毕业设计（论文）-针梳机自调匀整机构的设计.doc

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1、南华大学机械工程学院毕业设计（论文）提供全套毕业设计，欢迎咨询毕业设计是大学生离校前最后的设计，是对所学专业知识的总结与提炼，目的是培养学生综合运用所学知识的能力，并且考验学生分析和解决问题的实践能力，在指导老师的全程指导下，完成系统的、全面的、科学的毕业设计。为今后走向社会走向工作岗位提前打下坚实的理论基础。科学技术的不断进步与发展,促使纺织机械势必也将朝着高速化、连续化、自动化、优质高效化的时代方向进步。本次设计的课题为“针梳机自调匀整机构的设计”，该课题书基于传统机械设计基础的创新性改进设计。众所周知，我国是机械制造大国，但是实际上，在机械制造业方面，与世界发达国家的先进水平仍有一段不可

2、逾越的差距。保持传统设计的同时，并在此基础上进行创新与改进已成为当务之急，本次设计，正是在这样一个环境中指导并进行设计的。此设计主要对毛C07型匀整装置的工作原理及各部分的工作分析进行了介绍，还介绍了国外自调匀整技术的状况等。设计思路是以毛C07自调匀整装置的工作原理作为理论依据，从整体的装配情况、各部分功能作用及运作等方面考虑设计的。由于本次设计的时间和作者专业水平有限，整个设计中不可避免的存在不足，再次本人诚恳地希望老师提出并指正。1 概 述为使针梳机或粗纱机纺出半制品的单位长度重量保持一定，在机器上安装一种能够自动控制牵伸倍数的装置。据喂入或纺出的半制品单位长度重量的差异，自动改变牵伸值

3、，使纺出半制品的单位长度重量保持稳定的数值，此装置称之为自调匀整装置。1.1 自调匀整装置出现的意义毛纺半制品因为毛条纤维不均匀，及在加工过程（牵伸过程尤甚）中对纤维的控制不够完善，使得纱条在粗细及其他方面产生不均匀情况。为了提升产品质量及提高半制品均匀度，尽量保证牵伸后的不匀降至最小，除了应用合理的牵伸机构、合理的工艺参数外，还要使用一种有效生产方式使产生的不匀尽可能地减小。此方法我们称之为匀整。匀整的方法包括很多，在控制角度可分为人工匀整和自调匀整两大类。在制条或是前纺过程，并合作用与牵伸效果是同时产生的。通过并合原理能够，通过并合是能够改善纱条均匀度的，在实际生产中，并不可以说并合根数越

4、多越好。前纺工程的，产生此效果需要50至100倍的有效牵伸才可以。现有的牵伸装置每牵伸一次，都需要增加一次的牵伸不匀。为尽可能地减少牵伸后的不匀率，每次牵伸都与并合作用同步。牵伸前后条子的不匀率以及牵伸时的并合根两者关系如下： （1）式中：牵伸后毛条的不均率； 牵伸过程中产生的不均率； 牵伸前毛条的不匀率； n牵伸时并合的根数。 的大小一部分是由牵伸装置的性能以及工艺条件的选择所决定的。为了减小的值，现有的牵伸装置的牵伸倍数都是有一定限制的。增加并合的根数，在降低值的同时，却产生额外的作用，成线性关系地增加前纺总牵伸的倍数，这样就需要增加各个工序中的牵伸值，值的增加，则是在一定程度上减少了增大

5、并合根数的显著效果。假使只增加n值，而各机器的牵伸值不增或者是少增，就要求必须要增加工艺的数目，这显然不是划算的做法，与缩减前方工艺数的方向是违背的。总体来说，并合作用在混条和前面几道工序具有不可或缺的作用，对混调及均匀有不粗的效果。后面几道工序，混合作用不能产生明显的作用，仅限制两根并合的情况适合均匀作用。为了避免并合根数过多，还可以降低纺出的不匀率，前纺工程中应运而生了自调匀整技术，进而产生出了不同类型的匀整装置。1.2 自调匀整装置的组成和分类1.2.1自调匀整装置的组成一般毛纺用自调匀整装置的组成如图1.1所示。图1.1 自调匀整装置的组成 由以下五部分组成： 一、检测机构：目的是测量

6、纱条重量。二、放大机构：作用是把检测所得微小变化进行放大，达到到所需程度。三、记忆延迟机构：从检测点到毛条匀整点这段距离，不能立即传递检测信号。直到毛条从受测点抵达匀整点，信号才能够传递出去。记忆延迟机构则是用来完成此作用的。四、传导机构：作用是将记忆延迟机构（在不采用记忆延迟机构是将检测机构）提供的信号，进一步传递给之后的部分。五、变速机构：根据测得的毛条厚度，自动改变喂入或出条的速度，实现自动调节。1.2.2自调匀整装置的分类和型式截至目前为止，许多国家设计并进行制造的毛纺针梳机都对自调匀整装置进行选用，可以从不同的角度对此装置分类：一、根据结构可划分为纯机械式和综合式，后者包括机械-电气

