FMV40型搓捻粗紗機牽伸機構(gòu)的分析與設(shè)計

FMV40型搓捻粗紗機牽伸機構(gòu)的分析與設(shè)計

m01420年式剪切粗紡機是20世紀末進口的最新紡織機。牽伸機構(gòu)為該機的主要機構(gòu),由九聯(lián)變位齒輪、2組滑移齒輪、2對牽伸羅拉和1對牽伸皮圈等組成。然而,如何對該機構(gòu)進行設(shè)計,目前還沒有現(xiàn)成的設(shè)計理論。文獻中介紹了這種設(shè)備的主要功能,對機構(gòu)的設(shè)計并未提及;文獻介紹了FMV36型搓捻粗紗機的使用范圍。本文根據(jù)反求工程原理,首次探討了這種搓捻粗紗機的設(shè)計思想,推導了設(shè)計公式。計算結(jié)果表明,利用該方法進行的牽伸機構(gòu)設(shè)計既簡便又精確。1滑移齒輪牽伸個數(shù)的確定圖1為FMV40型搓捻粗紗機牽伸傳動機構(gòu)簡圖。主要由2級牽伸組成:粗紗架羅拉—喂入羅拉,喂入羅拉—皮圈。改變滑移齒輪a、b的位置,使其與九聯(lián)齒輪中的i、j齒輪嚙合(i、j=1,2…9;i=j或i≠j)可得到37級等差級數(shù)排列的牽伸倍數(shù)。由于滑移齒輪a、b各有2種齒數(shù),選擇不同齒數(shù)的a、b齒輪組合(69與95,75與90),可產(chǎn)生74級等差級數(shù)排列的牽伸倍數(shù)。在進行牽伸傳動機構(gòu)設(shè)計時,如果改變牽伸倍數(shù),一般只要改變滑移齒輪a、b的位置即可;且對應(yīng)同一總牽伸倍數(shù),又有幾種2級牽伸倍數(shù)的組合,因此使用十分方便。2多重輻射育種性能2.1粗紗架拉伸與喂入拉的轉(zhuǎn)數(shù)n,n-fm圖2為圖1簡化的牽伸機構(gòu)原理圖。由牽伸倍數(shù)遞增率的定義有Τ1=V2V1-1=n2d2n1d1-1=i21d2d1-1(1)T1=V2V1?1=n2d2n1d1?1=i21d2d1?1(1)式中,n1、n2分別為粗紗架羅拉和喂入羅拉的轉(zhuǎn)數(shù)(r/min);d1、d2分別為粗紗架羅拉與喂入羅拉的直徑(mm)。而i21=n2n1=iaic?ΖakΖi(2)ia=nan1,ic=non2式中,ia——滑移齒輪a到粗紗架羅拉的傳動比;ic——九聯(lián)齒輪軸到喂入羅拉的傳動比;Zak(k=1,2)——滑移齒輪a的齒數(shù);Zi(i=1,2…9)——九聯(lián)齒輪中第i輪的齒數(shù)。Ζi=Ζ+ΔΖi(3)式中,Z=Z5,ΔZi∈[-4,+4]將(3)式代入(2)式并簡化得:i21=iaic?ΖakΖ+ΔΖi≈iaicΖakΖ(1-ΔΖiΖ)(4)將(4)式代入(1)式并整理得:Τ1=(Ak-1)-Ak?ΔΖiΖ(5)式中?Ak=iaicd2d1ΖakΖ(6)2.2牽伸個數(shù)的計算由牽伸倍數(shù)遞增率定義有:Τ2=v3v2-1=n3(d3+2δ)n2d2-1=i32d3+2δd2-1(7)式中,n3——皮圈驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)數(shù)(r/min);d3——皮圈驅(qū)動輪的直徑(mm)。δ——皮圈厚度(mm)。i32=n3n2=icibΖjΖbk=icibΖΖbk(1+ΔΖjΖ)(8)ib=nbn3式中,ib為滑移齒輪b到皮圈驅(qū)動輪的傳動比;Zbk(k=1,2)為滑移齒輪b的齒數(shù)。將(8)式代入(7)式并整理得:Τ2=(Bk-1)-BkΔΖjΖ(9)式中,Bk=icibd3+2δd2ΖΖbk(10){Ak=1+ΔAkBk=1+ΔBk(11)由于牽伸倍數(shù)很小,故ΔA1?1,ΔB1?1。利用(11)式可將(5)式與(9)式簡化為:{Τ1=ΔAk-ΔΖiΖΤ2=ΔBk-ΔΖjΖ(12)由于ΔZi(或ΔZj)取-4到+4之間的整數(shù)值,故牽伸倍數(shù)T1、T2均為級差為1Ζ的等差數(shù)列。等差數(shù)列的中項值為ΔAk和ΔBk。2.3等差級數(shù)由粗紗羅拉到皮圈的總牽伸倍數(shù)遞增率為:Τ=V3V1-1=Τ1+Τ2+Τ2Τ1≈ΔAk+ΔBk-ΔΖi+ΔΖjΖ(13)顯然總牽伸倍數(shù)亦為級差為1Ζ的等差級數(shù);級數(shù)的中項值為ΔAk+ΔBk。對同一牽伸倍數(shù)T,可有T1、T2幾種不同的組合。3決定傳動比和齒數(shù)的選擇3.1第5個齒輪的齒數(shù)由于Ζ5=Ζ=11/Ζ,故給定級差為1Ζ,其倒數(shù)即為九聯(lián)齒輪中第5個齒輪的齒數(shù)。如取級差為0.01,則Z5=100,又因為Zi=Z+ΔZi(i=1,2…9),且ΔZi∈[-4,+4]故九聯(lián)齒輪系齒數(shù)亦隨之確定。3.2滑移齒輪齒數(shù)的確定a由(11)式有:Ak=1+ΔAkBk=1+ΔBk(k=1,2)又由(6)式與(10)式推得滑移齒輪a,b的齒數(shù)滿足關(guān)系:Ζa2Ζa1=A2A1Ζb2Ζb1=B1B2(14)故可根據(jù)(14)式確定滑移齒輪的齒數(shù)。如取ΔA1=0.09,ΔA2=0.19,ΔB1=0.043,ΔB2=0.1,則:Ζa2Ζa1=1.191.09=7569Ζb2Ζb1=1.0431.1=9095其中,ΔAk與ΔBk分別為牽伸倍數(shù)遞增率T1、T2的中間值,且ΔBk≈ΔAk2。3.3轉(zhuǎn)動比的計算將(6)式與(10)式改記為:iaic=A1d1d2ΖΖa1(15)icib=B1d2d3+2δΖb1Ζ(16)取d1=70mm,d2=40mm,d3=45mm,δ=0.5mm,并將已算得的A1,B1及Z,Za1,Zb1代入(15)、(16)式得:iaic=1.09×7040×10069=2.7645icib=1.043×4045+1×95100=0.8616取ic=2.25=5424則ia=6.2201=6615×3424ib=2.6114=4718由上述計算結(jié)果可以看出,理論計算得到的轉(zhuǎn)動比與齒輪齒數(shù)與實測值相同。4牽伸系統(tǒng)總的牽伸個數(shù)小①這種搓捻粗紗機的牽伸機構(gòu)設(shè)計巧妙,操作方便,特別適用于