè)圓梳錫林上都均勻分布有100個(gè)開口槽，每個(gè)開口槽中都帶有電磁鐵，副夾板能夠被固定在開口槽中，本文以一個(gè)開口槽為例，其主要結(jié)構(gòu)如圖（圖3.3.1）：
圖3.3.1中4為錫林骨架，該骨架的每一個(gè)槽口中間都有一個(gè)矩形槽，在矩形槽的上下兩側(cè)各裝有一個(gè)電磁鐵3，副夾板底部嵌有鐵片，當(dāng)取放裝置（L型推桿）推動(dòng)副夾板1進(jìn)入錫林骨架矩形槽時(shí)，電磁鐵通電產(chǎn)生電磁力，將副夾板牢牢吸在錫林骨架上，待副夾板隨圓梳錫林運(yùn)動(dòng)半個(gè)圓周到達(dá)另一側(cè)時(shí)，電磁鐵去電不產(chǎn)生吸力，此時(shí)取放裝置將副夾板從圓梳錫林中取出。該方案中通電電流為間歇的，可以經(jīng)過后續(xù)調(diào)試來(lái)完成。
圖3.3.1 圓梳錫林與副夾板裝配圖
其中1為副夾板、2為副夾板底部鐵片、3為圓梳錫林內(nèi)槽電磁鐵4為錫林骨架
各零件如下圖所示：
圖3.3.2改進(jìn)后錫林整體圖
圖3.3.3副夾板
圖3.3.4單個(gè)槽口放大圖
3.3.2 固定裝置的運(yùn)動(dòng)控制設(shè)計(jì)
根據(jù)上述運(yùn)動(dòng)過程中要實(shí)現(xiàn)該功能，需要選用以下的三種控制元件：
1)直流電機(jī)：驅(qū)動(dòng)圓梳錫林進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)2)調(diào)速器：實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速并維持轉(zhuǎn)速不變3)繼電器：切斷或接通直流電機(jī)電源并起自動(dòng)、監(jiān)測(cè)作用。
1、電源的選擇
此控制系統(tǒng)以實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)模型為基礎(chǔ)，考慮使用實(shí)驗(yàn)室開發(fā)常用的直流電源。實(shí)驗(yàn)室常用安全直流電源為5V、12V和24V。因控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，故使用大功率輸出的24V直流電源。
2、電機(jī)的選擇
以下電機(jī)僅基于24V直流系統(tǒng)：
表3.1 電機(jī)參數(shù)表
普通電機(jī)
步進(jìn)電機(jī)
伺服電機(jī)
價(jià)格
便宜（幾十塊）
中等（幾百塊）
昂貴（幾千塊）
控制方式
速度控制
速度與位置控制
速度與位置控制
精度
低
中等
高
控制難度
低
中等
復(fù)雜（參數(shù)調(diào)節(jié)）
運(yùn)行穩(wěn)定
高
低
高
鑒于不完全小齒輪是勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，無(wú)需調(diào)速，故選用普通直流24v電機(jī)，型號(hào)為G24V 60RPM Torque gear-box electric motor，該電機(jī)采用D型軸，軸徑6mm，額定轉(zhuǎn)速60r/min。
3、根據(jù)上述直流電機(jī)型號(hào)，選用以下的主要零件尺寸（如下表）
主要零件規(guī)格表
聯(lián)軸器TFLA1
型號(hào)
公稱轉(zhuǎn)矩Tn
許用轉(zhuǎn)速[n]
軸孔直徑d1,d2
軸孔長(zhǎng)度L
D
D1
B
B1
S
d
轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
A型
A型
A型
A型
TFLA1
10
10000
6,7
16
40
25
38
17
4
M5
0.00003
角接觸球軸承7200C
軸承代號(hào)
軸承尺寸/mm
基本額定載荷
極限轉(zhuǎn)速
安裝尺寸
d
D
B
a
脂
油
7200C
10
30
9
7.2
0.6
0.15
5.82
2.95
18000
26000
15
25
SN600系列軸承座SN606
型號(hào)
d1
d
Da
g
A Max
A1
H
L
J
S
N
N1
適合附件
球軸承
緊定套
SN606
25
30
72
37
85
52
50
185
150
M12
15
20
1306K
H2305
同步帶300H50
型號(hào)
帶長(zhǎng)代號(hào)
節(jié)線長(zhǎng)
齒數(shù)
帶寬
極限偏差
帶輪齒數(shù)
（大、?。?
