1、中原工学院 毕业设计开题报告 中原工学院毕业论文(设计)开题报告课题名称： 粗纱机升降平衡机构设计 毕业设计起止时间： 2010年3 月8 日 6 月27日(共15周)学生姓名： 李 华 荣 学 号： 200600314108 专 业：机械设计制造及其自动化 班 级： 机 自 061 指导教师： 神 会 存 报告日期： 2010年4月 1本课题所涉及的内容国内(外)研究现状综述这一课题主要涉及现代纺纱机械众多机种中的粗纱机，这一课题主要设计内容为粗砂机的升降平衡机构的设计。粗纱工序的任务（1）牵伸：将棉条抽长拉细成为粗纱；（2）加捻：给粗纱加上一定的捻度，提高粗纱强力。以避免卷绕和退绕时的意外伸长，并为细纱牵伸做准备；（3）卷绕：将加捻后的粗纱卷绕在筒管上。制成一定形状和大小的卷装，以便储存、搬运和适应细纱机上的喂入。限于目前的技术水平和设计方法，粗纱机的传动系统乃然非常复杂和笨重，传动链长，传动零件多，工作噪声大。由于机械传动链的非线性误差较大，使粗纱张力的控制很不稳定，调速精度不高，动态响应差，因此如何改善这些缺点，已经成为国内外众多专家和技术人员所关心的课题；另外工艺计算，品种变
2、换非常麻烦，品种变换范围较小，生产值与理论给定值有一定的偏差，使粗纱机质量，产量的进一步提高受到限制。为了改善粗纱机存在的这些不足，目前国内外有许多的专家和技术人员们开始把控制理论、现代机械优化设计方法、振动与噪声控制、有限元分析方法等思想融入到粗纱机械的设计过程中去。粗纱机发展趋势：牵伸机构不断善，牵伸能力不断提高。锭速不断加快，卷装不断增大。机械制造质量和水平不断完善，自动化及机电一体化程度不断稳定。在对粗纱机械多方面的改造中，其传动系统的改造取得了显著成果。从而使产品的质量得到了很大的提高，为促进经济的发展作出了很大的贡献。2本课题有待解决的主要关键问题 机械在运转时，构件所产生的不平衡惯性力将在运动副中引起附加的动压力。这不仅会增大运动副中的摩擦和构件中的内应力，降低机械效率和使用寿命，而且由于这些惯性力一般都是周期性变化，所以必将引起机械及其基础产生强迫振动。如其频率接近于机械的固有频率，则不仅会影响到机械本身还会使附近的工作机械及厂房建筑受到影响甚至破坏。 机械平衡的目的就是设法将构件的不平衡惯性力加以平衡以消除或减小其不良影响。机械的平衡是现代机械尤其是高速机械设备及精密
3、机械设备中的一个重要问题。 在粗纱机中，升降平衡轴上装有升降链轮，通过链轮带动升降杠杆作上下摆动，当升降平衡轴做正反向回转时，下龙筋在升降杠杆的放大作用下，完成升降运动。在这一个升降运动过程中，如果升降龙筋不采取平衡措施，则龙筋上升的负荷大，龙筋下降的负荷小，造成动力负荷的不均匀，这将会严重影响机械的使用寿命和产品的质量问题。因此，如何合理的设计龙筋的升降平衡机构就是本次毕业设计所研究的关键问题。3对课题要求及预期目标的可行性分析 (包括解决关键问题技术和所需条件两方面)课题要求进行粗纱机升降平衡机构的设计。升降装置的作用是使升降龙筋作有规律的运动。国产粗纱机的升降装置，主要有链条动滑轮式和齿条式两种。(1)链条式升降装置 图1 链条式升降装置如图1所示。由变速系统传来的变速使升降平衡轴3作正反向交替运动。升降平衡轴上固装有升降链轮2，通过链条与摆臂5( 升降杆)的中部相联，摆臂以为支点，另一端托持升降龙筋。当升降轴往复回转时，升降龙筋在摆臂的放大作用下，完成升降运动。为了减轻负荷、降低功率消耗，在升降平衡轴上与摆臂对应的方向挂有平衡重锤6。当升降龙筋上升时，平衡重锤下降，借重锤的重量
