GTM-AS型剑杆织机传剑机构分析

2014-04-13许金玉

江苏工程职业技术学院学报 2014年2期

许金玉

（江苏工程职业技术学院，南通 226007）

GTM-AS型剑杆织机是比利时PICANOL公司在GTM-A型基础上稍做改进后而生产的一种新型挠性剑杆织机。近几年来，我国有许多纺织厂家引进使用该机。该机除拥有当今其他先进剑杆织机的功能和优点外，由于微电脑的广泛使用，自动化程度特别高。众所周知，传剑机构是剑杆织机的核心部分，其运动规律直接影响到织机的性能[1]。本文着重对GTM-AS型剑杆织机的传剑机构进行分析和讨论。

1 传剑机构简述

GTM-AS型剑杆织机传剑机构的特点：独立式箱体结构，传递结构点少，运动稳定缓和。在该机两侧各有一套，其结构简图如图l所示，织机主轴1传动曲柄2，空间万向联轴节的主动轴3和被动轴4，连杆5，扇形齿轮6，小齿轮7，传剑轮8，小齿轮7和传剑轮8固装在同一根轴上，剑带9由传剑轮8驱动，进出梭口完成引纬。该机采用分离式筘座、冲孔尼龙带、双剑杆、单侧供纬、夹持式中央交叉引纬。剑头用螺丝固装在剑带端部，拆装方便。

2 传剑机构运动学分析

图1 GTM-AS型剑杆织机传剑机构简图

该传剑机构可分为空间万向联轴节机构，由联轴节的被动轴、连杆、扇形齿轮组成的曲柄摇杆机构以及由扇形齿轮、小齿轮、传剑轮组成的放大机构。

2.1 空间万向联轴节机构

图2为该传剑机构的空间万向联轴节的工作原理简图。主动轴3以等角速ω3回转时，被动轴4作变角速ω4回转。根据有关机械原理知识[2]，其两轴的角速度之比i43=ω4/ω3=cos α/（1-sin2αcos2Φ），式中： α 为轴 3 与轴 4的夹角，Φ为轴3的转角。这里轴3是织机主轴1通过曲柄2传来的运动，令织机主轴转速为ω0，轴4的转角为β，因轴3与轴1同轴，则ω3=ω0，Φ=ω0t。由i43的式子可得出轴4的转动规律：转角 β=Φ4=arctan(tanΦ/cosα)，角速度 β′=ω4=

2.2 曲柄摇杆机构

对(1)、(2)式化简整理，再令：

图2 空间万向联轴节简图

图3 曲柄摇杆机构

对(1)、(2)式两次求导并整理，便得摆杆角加速度γ″：

从而得出扇形齿轮摆动规律为：

2.3 放大机构

3 分析和讨论

该传剑机构特别之处是空间万向联轴节的使用。空间万向联轴节在本机构中一方面起到传递运动的作用，另一方面有效地改善了剑杆运动规律。因为它能将织机主轴匀速转动改变为变速转动再传递给后面的运动机构。

从 i43= ω4/ω3=cos α/ （1-sin2αcos2Φ）中可以看出，空间万向联轴节两轴夹角α是其重要的结构参数，当α发生变化时，i43(即ω0)就发生变化，i43的变化规律如图4所示，图4是在180°范围内对不同的α，i43随Φ的变化曲线。由此可见，对α这个结构参数的选择要慎之又慎。该机构传剑运动合理，就是由于对α的正确选择。

当筘幅改变时，剑杆动程必须调整，以满足织造工艺的要求。在该传剑机构中扇形齿轮上有一弧形沟槽，通过调节其内连杆与扇形齿轮铰接的位置来改变曲柄摇杆机构中摇杆的长度R(见图1)，以达到改变剑杆动程的目的，调节较为方便。