帶輪直徑
基本尺寸
極限偏差
H
代號(hào)
尺寸系列
300H50
300
762
60
050
12.7
14
56.60
55.23
4、根據(jù)上述方案，控制流程如下圖3.3.5所示，電磁系統(tǒng)電控部分接線圖如下圖3.3.6所示
圖3.3.5 控制流程圖
圖3.3.6 電磁系統(tǒng)接線圖
5、根據(jù)該設(shè)計(jì)方案，PLC程序設(shè)計(jì)如下圖所示
以錫林骨架上12個(gè)電磁鐵槽口為例，定義副夾板進(jìn)入的水平左側(cè)槽口為電磁鐵1，順時(shí)針定義剩下11個(gè)電磁鐵2-12。為完成取放副夾板操作，水平下方區(qū)域是永遠(yuǎn)有電的（啟動(dòng)程序后， 1、12、11、10、9、8號(hào)電磁鐵得電），推動(dòng)副夾板和取出副夾板操作同時(shí)進(jìn)行，則該P(yáng)LC程序的具體實(shí)例為：
當(dāng)推板推入和取出副夾板后回程碰到行程開關(guān)→電磁鐵2得電，電磁鐵8失電→觸碰行程開關(guān)→電磁鐵3得電，電磁鐵9失電→觸碰行程開關(guān)→電磁鐵4得電，電磁鐵10失電→觸碰行程開關(guān)→電磁鐵5得電，電磁鐵11失電→觸碰行程開關(guān)→電磁鐵6得電，電磁鐵12失電→觸碰行程開關(guān)→電磁鐵7得電，電磁鐵1失電→觸碰行程開關(guān)→電磁鐵8得電，電磁鐵2失電→觸碰行程開關(guān)→電磁鐵9得電，電磁鐵3失電→觸碰行程開關(guān)→電磁鐵10得電，電磁鐵4失電→觸碰行程開關(guān)→電磁鐵11得電，電磁鐵5失電→觸碰行程開關(guān)→電磁鐵12得電，電磁鐵6失電→觸碰行程開關(guān)→電磁鐵1得電，電磁鐵7失電，以此往復(fù)循環(huán)。
第4章 基于Adams的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真分析
4 基于Adams的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真分析
近年來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，在動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)仿真和分析中常常會(huì)用到虛擬樣機(jī)技術(shù)[22]。為了便于分析本文涉及的圓梳系統(tǒng)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和取放機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性，，本文將結(jié)合SolidWorks建模軟件及Adams虛擬樣機(jī)技術(shù)[23,24]，在操作界面下對(duì)設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)仿真和分析，實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析過程數(shù)字化，從而簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過程，提高設(shè)計(jì)精度。
為得到相關(guān)數(shù)據(jù)，把所需要模擬仿真的機(jī)構(gòu)裝配完畢后另存為x_t格式，再導(dǎo)入Adams軟件，設(shè)置相關(guān)約束后，加入驅(qū)動(dòng)力和重力進(jìn)行仿真，并測(cè)定相關(guān)數(shù)據(jù)以供研究，對(duì)關(guān)鍵參數(shù)做出合理解釋，從而驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性，以保證后續(xù)研究的可靠性。
本文設(shè)計(jì)的方案中，放副夾板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與取副夾板相似，因此本文只對(duì)送入副夾板的運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行Adams仿真分析，取出副夾板的過程便能以此類推。
4.1銜接環(huán)節(jié)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真
本設(shè)計(jì)中， 首先將翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的SolidWorks模型導(dǎo)成“x_t”格式的文件，然后打開Adams，導(dǎo)入之間的模型，如圖4.1。
圖4.1 翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)Adams模型圖
在各零件之間添加約束，Motion以及Force。添加重力加速度“Gravity”數(shù)值為-9.8（Y軸方向），并在各約束上設(shè)置摩擦系數(shù)為0.2。
