自动验布机的机械系统设计(附件)【字数：12242】
摘 要摘 要 在现有的许多中小型纺织企业中，由于受到研发力量、 生产能力和生产规模的限制，导致企业所采用的纺织品的质量和纺织机械的科技含量不高，这也很大程度地影响了纺织的质量。尽管国内已经拥有了大量的自动验布机，但是还没有获得广泛应用，大部分的企业还在采用目测的方式。 所以为了解决这种问题，本课题根据市场上的一些厂家的自动验布机，并且结合国内外验布机的发展现状和趋势，对自动验布机的机械系统进行研究和设计，为实现机器视觉功能、减少人力投入和提高验布效率作出努力。本文主要从自动验布机的机械系统着手，在了解自动验布机的功能和结构上，对自动验布机的具体结构进行设计和校核。本文首先介绍了自动验布机与普通人工验布机的结构上和功能上的区别，接着对整个验布机的架构进行讨论，再针对具体的结构设计进行合理的设计校核，主要包含验布台、卷布辊和放布辊等结构的设计。在确定尺寸基础上用SolidWorks软件进行机械系统的具体零件的三维建模，然后进行装配体的组装，接着进行干涉检查，对有问题的进行检查和重新设计。关键字自动验布机；机械系统；SolidWorks
目录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究的背景 1
1.2 课题研究的目的和意义 2
1.3 国内外的研究现状 3
1.3.1 国内现状 3
1.3.2 国外现状 4
1.4 本文主要研究内容和总体思路 5
1.4.1 研究的主要内容 5
1.4.2 基本设计思路 5
1.4.3 研究的主要方法 6
第二章 自动验步机的机械系统总体设计 7
2.1 自动验步机整体方案思路 7
2.2 自动验步机的实施方案 8
2.3 解决问题的结构方案 9
第三章 自动验布机机械系统的结构设计及三维建模 10
3.1 放布装置的设计及建模 10
3.2 放布挡布装置的设计及建模 10
3.3 卷布挡布装置的设计及建模 11
3.4 验布台的设计及建模 12
3.5 验布盖的设计及建模 12
3.6 卷布装置的设计及建模 13
3 style="display:inline-block;width:630px;height:85px" data-ad-client="ca-pub-6529562764548102" data-ad-slot="6284556726"> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({ });
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第一章 绪论 1
1.1 课题研究的背景 1
1.2 课题研究的目的和意义 2
1.3 国内外的研究现状 3
1.3.1 国内现状 3
1.3.2 国外现状 4
1.4 本文主要研究内容和总体思路 5
1.4.1 研究的主要内容 5
1.4.2 基本设计思路 5
1.4.3 研究的主要方法 6
第二章 自动验步机的机械系统总体设计 7
2.1 自动验步机整体方案思路 7
2.2 自动验步机的实施方案 8
2.3 解决问题的结构方案 9
第三章 自动验布机机械系统的结构设计及三维建模 10
3.1 放布装置的设计及建模 10
3.2 放布挡布装置的设计及建模 10
3.3 卷布挡布装置的设计及建模 11
3.4 验布台的设计及建模 12
3.5 验布盖的设计及建模 12
3.6 卷布装置的设计及建模 13
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.7 压布辊的设计及建模 14
3.8 装配体的干涉检查 15
第四章 自动验布机主要机构的设计计算 17
4.1 主要技术参数的确定 17
4.2 电动机功率的计算与型号选择 17
4.2.1 变值负载功率的计算 17
4.2.2 计算常值负载功率 17
4.3 自动验布机机体尺寸的设计 19
4.4 卷布辊的设计计算及其校核 21
4.4.1 选择轴的材料 21
4.4.2 初步估计轴的最小直径 21
4.4.3 轴的结构设计 23
4.5 卷布辊的有限元分析 24
4.6 普通平键的选用与校核 25
4.6.1 平键的选用 25
4.6.2 平键的连接强度计算 26
4.7 紧定螺钉的选用与校核 26
4.7.1 紧定螺钉的选用 26
4.7.2 紧定螺钉的强度计算 26
4.8 轴承的寿命计算 27
4.9 花键的挤压强度检核 28
4.10 联轴器的选用 29
4.10.1 联轴器的选型 29
4.10.2 联轴器的选用计算 30
第五章 总结 32
致谢 33
参考文献 34
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景
我国虽然是一个纺织品生产，制造纺织机械的大国，但还不是这一行业的强国[1]。目前市场上的验布机根据特点和功能来分类的话，种类比较多，主要包括多功能验布机、梭织验布机、针织机和自动对边验布机等这些稍微功能不同的验布机。具有的功能也比较多，比如张力可调、变频无级调速、自动对边、打标装置、高精度电子量码器等。除此之外，验布机还有几个特点：（1）信号的传输通过完整可靠的数字电路调节；（2）参加纺织生产的流水线；（3）报警装置启动可靠，能够通知工作人员及时发现并解决问题；（4）漏检率较低，检测强度可调节。
在现有的许多中小型纺织企业中，由于受到研发力量、 生产能力和生产规模的限制，导致所采用的纺织品的质量和纺织机械的科技含量不高，这也很大程度地影响了纺织的质量。在国内的纺织机械中，一些厂家已经拥有了具有一定自动化水平的验布设备。但是在使用这些设备的过程中，有关质量检测方面的工作仍然需要由人工的方式来完成，如图11 中a为具有一定自动化能力的人工验布机，图b为市场上的某款自动验布机。
/
a 人工验布机 b 自动验布机
图11 验布机
人工验布的方式会导致劳动强度大、质检率较低、漏检率较高，并且容易受主观因素的影响。人工验布作为纺织工业传统的检验织物的方法，它的好处是可以适用于检测各种不同的织物，但同时缺点是检测布匹的速度很慢，一般在525米/分钟[9]，并且检测出细微的疵点的数量很少，除此之外，工作人员的精力问题也值得关注，据研究发现，工作人员的精力在前半个小时内还可以集中，但是超过后很容易出现大面积的漏检和错检，这就像我们平时集中精力来看一个物体，一会儿便会觉得眩晕，影响我们的辨别能力，所以依靠人眼来进行检测的同时想达到很高的准确率是很不现实的，一个有经验的工人能够发现大部分的问题就很难得了，而培养这样的一个工人需要几年的时间。由此可以想象未来的检测技术是会向着自动化前进的，并且随着织物产量的不断提高和对布匹质量的要求越来越高，不断促进着检测技术的提升。在现在的市场上的自动验布机中[11]，采用CCD高速摄像机进行布匹图像采集来检测是最为普遍的。
研究发现，在使用自动验布机后，验布的效率要明显高于人工验布机，具体对比数据[22]见表11：
表11 自动验布机与人工验布机对比
对比内容
自动验布机（单台）
人工验布机（单台）
用工/人
2
2
速度/mmin1
60
15
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