7、式、机械-液压式。二、根据调整变速的方法可划分为后罗拉变速式和前罗拉变速式。三、根据控制系统形式可划分为开环系统、闭环系统和混合系统。2 自调匀整基本原理2.1 自动调节的基本方程在纺纱机上，牵伸依靠前后牵伸罗拉线速度的不同实现，可通过前后罗拉线速度，或是喂入与纺出单位长度重量求得前伸的倍数。单位时间内，喂入和纺出半制品的重量是相同的： （2）式中： 令 式中：喂入半制品的额定重量； 喂入重量偏差，喂入半制品的实际重量和额定重量之差。由（2）式得： （3）（3）式两端同时乘以：= （4）式中E为牵伸倍数即的比值。在（4）式中，假定为常数，和E是变数，是和E的函数。如保持不变，变量和E之间的关系

8、可表示为：E= （5）式中为额定牵伸值（即）。自动调节基本方程（5）明确表示了牵伸变化规律：牵伸E随着喂入半制品单位长度重量偏差的增大而增大，反之亦然。由是可知，喂入纱条重量的偏差大小是牵伸调节的依据。2.2 控制系统的分类和主要特性一、控制系统的分类 1.开环系统自调匀整装置的方块图如图1.2所示： 图1.2 开环系统自调匀整装置系统图 开环系统，是指在控制回路中的自动调节系统是封闭的，后罗拉检测机构在后部。毛纺针梳机（或并条机），多采用此系统。2.闭环系统自调匀整的方块图如图1.3所示： 图1.3 闭环系统自调匀整装置的方块图闭环系统，是指控制回路中自动调整系统是封闭的，控制系统包含反馈回

9、路，牵伸机构的前方为检测机构。3.混合环系统自调匀整的方块图如图1.4所示：图1.4 混和系统自调匀整的方块图混合环系统，是指在牵伸装置调整系统中，既含有开环系统（A点为开环系统的检测点），又有闭环系统（点为闭环系统的检测点），两者的优点兼而有之，两检测点间是牵伸罗拉。二、控制系统的主要特性1.开环系统：开环系统属于针对性匀整。牵伸机构后方的检测机构对喂入纱条的重量进行检测，采用以下方法可以对一定频率内的不匀率进行消除：保证时间延迟与纱条从检测点到匀整点间所需时间的恰当配合，保证牵伸倍数变化与纱条厚度呈现正比变化。开环系统只起到调节作用，对结果不进行核实。开环系统仅能够控制纱条喂入牵伸装置前的

10、纱条重量不匀，故系统的静特性比较来说是很差的，它不能纠正每一个环节和干扰造成的偏差，如元件老化，温度等等，使调节值易产生偏差。相对正常的条件下，对调整误差的影响很少见。开环系统中，首先是测试速度，因此是无法提前预测牵伸装置的牵伸波，在相同的时间，因为牵伸波波长较短，所以无法对短偏单不匀进行改善。为了使毛条从检查点，至匀整点通过的时间恰当，开环式自调匀整装置中装配了记忆延迟机构。然而，伴随着机器高速的发展，延迟时间愈来愈短，很可能不需要记忆延迟机构，就能够满足控制系统的要求。因为开环系统属于针对性匀整。消除不匀针对性强，匀整效果理想，相比较来说，对片段长度比较短的毛条也能进行匀整。当前，极大多数

11、精梳机毛纺，都是采用开环系统的。检测机构在后方牵伸系统的开环系统，通过检测机构的纱条不仅速度低，安装要求也相对较低，因此，检测的波动不可避免的过大。2.闭环系统：纱条喂入牵伸系统后，才可以检测，通常输出纱条和给定值的差异不是很大，所以往往通过高倍数对前罗拉速度进行改变。闭环系统的工作原理是反馈原理，它可以部分地降低牵伸系统由于外部因素的干扰所产生的不均匀，并不能有效地解决当波长不大于牵伸前罗拉与检测机构间距离的不匀波。我们称这段距离为匀整死区。因为的匀整死区存在。闭环系统主要进行长片段不匀的匀整，死区距离愈大，能够进行匀整的片段也愈长。根据闭环回路的长短，是能够决定所匀整的最小片段长度的。闭环