設(shè)置翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)軸與機(jī)座之間電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)副motion的角位移函數(shù)為15d * time，設(shè)置仿真時(shí)間為12s，仿真步數(shù)為1000。
經(jīng)過仿真運(yùn)行后，打開繪圖工具中的后處理模塊，添加副夾板h02jiazi中心點(diǎn)的X、Y、Z三個(gè)方向上的位移分量曲線，如下圖4.3
圖4.2 副夾板在X、Y、Z方向的位移曲線整體圖
由圖4.2中圖例可知，其中紅色實(shí)線為副夾板中心點(diǎn)的X坐標(biāo)隨時(shí)間變化的曲線，同理，藍(lán)色虛線為副夾板Y坐標(biāo)隨時(shí)間變化的曲線，粉色線條為副夾板Z坐標(biāo)隨時(shí)間變化的曲線。
由于仿真時(shí)間為12秒，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)副的角位移函數(shù)為15°/ s，故在整個(gè)仿真過程中，副夾板在翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)作用下轉(zhuǎn)過180°（1個(gè)周期）。分析圖4.3曲線可得：
（1）X軸方向相對(duì)位移，從起始時(shí)刻0逐漸減小，經(jīng)過10s后遞減為0并趨于穩(wěn)態(tài)值。
（2）Y軸方向相對(duì)位移，從起始時(shí)刻0逐漸增大，經(jīng)過6s后到達(dá)峰值，之后逐漸減小，再經(jīng)過6s后回到初始值。
（3）Z軸方向相對(duì)位移，其變化規(guī)律與Y軸規(guī)律相似，也是從0時(shí)刻增大，經(jīng)過6s后逐漸減小，但其相對(duì)位移變化數(shù)值很小可忽略不計(jì)。
通過對(duì)3個(gè)方向質(zhì)心位移的分析，可以看出副夾板在運(yùn)動(dòng)過程中，其質(zhì)心空間位移沿著凸輪槽型軌跡（圖4.4）運(yùn)動(dòng)的，且Z軸位移（振動(dòng)情況）有細(xì)微變化。這與第二章設(shè)計(jì)的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)預(yù)定的運(yùn)動(dòng)軌跡基本一致，在運(yùn)動(dòng)學(xué)上達(dá)到要求。
圖4.3 副夾板在X、Y、Z方向的各位移曲線局部圖
圖4.4 凸輪槽型軌跡
4.2銜接環(huán)節(jié)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真
類似的，以設(shè)定好的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真，以運(yùn)動(dòng)過程中翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒Z軸方向的轉(zhuǎn)矩和副夾板空間位移Mag為例，對(duì)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。
圖4.5 轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)矩曲線以及副夾板質(zhì)心空間位移曲線圖
圖4.5為一個(gè)銜接環(huán)節(jié)周期中滾筒轉(zhuǎn)矩和副夾板位移關(guān)系圖，其中紅色實(shí)線為翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒與機(jī)架之間的轉(zhuǎn)矩曲線，藍(lán)色虛線為副夾板質(zhì)心在運(yùn)動(dòng)過程中的空間位移曲線。
在翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的過程中，副夾板與滾筒主要經(jīng)歷了3個(gè)階段：（1）轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒開始接觸并帶動(dòng)副夾板，（2）副夾板沿凸輪槽的弧形軌跡運(yùn)動(dòng)（3）副夾板沿凸輪槽的直線軌跡運(yùn)動(dòng)。凸輪槽型軌跡顯然與普通正弦函數(shù)特性不同，各階段副夾板和轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒的接觸不同也就導(dǎo)致副夾板質(zhì)心位移和滾筒轉(zhuǎn)矩存在波動(dòng)。
