提花龙头伺服控制传动设计

摘  要

提花就是在织物的织造过程中对经线的升降加以控制，使其具有凹凸不平的立体感。随着电子技术的发展，纺织提花技术由最初的机械选针方式发展到现在的电磁选针方式。电子提花与机械提花相比，结构较为简单，花型控制更为灵活可靠。电子提花又有基于工控机和基于嵌入式单片机两种方案，后者比前者在可靠性、成本等方面更具有优势。

提花机是利用提花龙头开口从而实现织造花样多样化的一种织机，传统的提花龙头传动都是从织机主轴通过换向机构、减速机构和主轴等来实现，包括两套减速机构，多个万向联轴器和离合器等，复杂的机构不仅增加了制造的成本，降低传动效率，更使整机的可靠性大大降低，同时也是提花机工作时噪音较大的原因之一。特别是寻纬离合器在高速运转时会出现散纱，影响了工作的效率。这也是国内外提花机普遍存在的现象。

本次课题通过对KT566J(B)提花机的改进，采用伺服电机系统直接驱动，取消原来的立轴传动机构。其优势在于织造中可不停机通过控制计算机任意设置或改变织机综平位置，并简化了机构传动链。同时提高了织机的工作效率，减少工作噪音，更增强整机的可靠性。

关键词：提花机  提花龙头  伺服电机

目      录

第1章 概述 1

1.1 提花织机的发展 1

1.2提花机在国内外的发展 1

第2章 交流伺服电机选取 3

2.1  伺服电机间的传动关系 3

2.2　 伺服电机间同步传动控制柔性化的技术实现 4

2.2.1　 分频系数的确定与实现 4

2.2.2　 系统硬件框图设计 5

2.2.3 　应用分析 5

2.3　选用伺服电机的优点 6

2.3.1  伺服电机与步进电机 6

2.3.2  伺服系统 8

2.4　伺服系统的结构及分类 11

2.4.1　伺服系统的结构及分类 11

2.4.2 进给伺服系统的现状与展望 12

2.4.3主轴伺服系统的现状及展望 14

2.5　电机主要参数的分析与计算 15

2.5.1  最高转速 15

2.5.2　额定输出转矩的选择 15

2.5.3　转换到轴上的负载惯量 17

2.6   选型实例计算 17

2.7  电动机的选择 19

第3章 传动系统的设计 21

3.1齿轮传动和的概述 21

3.2  减速轮系的设计 22

3.3根据电机选减速器 23

3.3.1 选择电动机的类型 23

3.3.2 选择电动机的功率 23

3.3.3 选择电动机的转速 23

3.4确定传动装置的传动比及其分配 24

3.4.1计算传动装置的运动及动力参数 24

3.4.2传动齿轮设计 25

3.5 轴的设计计算与校荷 34

3.5.1高速轴设计计算与校荷 34

3.5.2中间轴II的设计计算与强度校荷 37

3.6低速轴设计计算与校荷 41

3.6.1初步确定轴的最小直径 41

3.6.2 轴的结构设计 41

3.7滚动轴承的选择及计算 42

3.8键连接的选择及校核计算 43

3.9减速器附件的选择 44

3.10润滑与密封 44

第4章 SolidWorks三维绘图软件在设计中的应用 45

4.1 拉伸、旋转特征 45

4.2 圆角和倒角命令 46

4.3 阵列命令 47

4.4 工程图 48

第5章 总结 49

5.1 所做工作 49

5.2 创新点 49

5.3 不足和缺陷 49

5.4 改进措施和建议 50

参考文献 51

致 谢 52