12、系统的针对性不是很强，当开环同闭环所用元件一样时，开环系统的匀整效果要好于闭环系统的。闭环系统是选用先变速后检测的，它可以自动修正各式各样的因素同外界干扰所引起的偏差，如元素衰老、温度变化等，因而能够保证输出纱条的平均粗细符合正常水平，保证恒定不变的输出纱条支数。闭环系统不需要记忆延迟机构。纱条经过检测机构的速度要求高，安装要求也很高，但是由于纱条是在牵伸后检测，故造成检测波动幅度大。3.混合环系统：混合环系统的匀整装置，保持均匀的效果同时，还可以自动纠正偏差，调节多种因素引起的波动，调节性能相对稳定，但设备成本较高。2.3 自调匀整装置延迟时间的确定开环系统属于针对性匀整，此问题的关键是确定

13、延迟时间。图1.5所示为毛条匀整点分布情况，毛条匀整点的位置在B点。图1.5 毛条匀整点的确定由牵伸调节方程式可知，调节的主要依据是纱条的重量。毛条密度恒定的情况下，并确保纤维长度分布一定，纱条重量与纤维的根数存在在一定程度上的数量关系，可以理解纱线的重量可以由纤维的根数变化表现出来。往往用纤维头端的密度表示纱条中的纤维根数变化。图1.6 纤维头端密度与检测点的关系所谓的纤维头端密度，是指在单位长度纱条所包含纤维的头端数。在这里对纤维变速点同毛条匀整点间的关系进行一下说明，也可以理解为是纤维头端的密度与纱条断面内纤的维根数关系。图1.6所示，检测罗拉钳口是纱条中不同长度的纤维进行检测。为了方便

14、进行说明，在各不同纤维长度中，分别取三种纤维长度（长纤维、中纤维、短纤维）予以分析并加以说明。长纤维图的a、b、c作代表。a、b、c三根纤维长度相等，只是在检测罗拉钳口线的位置不同。a纤维前端恰好在检测罗拉钳口线位置；b纤维中点刚好位于检测罗拉钳口线上；c纤维后端恰好位于检测罗拉钳口线上。此时，该纤维平均长度的一半是检测罗拉对长纤维的检测那部分，在这一点进行的纤维厚度检测，将来应该匀整的也就是该点厚度。同样，纤维d、e、f代表毛条中等纤维长度。同样道理，检测罗拉的检测部分为该纤维的一半。短纤维g、h、i的结论相同。介于长纤维、中纤维、短纤维之间的各种长度，其结论也相同。当纤维在牵伸区所承受控制

15、力小于引导力，纤维速度开始变化。速度分布系数是指纤维头端，厚度检测也就是均匀的厚度，是指纤维的平均长度的中间点。因而，纤维的速度改变点同毛条匀整点是一半的平均纤维长度的差异。需要说明的是，以上是以纱条的线密度均匀为前提得到的。如果线密度不够均匀，或是纱条结构不均匀，检测的虽然是相同厚度，但是重量不同的，这样便不能获取相应的匀整效果。前罗拉钳口线牵伸理论的讨论中，前罗拉钳口距离线纤维变速点仍有一段距离时，大多数纤维的速度就开始变速。如一段距离为S，则毛条匀整点与前罗拉钳口相距 。图1.5中，检测点A到毛条匀整点B的距离AB=AX-BX。此距离是毛条离开测量罗拉之后，抵达匀整之前所必须走的距离。另

16、一个需要考虑的因素则是纤维的整齐或长度离散系数。正如理论所说，纤维整齐度好，纤维越长，变速点在罗拉附近，变速区域越集中。反之，纤维越短，均匀性差，变速点远离前罗拉钳口，变速区域比较分散。国内外的研究数据显示，考虑纤维长度离散系数的情况时，AB间的距离可按考虑，C为离散系数。条子由被测点至匀整点需要的时间用下式表示： - （6）式中：L检测罗拉至前罗拉握持线的距离；后罗拉速度； 机械惯性造成的延时时间。式中的S在计算时是未知的，受纤维状况、牵伸参数等因素影响，只能对其进行估算，之后再根据试验结果加以修正。纤维长度的离散系数，在数值小时能够不计，数值大时要进行相应计算。 随自调匀整装置的型式及灵敏