由圖4.5位移個(gè)轉(zhuǎn)矩關(guān)系圖可以看出，在條件下,副夾板質(zhì)量在運(yùn)動(dòng)過程中不變，轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)矩隨著副夾板質(zhì)心離轉(zhuǎn)軸距離的減小而減小，圖4.5中的仿真結(jié)果與上文設(shè)計(jì)的凸輪槽型（圖4.4）是一致的，從而再次驗(yàn)證了仿真結(jié)果的正確性。
從圖4.5可以看出在一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中，開始階段時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒開始帶動(dòng)副夾板翻轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生碰撞，撞擊后副夾板存在遠(yuǎn)離滾筒的趨勢(shì)，因而在約0.8s處副夾板質(zhì)心位移有增大的變化，導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)矩出現(xiàn)正向的突變；在副夾板運(yùn)動(dòng)軌跡由弧形軌跡轉(zhuǎn)為直線軌跡時(shí)刻，副夾板與滾筒的接觸方式發(fā)生變化，因而副夾板質(zhì)心位移曲線在約7s時(shí)為一個(gè)位移拐點(diǎn)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)矩出現(xiàn)負(fù)向的突變。
在翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的仿真實(shí)驗(yàn)中，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒與機(jī)架之間的轉(zhuǎn)矩在0-12s逐漸減小，但是波動(dòng)很小。因?yàn)殡m然在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中副夾板與轉(zhuǎn)動(dòng)軸距離逐漸減小導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩逐漸減小，但是轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒質(zhì)量比較大，副夾板轉(zhuǎn)動(dòng)操作對(duì)力矩的影響很小，所以轉(zhuǎn)矩變化不大。另外從上述仿真結(jié)果還可以進(jìn)行推測(cè)：當(dāng)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒中有多個(gè)副夾板同時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)，翻轉(zhuǎn)副夾板運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩曲線會(huì)相對(duì)穩(wěn)定。
綜合上述分析，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的仿真實(shí)驗(yàn)從副夾板的空間位移和轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒的轉(zhuǎn)矩關(guān)系入手，在運(yùn)動(dòng)學(xué)上能夠驗(yàn)證在該翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)作用下，副夾板能夠在水平位置按照凸輪槽型軌跡翻轉(zhuǎn)180°；在動(dòng)力學(xué)上能夠驗(yàn)證該翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過程中，保證副夾板相對(duì)平穩(wěn)，并且受到的力矩和力都在合理可控的誤差范圍之內(nèi)，保證了后續(xù)實(shí)驗(yàn)研究的可靠性。
4.3圓梳環(huán)節(jié)取放機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真
與上文翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)類似， 首先將副夾板取放機(jī)構(gòu)的solidworks模型導(dǎo)成“x_t”格式的文件，然后打開Adams，導(dǎo)入之間的模型，如圖4.6。
圖4.6 圓梳環(huán)節(jié)取放機(jī)構(gòu)Adams模型圖
在各零件之間添加約束，Motion以及Force。添加重力加速度“Gravity”數(shù)值為-9.8（Y軸方向），并在各約束上設(shè)置摩擦系數(shù)為0.2