4、托扶升降龙筋帮其上升。但因升降龙筋全靠本身自重而下降，所以平衡重锤的总重又不能太大，以保证使升降龙筋的重力矩略大于平衡重力矩。否则，一旦链条伸长或升降槽内积花，就可能造成升降龙筋下降呆滞或打顿现象。升降龙筋的垂直升降是靠各机架上的导向滑槽来保证的。链条式升降装置的升降平衡轴可设在升降龙筋上升的最高位置上方，升降轮和重锤链轮均装在升降平衡轴上，可使升降龙筋的最低位置很低（对于固定龙筋处于上方的吊锭机构来说则可更低），从而为增加卷装高度创造了有利的条件。在图1中，当升降轴顺时针转动时，重锤链轮放出链条，使重锤做下降运动；与此同时，升降链轮卷取链条，使装有动滑轮的升降贡杆向上摆动即管筒（龙筋）做上升运动，当升降轴逆时钟转动时，情况正好相反。由此可知，在正常情况下，龙筋的升降运动受链条卷取和放出链条长度的控制。其差别在于：上升运动是积极控制的，而下降运动是消极控制的。多用于FA401,FA423,A454,A456及1271等型粗纱机上(2)齿条式升降装置 图2 齿条式升降装置图2为粗纱机的齿条式升降装置，由变速机构传来的变速通过轮系及换向齿轮传至升降轴7，通过固装在升降轴上的升降齿轮8传动固
5、装在升降龙筋上的升降齿条1，从而实现升降龙筋2的升降运动。齿条式升降装置的升降轴设在升降龙筋降至最低位置时的下方，以方便升降杠杆的运动。当升降龙筋处于最低位置时,为了保证升降齿条的下降,升降轴离地高度应大于龙筋的升降高度。为了减轻传动负荷，升降装置设有平衡轴。多用于A453B,1251和1252等型粗纱机上。两种升降平衡机构优缺点对比1.链条式升降平衡机构的优缺点：链条式升降平衡机构的优点:（1）.升降链轮与重锤链轮装在同一根轴上，升降轴即为平衡轴，所以结构简单。（2）.由于采用链条升降，龙筋的最低位置能够相当接近地面，因而在装卷高度相同的情况下，机面高度可以设计的更低些。链条式升降平衡机构的缺点：（1）.动力链条教易变形伸长，使龙筋平装后容易走动。（2）.龙筋下降完全依靠自重，因而较易发生打顿现象。2.齿条式升降平衡机构的优缺点：齿条式升降平衡机构的优点:（1）.龙筋平装后不易走动。（2）.龙筋下降运动虽然也是消极的，但是有阻力齿轮会迫使龙筋下降，龙筋即由消极变为积极下降，因而能避免较明显的打顿现象。齿条式升降平衡机构的缺点：（1）.龙筋的升降运动和平衡机构分开，所以结构较复杂。（2
6、）.齿轮和齿条的安装精度要求很高，龙筋的升降轻快与否，很大程度上取决于齿轮和齿条的安装精度。（3）.平衡机构装在机架一侧，使机架一侧受力，机架在力矩作用下易发生走动。（4）.齿条升降要求空间较大，最低位置不碰地面，最高位置不碰机面，因而机身较高。如A453B型粗纱机卷装高度为320mm，而机面离地的高度有1080mm, A456系列粗纱机卷装高度为320mm, 而机面离地的高度有1060mm。综合上述两种机构的优缺点，本次设计采用链条式升降平衡机构。主要是对粗纱机的卷绕成型部分的升降机构做相应的设计与计算，根据现有的资料和技术来探讨粗纱机升降机构的平衡问题，使之更趋于完善！ 课题要求进行其工艺设计，工装设计，零件设计以及撰写设计说明书。根据现有资料和所学知识和老师的精心指导，应当能完成所要求的任务！ 4完成本课题的工作计划及进度安排3.08-3.21 译文，课题调研及毕业实习。3.22-3.28 开题报告及实习报告。3.29-6.05 总体设计及关键零部件设计。6.06-6.18 编写设计说明书及相关技术文件。6.19-6.26 评阅。6.27-6.30 答辩。7.017.05 修改5指导教师审阅意见指导教师(签字)： 年 月 日6指导小组意见 指导小组组长(签字)： 年 月 日说明：1. 本报告前4项内容由承担毕业论文(设计)课题任务的学生独立撰写；2. 本报告必须在第八学期开学两周内交指导教师审阅并提出修改意见；3. 学生须在小组内进行报告，并进行讨论；4. 本报告作为指导教师、毕业论文(设计)指导小组审查学生能否承担该毕业设计(论文)课题和是否按时完成进度的检查依据，并接受学校的抽查。3
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