17、度不同而变化。以上是理论计算。延迟时间的理论只能在一定范围内适用，不能进行准确的判定。因而，在实际工作中，为了取得良好的匀整效果，必须有一系列的对比试验。长纤维的情况下，匀整点的位置对牵伸变化不是很重要，短纤维的情况下，微小的变化，可能会导致输出毛条不匀。综上所述：检测点到毛条匀整点间的距离或是时间，并不是一成不变的，而是受很多因素影响并变化的。最主要的因素之一，是离散的纤维平均长度的离散系数。2.4 牵伸的调节机构自调匀整装置对牵伸调节的调节是通过改变牵伸罗拉的速度来进行的。调节牵伸可通过改变前或者是后罗拉的速度。毛纺所用的自调匀整装置，这两种方法都有很大程度的采用。一、牵伸调节通过改变后罗

18、拉的速度来进行根据式（2）可得： = (7)由于E=，代入（7）式中得：= (8)从（7）、（8）两式可得，后罗拉的速度和喂入的重量和，与牵伸值是成反比的，是一个双曲线的关系。于是后罗拉设计变速机构时，应用双曲线铁炮替代直线铁炮。如果变速机构采用线性铁炮，在其他组件将相应增加反比环节。二、牵伸调节通过改变前罗拉速度来进行根据公式（2）可得：= （9） （10）式中和为常数，分别等于和。从（9）和（10）两式可得，前罗拉速度和喂入重量是成正比的值，它们之间的关系是线性的。通过调整前罗拉或是后罗拉的速度，每一个都有优点和缺点。作如下分析：1.从负载的角度来看，调节部分功率是非常小的。调整前罗拉需要

19、的功率比调整后罗拉大些。2.从提高系统的准确性看，前罗拉速度的调节效果优于后罗拉。这是由于后罗拉速度低于比前罗拉，可以减小旋转速度的误差率。速度调节部分通常做高速运转，从而减少了减速齿轮系统，减小了齿隙的误差。后罗拉却不是这样的，因速度较低，若速度变化仅百分之几，效果就很不显著，误差也会变大。后罗拉，因为速度低，若是速度变化只有百分之几，效果不显着，误差会较大。后罗拉变速时，整个喂入机构，如喂入毛调架、测量罗拉、后罗拉、梳箱等的速度都要发生变化，意外牵伸很容易发生。3.前罗拉速度的变化与喂入纱条的重量变化、牵伸倍数变化是一个线性关系。后罗拉变速，牵伸倍数与喂入纱条的重量是双曲线的关系。在控制系

20、统中，实现的线性关系是相对容易的。现在使用的自调匀整装置多数是采用后罗拉变速的。3 毛C07型自调匀整装置的组成与结构毛C07型自调匀整装置由四部分组成，其结构如图3.1和3.2所示。图3.1 毛C07型自调匀整装置示意图图3.2 毛C07型自调匀整装置结构图3.1 检测机构毛C07型自调匀整的测量机构是一种机械式装置，由一对测量罗拉组成，上测量罗拉1直径是9厘米，下测量罗拉2有法兰，直径是4厘米。主动罗拉是下测量罗拉，其借摩擦力传动给上测量罗拉。由条筒或毛球喂入重量差异不大于20%的毛条，经喂入喇叭口导入测量罗拉1与2中间。测量罗拉采用重锤加压，这样的效果是喂入毛条紧密，便于用厚度代表毛条粗

21、细。喂入毛条不匀时，上测量罗拉能够绕点摆动。和其连接的测量放大杠杆3上有丝杆25，并配备调节小罗拉26，与测量罗拉一起摆动，推动杠杆4运动。由重锤20来完成4的回复。喂入毛条总重量改变时，调节小罗拉26位置需要变化，杠杆放大比被相应改变。通过测量罗拉的粗细不匀的条子，不匀通过杠杆将信号放大，传给记忆延迟机构。3.2 记忆延迟机构上测量罗拉的位移，通过杠杆3的放大、杠杆4的摆动、使活动瓦形板6移动，从而引起钢辊7发生位移。钢辊装在有孔洞的记忆锡林29上，锡林反时针方向旋转。当钢辊离开瓦形板6后，在钢辊顶端即形成一条曲线，可以看作喂入毛条的不匀变化。毛条的重量差异大于20%时，行程开关作用产生，使

22、机器停车。当锡林钢辊转到楔形块27时，传导部分则会传出信号，致使执行机构作用发生。钢辊从接受信号到楔形块信号发出这段时间时间，和检测点到毛条匀整点的时间相等。钢辊发出的信号作用在机构执行，使牵伸调节。3.3 传导放大机构楔形块27及杠杆8、11组成传导放大机构。楔形块的功能是将钢辊接收的信号传递给执行机构，达到调节的作用。楔形块斜面与钢辊7的端边缘接触时，7随记忆锡林转至抵达楔形块。楔形块在弹簧9作用下，一直紧靠着钢辊的内顶端。当钢辊位置发生变化时，楔形块随之产生动作，推动杠杆8绕摆动，拉动铁炮皮带叉12通过杠杆11实现。3.4 变速机构铁皮炮14和15组成了变速机构。主动定速铁炮是下铁皮炮1