設(shè)置圓梳機(jī)不完全小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸與機(jī)架之間電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)副motion的角位移函數(shù)為-30d * time，則不完全齒條齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)副motion的角位移函數(shù)也為-30d * time（同軸）。設(shè)置仿真時(shí)間為12s，仿真步數(shù)為5000。分別測(cè)量:放入的副夾板到圓梳錫林轉(zhuǎn)軸中心的距離、相對(duì)于圓梳錫林轉(zhuǎn)軸中心的速度，在Z軸上的位移。三個(gè)測(cè)量量的曲線分別如下圖4.7、4.8、4.9。
圖4.7 副夾板到圓梳錫林轉(zhuǎn)軸中心的距離曲線圖
（1）副夾板到圓梳錫林轉(zhuǎn)軸距離變化的時(shí)間歷程（圖4.7）
由圖4.7可知0-12s單個(gè)循環(huán)過程中共有三個(gè)階段：
(1)0s-0.5s時(shí)，副夾板到圓梳錫林轉(zhuǎn)軸距離不變，其距離曲線為直線段，這一變化趨勢(shì)與不完全齒輪齒條帶動(dòng)推桿逐漸向副夾板靠近的過程是一致的。
(2)0.5s-2.4s時(shí)，副夾板到圓梳錫林轉(zhuǎn)軸距離逐漸減小，其距離曲線為一次函數(shù)直線段，這一變化規(guī)律和推桿推動(dòng)副夾板向圓梳錫林靠近的距離變化規(guī)律吻合，因?yàn)橥茥U保持勻速運(yùn)動(dòng)，故副夾板以一個(gè)恒定的速度保持運(yùn)動(dòng)。
(3)2.4s-12s時(shí)，副夾板到圓梳錫林轉(zhuǎn)軸距離基本保持一個(gè)恒定的幅值，波動(dòng)較小，其距離的變化規(guī)律與圓梳錫林帶動(dòng)副夾板轉(zhuǎn)動(dòng)并進(jìn)行圓梳過程的規(guī)律保持一致。
（2）副夾板相對(duì)于錫林轉(zhuǎn)動(dòng)中心速度變化的時(shí)間歷程（圖4.8）
由圖4.8可知0-12s單個(gè)循環(huán)過程中共有五個(gè)階段：
（1） 推桿逐漸向副夾板靠近階段，即從起始時(shí)刻直到0.5s，副夾板到圓梳錫林轉(zhuǎn)軸速度為零，還未接觸推動(dòng)。
（2） 推桿推動(dòng)副夾板靠近錫林階段，從0.5s直到2.4s，副夾板到圓梳錫林轉(zhuǎn)軸速度整體保持恒定數(shù)值并有細(xì)微波動(dòng)，但在1.8s附近有急劇突變，這與副夾板被推入圓梳錫林中時(shí)產(chǎn)生劇烈碰撞的規(guī)律一致。
（3） 副夾板隨錫林首次靜止階段，從2.4s直到3.2s，副夾板速度大約為零，此時(shí)不完全小齒輪未與大齒輪齒面碰撞，圓梳錫林與副夾板靜止不動(dòng)。
（4） 圓梳錫林帶動(dòng)副夾板梳綿階段，從3.2s直到9.2s，由圖可以看出副夾板速度基本保持在0.75左右，中間曲線略有抖動(dòng)變化，這與不完全齒輪齒條嚙合過程中產(chǎn)生接觸的規(guī)律相吻合。
（5） 副夾板隨錫林再次靜止階段，從9.2s開始直到最后, 副夾板速度逐漸趨向并保持為零，這一運(yùn)動(dòng)規(guī)律與上述第3階段一致，副夾板一同靜止不動(dòng)。
圖4.8 副夾板相對(duì)于圓梳錫林轉(zhuǎn)軸中心的速度
由上述結(jié)論可知，上述5個(gè)階段為取放副夾板裝置將副夾板送入圓梳錫林并經(jīng)過一次圓梳的間歇運(yùn)動(dòng)的過程?；谏鲜霭l(fā)現(xiàn)，我們可以做出預(yù)測(cè)，在接下來(lái)運(yùn)動(dòng)過程中，副夾板以3-4-5三個(gè)階段進(jìn)行5次循環(huán)，直到副夾板從圓梳錫林中取出。
（3）副夾板在Z軸振動(dòng)變化的時(shí)間歷程（圖4.9）
副夾板在X、Y軸位移規(guī)律與凸輪槽型軌跡一致，而副夾板的轉(zhuǎn)動(dòng)軸Z軸位移變化能巧妙反映出副夾板在運(yùn)動(dòng)過程的振動(dòng)趨勢(shì)。
由圖4.9可知，0-12s中副夾板在Z軸方向上位移波動(dòng)基本保持在零，大范圍波動(dòng)較小，有3處相對(duì)較大的波動(dòng)和突變，分別在大約0-0.1s、1.8-2.5s、3.2s-9.2s。基于上述發(fā)現(xiàn)，我們得到以下結(jié)果：
（1）仿真開始階段，即0-0.1s時(shí)刻，副夾板受到重力和取放機(jī)構(gòu)的推動(dòng)和接觸作用，產(chǎn)生輕微振動(dòng)，導(dǎo)致副夾板在Z軸方向上位移曲線發(fā)生細(xì)微變化。
（2）副夾板送入圓梳錫林階段，即1.8-2.5s時(shí)刻，取放裝置推動(dòng)副夾板送入圓梳錫林過程中發(fā)生較大接觸碰撞，使得副夾板在Z軸方向上位移曲線發(fā)生明顯波動(dòng)。
（3）圓梳錫林的轉(zhuǎn)動(dòng)階段，即3.2s-9.2s時(shí)刻，副夾板因電磁吸力緊固在圓梳錫林上并隨錫林轉(zhuǎn)動(dòng)，由于不完全齒輪嚙合過程中發(fā)生接觸碰撞，使得副夾板在Z軸方向上位移曲線發(fā)生長(zhǎng)時(shí)間的波動(dòng)。