23、4，被动变速铁炮则是上铁炮15。不同的楔形块位置经8、11传给皮带叉12，铁皮皮带16在铁炮上位移是12的摆动结果，上铁皮速度发生改变，之后通过齿轮箱改变罗拉与针板速度。毛C07型自调匀整装置，可使针梳机上的毛条重量差异率由20%降低到1%以下。4 毛C07型自调匀整装置各机构的工作分析4.1 检测机构的工作分析毛C07型自调匀整的检测机构如图4.1。当喂入棉条通过上测量罗拉在不匀摆动，毛条不会被传递到记忆延迟机构。图4.1 毛C07型检测机构图一、检测元件：上测量罗拉的摇臂摆动中心，必须是水平位置，才能将相同的不匀转变成相等的摆角量，否则就会有偏差产生。距离水平位置越远，差值就越大。为适应喂

24、入量的不同，测量罗拉留有三种宽度，如表4.1所示。测量罗拉的喂入选用时，尽量选择下限值。 上测量罗拉依靠摩擦传动。当喂入量过多，罗拉开口增加，使得条子速度变化产生差异，A点速度高于B点，影响后区张力的不匀，匀整效果将发生变化。运用下限喂入负荷，不良影响可克服。用测量毛条厚度替代粗细，准确程度是同加压大小存在密切的关系。理论上要使测量准确，加压就要些。上测量罗拉上下摆动是因为毛条不匀的原因，振荡的惯性，会随着加压的过大而变大，也容易造成上测量罗拉轴滚针轴承损坏，从而导致测量罗拉不灵活操作，产生大的测量误差。若压力不足，毛条粗细不能通过厚度反映毛条。表4.1中的数值能使罗拉开口大小与喂入毛条重量基

25、本成比例关系。故匀整效果能保持的很好。喂入喇叭口要比凹罗拉的宽度稍微窄一些，防止纤维夹在罗拉的边缘。喇叭口的位置是非常重要的。喇叭口与测量罗拉间要留有空隙。距离太远，毛条，在进入的测量罗拉前，引起边缘纤维被切断或纠缠。喇叭口位置过高，则造成许多纤维压力向上凸罗拉，造成喂入纤维会在顶部和底部罗拉间溢出。表4.1 检测误差也可能是由以下因素造成的：喂入条子的排列是不规则的；喂入条子的张力太小；接触不实；下测量罗拉的微小绕毛，等。二、检测机构特征：上测量罗拉的高度测量一定程度上是受回潮的差异影响的。不同类型的纤维的测试结果也不相同。压力太大时，尽管是相同的纱条单位长度重量，不同类型的卷曲是不相同的，

26、纤度，端面的形状等是多样性的，测得的高度也是不一样的。当羊毛品质支数发生变化，或合成纤维或羊毛与合成纤维混纺，单输出纱条常数的重量，是难以满足要求的。通过纤维的类型改变，毛条重量将会产生1%-2%的变化，变化百分比的输出不大于牵伸变换齿轮改变一个齿变化，所以在纤维类型有一个大的变化时，经常责令改变变速齿轮以适应这种状况。4.2 杠杆放大机构的工作分析毛C07型的自调匀整装置采用机械杠杆，它的功能如下：一、转移上测量罗拉到记忆延迟机构的的运动；二、使用杠杆上测量罗拉的中心升降运动，放大约20倍，向后发生传递；三、喂入毛条重量变化时应用调整自调匀整进行调整，使在达到最佳运行态。四、当喂入毛条超出预

27、定总重量的20%供给时，杠杆限位开关23（图3.2）发挥作用，用于停车。这里对3如下说明：在图4.2中，喂入的毛条是通过上测量罗拉1及下测量罗拉2进入的。选择测量宽度，测量罗拉的压力适当，测量罗拉开口高度将反映毛条发生的重量变化。测量罗拉开口允许的高度范围是7到14毫米，也就是允许喂入总重量20%的差异。在实际生产中，有所不同的是，喂入差异较小的总重量，罗拉的宽度一般不需改变，调零厚度就满足。喂入的总负荷发生较大变化，罗拉宽度就需要进行改变，并调零。图4.2 对不同喂入量的调节喂入时的平均为7毫米的厚度，不匀率为0时，指针5是指到零位校准表。 毛条不匀由0至20%，控制斜面4摆动角，使指针转到

28、20%，此时此刻钢辊位移S是35.5毫米。毛条不匀从0至-20%，斜面反方向摆动角，钢辊反方向移动是35.5毫米，纱条不匀由- 20%至+20%，控制斜面摆2角，钢辊的总动态范围2。喂入平均厚度发生变化，并增加至14毫米，测量罗拉开口高度随之增加，测量罗拉位置提升，控制斜面相应变化，让指针向右边运动离开0。此时此刻如果不去调整，它不能正常生产。时，调零指针，被称为零厚度。杠杆放大机制和调零机构，在符合规定的范围可以正常工作。喂入时的毛条平均厚度为7毫米，杠杆放大机制可以工作。若平均厚度增至14毫米，必须为调零。调零的作用，一方面，指针被设置到零，以满足新的额定厚度之间在-20%到+20%的变化

29、；另一方面，调整后可以正常的生产，符合要求的比例放大。在这个问题上做分析如下：喂入时平均厚度变化为14毫米，20%的不匀率，必须是采取调零。因测量罗拉位移的增加，势必造成摆动臂的摆动角度的增加，若是杠杆比例是恒定的，控制斜面4摆角将大于，钢辊动程也将是比S大，不调零无法生产。由是，必须改变1、3、4之间的杠杆比率，即，通过调整L的长度与小罗拉26同斜面切点间距离。调整小罗拉26的位置，可以恢复指针为0点，也可以改变杠杆比率。调节关系如下： （11）式中：； 进料平均厚度的变化，要相应调整h和间关系。平均厚度增加喂入时，h值是大的，应对应减少；当喂入平均厚度小时，h值小，应对应增加。机械杠杆放大

30、具有的优点是结构简单，可靠，维护方便，缺点是受机械连接点和惯性影响，终点并不反映初始位移变化小而快的情况。4.3 记忆延迟机构的工作分析毛C07型自调匀整设备，记忆延迟机制是锡林钢辊式，由楔形块进行径向推顶类型传导。锡林钢辊在工作状态下的钢辊是34根。随着钢辊锡林逆时针旋转，如图4.3所示。图4.3 记忆延迟机构简图 为确保钢辊的记录信号的精度，钢辊锁紧装置安装在锡林上，即沿钢辊的表面包上一层钢带，钢带在收紧的弹簧的作用的帮助下勒紧钢辊，使钢辊位置不随意发生改变。 一、延迟时间计算：从原理可知（图4.3），喂入毛条时间后所经历AX-BX距离延迟时间。 （12）式中： 延迟变换齿轮的计算可参看图

31、4.4延迟时间为： （13）式中：R钢辊中心所在半径与钢辊半径之和R=105+4=109毫米； 有效钢辊在R圆周上所占弧长（毫米）； n钢辊锡林的转速（转/分）。图4.4 毛C07型自调匀整装置的传动部分（12）式应与（13）式相等，则 （14）上式中，要用针板速度。张力牵伸存在于针板和检测罗拉间，若以检测罗拉表面速度计算，是不能符合实际的，没考虑张力牵伸。当张力齿轮Z的齿数是34-，张力牵伸值相应地就在0.981-1.121范围。常用齿数不一样时，被检测毛条的匀整点与以检测罗拉纱条匀整点不同。据计算，张力齿轮少一齿，纱条匀整点会前移或后移约2厘米。对延迟齿轮H计算时，使用针板速度。张力齿轮Z

32、也要包括在式中。从传动图4.4可知，针板速度的计算：N是记忆延迟机构的蜗杆轴转速（转/分）；Z是检测机构与针板间齿数（34-），分子中最后的数字“27”是传动针板工作螺杆的导程（毫米）。将上述具体数据代入式（14），得： （15）实际使用时，式（15）还要考虑一下：1. 值。经测定，在加或者减一根毛条突变时，为0.2-0.4秒，折合是24-48毫米。不同机台的值可能是不一样的。生产实际中，对突然加减毛条考虑的情况较少，毛条本身不匀是常态，可选定0.2-0.3秒，合是24-36毫米。2. Z值。Z值主要是由喂入条的情况决定，一般情况，加工羊毛条时，Z值可较小，加工化纤及混纺条时Z值可较大。3.