圖4.9 副夾板在Z軸方向上的位移曲線圖
基于上述結(jié)果，通過曲線我們得到這樣的結(jié)論：該副夾板在送入圓梳錫林過程中的振動(dòng)情況與預(yù)先設(shè)計(jì)好的運(yùn)動(dòng)規(guī)律一致，在運(yùn)動(dòng)學(xué)上是合理有效的。
為了更直觀的研究副夾板的運(yùn)動(dòng)特性，給出副夾板在放入圓梳錫林的振動(dòng)、速度、轉(zhuǎn)軸距離曲線合成圖（如圖4.10），其中紅色實(shí)線為副夾板的振動(dòng)曲線、藍(lán)色長(zhǎng)虛線為副夾板的速度曲線、粉色短虛線為副夾板至轉(zhuǎn)軸中心的距離曲線。
圖4.10 副夾板的振動(dòng)、速度、轉(zhuǎn)軸距離曲線合成圖
根據(jù)上圖中的三條曲線在10-12s中的趨勢(shì)可知：
（1）副夾板在放入過程中的振動(dòng)曲線幅值基本為零，在副夾板在開始階段、進(jìn)入圓梳錫林階段、隨錫林轉(zhuǎn)動(dòng)階段略有波動(dòng)。
（2）副夾板在放入過程中的速度曲線幅值主要有三個(gè)：0、0.1、0.75，分別為副夾板靜止階段、取放副夾板裝置推動(dòng)副夾板階段、副夾板隨圓梳錫林轉(zhuǎn)動(dòng)階段。同時(shí)該速度曲線主要在兩處有突變與波動(dòng)，前一處（1.8s-2.4s）為副夾板與圓梳錫林接觸過程，后一處（3.2-9.2s）為不完全齒輪齒條嚙合帶動(dòng)錫林轉(zhuǎn)動(dòng)的過程。
（3）副夾板在放入過程中的距離曲線表面副夾板經(jīng)歷三個(gè)階段，分別為：取放裝置向副夾板靠近階段、取放裝置推動(dòng)副夾板向圓梳錫林靠近階段、副夾板固定在圓梳錫林上階段。
通過上述分析可以得出結(jié)論，副夾板被送入圓梳錫林并隨圓梳錫林轉(zhuǎn)動(dòng)過程與設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)方式相同，因此該取放機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)學(xué)上已經(jīng)達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。
4.4圓梳環(huán)節(jié)取放機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真
與上文相類似，以設(shè)定好的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真。首先測(cè)量取放機(jī)構(gòu)不完全小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸motion Z軸方向上的轉(zhuǎn)矩；其次測(cè)量圓梳錫林轉(zhuǎn)動(dòng)軸Z軸方向上的轉(zhuǎn)矩，從而對(duì)取放機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。
經(jīng)過仿真后打開后處理模塊，得到以下圖兩條轉(zhuǎn)矩曲線，其中紅色實(shí)線為取放機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程中的轉(zhuǎn)矩曲線，藍(lán)色虛線為圓梳錫林運(yùn)動(dòng)過程中的轉(zhuǎn)矩曲線。
圖4.11 轉(zhuǎn)矩圖
（1）取放機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩變化的時(shí)間歷程
從圖4.11可得，該取放裝置的轉(zhuǎn)矩在0-12s中基本保持恒定，其中0.2s處為取放機(jī)構(gòu)開始接觸推動(dòng)副夾板階段，此時(shí)轉(zhuǎn)矩曲線存在波動(dòng)；1.8s-2.4s處為副夾板與圓梳錫林接觸并進(jìn)入的階段，此時(shí)轉(zhuǎn)矩曲線出現(xiàn)多次細(xì)微波動(dòng)；7.5s處為取放機(jī)構(gòu)推桿回程瞬間，這時(shí)該轉(zhuǎn)矩也存在一定波動(dòng)。
（2）圓梳錫林轉(zhuǎn)矩變化的時(shí)間歷程
從上圖中可以看出，錫林轉(zhuǎn)矩的變化規(guī)律與取放機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩變化規(guī)律相似，也是在0-12s中基本保持恒定。圓梳錫林轉(zhuǎn)動(dòng)分為三個(gè)階段，上圖中曲線兩側(cè)為靜止階段，中間為勻速轉(zhuǎn)動(dòng)階段，由于錫林轉(zhuǎn)動(dòng)依靠不完全齒輪嚙合帶動(dòng)，故在轉(zhuǎn)動(dòng)階段處轉(zhuǎn)矩出現(xiàn)波動(dòng)，尤其在開始轉(zhuǎn)動(dòng)和停止轉(zhuǎn)動(dòng)處的轉(zhuǎn)矩曲線波動(dòng)最大