33、S值与C值。S值是较难确定的，数值一般不大，可预先进行估算。长度离散系数小时，若是只有20%，影响延迟量是。假设平均纤维长度是80毫米，影响延迟距离是1.6毫米。长度离散系数很大，若达40%，影响量是，影响延迟距离是5.6毫米，等同于半个齿的量。一般情况下，S和C合起来可按一个齿的量考虑。4. L值。当前隔距发生改变时，L随之改变，延迟齿轮数要进行相应改变。前隔距大约每增加12毫米，延迟齿轮近似地变化是一齿。后牵伸或测量罗拉的变换齿轮发生改变，和改变延迟距离效果相同。因此，每一批原料，都要试验。对延迟时间是否合适进行校验时，计算出的延迟齿轮数为中心，加减1齿做三档试验，选择均匀度最好的一档进行

34、生产。二、延迟齿轮的设计计算：毛C07自调匀整属于一种开环式调整。要求的针对性很强，延迟齿轮的确定则是重中之重。当前，我国毛C07行业，绝大多数企业没能应用好该装置，主要因为他们不能正确选择延迟牙轮，导致匀整装置的反映没有好的表现。根据式（15）对延迟齿轮齿数进行计算：式中：1. Z取35-36齿。2. L长度为76.0厘米,后对其进行验证修改。3. 是毛条平均长度，这里取值8.0厘米。4. C取值是20%。5. 取值是2.4-2.6厘米。根据以上数据计算出齿数在51.23-52.94范围，考虑经验和公式误差，齿数取53。那么：，意思是匀整点到第一针板相距24.99，在三至四针板间。以下对延迟

35、齿轮进行设计计算：内容包括材料、热处理、精度等级、齿轮类型和几何尺寸等等，所查相关手册、图、表的资料来源，均统一附在论文后面的参考文献中。选定齿轮类型、精度等级、材料：1.2.3.4. 5.电机功率输入为，设齿轮能够工作20年（300天/年，八小时/天）据图4.4计算：按齿面接触强度进行设计： （16）确定公式中的各数值 1.载荷系数选择。 2.小齿轮传递转矩的计算。 =3.查表齿宽系数选取。4.查图得材料单行影响系数。5.查图按齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。6.依据N=60nj计算应力循环次数: 7.取接触疲劳寿命系数,取：8.接触疲劳许用应力的计算: 计算

36、：1.小齿轮分度园直径的试算，代入中较小值。 =2.32 2.圆周速度计算。 3.齿宽b计算。 4.齿宽与齿高比计算： 5.载荷系数计算：直齿轮， 使用系数查表得查表，8级精度，小齿轮相对支撑非对称布置时， 故载荷系数： 6.按实际的载荷系数校正所得分度圆的直径： 7.计算模数m 按齿根弯曲强度设计计算：m (17)1.确定公式内的各计算数值 1）查图得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲强度极限; 2）查图得弯曲疲劳寿命系数； 3）弯曲疲劳许用应力的计算。 取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由下式得： 4）计算载荷系数K。 5）查齿形系数 查表得； 6）查应力校正系数。 查表得；7）计算大、小

37、齿轮的,进行比较。 对比可以看出大齿轮数值大。2.设计计算 =对计算结果比，齿面接触疲劳强度计算的模数大于齿根弯曲疲劳强度计算的模数。齿轮模数大小则是取决于承载能力，齿面接触疲劳强度决定的承载能力，只与齿轮直径有关，可取由弯曲强度计算的模数1.532，并就近圆整为标准值m=2.0mm，按接触强度算得的分度圆直径：此计算，既满足齿面接触疲劳强度，又满足齿根弯曲疲劳强度，结构也很紧凑，避免浪费材料。几何尺寸计算：分度圆直径： 中心距： 根据延迟齿轮设计要求，选齿宽： 4.4 传导放大机构的工作分析一、将测量结果正确反映到变速机构，须有快速，灵活，强大的传导机构，才将记忆装置中的信号进行放大。毛C0

38、7型自调匀整采用楔形块和三个杠杆来进行信号传导扩大（图4.5）。传导的放大机构必须符合下列要求：1.传导机构不会导致钢辊位移的意外位移；2.钢辊间的转移一定要顺畅，每根钢辊代表喂入毛条长度2厘米左右；3.传导机构必须根据钢辊记录通过成比例的传递。以下分析楔形块及传导放大倍数两个问题。1.楔形块及传导机构的作用分析：楔形块的结构及运动如图4.5及图4.6。楔形块在弹簧力P作用下往往是压住钢辊的。楔形块角小于摩擦角，使钢辊能够自锁。不同地方的钢辊被斜面抵住时，会使楔形块连同杆摆动，从而牵动铁的枪带叉。图4.5 传导放大机构简图图4.6中，甲为楔形块外形图，乙是楔形块剖面图，它表示A位置的钢辊紧接着

39、来一根B位置钢辊的情况；丙是C位置的钢辊紧接著来一根D位置钢辊的情况。由于安装位置的原因，楔形块的形状是复杂的，现就其结构做如下说明：1）gh等于cd，比钢辊的总动程长2毫米。2）钢辊接触的主要工作ce弧，弧长度稍大于两钢辊的中心距，有12毫米（钢辊直径为8毫米，两个钢辊的中心距为9.3毫米），最大与2根钢辊接触同时。弧的长度太短会导致异常振动，过长会影响的传导效应。3）ce与df都是工作弧。斜面由ce和df构成，是钢辊接触的重要区域。图4.6 楔形块作用原理工作弧R是钢辊中心所在半径与钢辊半径之和。df和ce弧形区别，区别决定钢辊出入、安装楔形块摇臂的关联运动有关。4）cd以上的圆弧半径，应

40、使钢辊在接近cd线开始作用，以减少钢辊由ab经过cd的撞击。楔形块也存在不足。弹簧拉力P作用是由楔形块承受，常与cd、ef弧部分与钢辊相接。图4.6的乙，A位置的钢辊（纱条较细时钢辊位置）之后紧接着来处于B位置的钢辊（纱条突然变粗时钢辊位置）之后接着一根处于B位置的钢辊（即纱条突然变粗时钢辊的位置），楔形块由的位置突然转abcd的位置，可以理解为A钢辊离开瞬间B钢辊到，钢辊首先与abcd段圆弧接触，随后与cd棱角发生碰撞，强制摆动产生。另一情况如图4.6丙，C辊先来（纱条粗时钢辊位置），D辊后到（纱条细时钢辊位置）。C辊脱离楔形块后，楔形块脱离接触，弹簧拉力使楔形块压在D辊。其不同点是前者钢辊

41、强制楔形块压在D辊上，后者是弹簧拉力使楔形块压在钢辊上。拉动皮带叉的力来源不同，惯性延迟时间也不同。调整弹簧的拉力P，可以增加楔形块的灵活性（图4.5）。铁炮由右至左的皮带运动是依赖于钢辊楔形块，这是一个快速和强有力的动作。但是，皮带移动由左到右靠弹簧张力，皮带速度取决于弹簧的拉力的大小。使用，调整适当的弹簧的张力使皮带移动速度相似。弹簧力并不适合过多，会造成的钢辊变形，造成记忆延迟机构不均匀运动。楔形块传输模式的优势在于零件少，结构简单，缺点是易产生振动，条子喂入突然改变，有一个延迟时间的影响。此外，楔形块不易磨损，和表达的影响。2.传导放大倍数：毛C07型楔形块，除放大作用外，还有缩小作用

42、。调节各部分的放大倍数，须符合下公式：检测放大系统，已知, 所以， （17）式中：H铁炮皮带在铁炮轴上的水平位移； 从楔形块到铁皮带叉的放大倍数； 自调匀整装置的总放大倍数，=。皮带在铁炮上的总位移量和钢辊位移2S不变，二者间传动比是一定的。H的活动范围保持不变，H=常数，随毛条平均厚度h变化，值也随之变化：h增大，减小；h减小，增大。由于i=，i值也是变化的。毛C07型自调匀整装置i值大约40倍，测量罗拉位移到钢辊位移约20倍。楔形块接触钢辊一端边缘，因楔形块的作用仅为十分之一的钢辊位移，也就是说钢辊1厘米，仅造成楔形块产生1毫米位移。因此，虽检测杠杆系统能放大20倍，但楔形块的位移两倍于测

43、量罗拉位移。因而放大需在变速前。楔形块到变速机构段，放大约20倍，最终从测量罗拉到变速机构间的总放大倍数为 = 40倍。也就是，上测量罗拉位移每发生1毫米变化，将引起皮带移动约4厘米。4.5 变速机构的工作分析毛C07型匀整装置是后罗拉变速，铁炮外形是双曲线。铁炮的外形曲线。对于铁炮外形曲线有以下三项要求：；。由于后罗拉变速幅度较小，所以铁炮负荷变化不大。4.6 匀整性能的试验与分析一、钢辊，铁炮响应效果测试：响应效果，与自调匀整效果，和不规则的片段有关系。图4.7甲所示，当钢辊横向移动在锡林上变化一半，箭头所指乃皮带准确的位置。但是，图中的甲和乙未达到目标位置，可以理解为铁炮没有达到速度的要求，棉条的不均匀性并没有改善。丙图，当三个以上的钢辊铁炮的位移可以达到所需的速度，充分发挥良好的表达功能。图4.7 锡林钢辊-铁炮的应答效应试验毛条相邻节段厚度差不同时间，在钢辊-铁炮响应效果是不一样的。用上面的方法对钢辊在锡林上移动做实验。正常情况下，只有当四个或更多的钢辊发生全程位移时候，铁炮可以达到目标速度。测试结果显示，铁炮变速装置，对长片段