【摘要】：纖維纏繞機(jī)自身的發(fā)展,帶動(dòng)了纖維纏繞工業(yè)的不斷擴(kuò)大和增長(zhǎng)。最開(kāi)始的纏繞機(jī)都是機(jī)械式的,比較適用于一些大量生產(chǎn)定型制品及一部分形狀比較簡(jiǎn)單的制品,它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)可靠、維修方便、制造容易及投資少等優(yōu)點(diǎn),因此仍大量使用且在繼續(xù)發(fā)展中。本課題的主要研究?jī)?nèi)容是：對(duì)球形容器的纏繞規(guī)律進(jìn)行分析,并利用機(jī)械式纏繞機(jī)來(lái)纏繞FRP球形壓力容器這種稍微復(fù)雜一點(diǎn)的容器。 本論文首先研究了適合球形容器的纏繞規(guī)律,針對(duì)具體的球形容器,計(jì)算出了適合的纏繞線型、纏繞角及相應(yīng)的轉(zhuǎn)速比,然后進(jìn)行了球形容器的機(jī)械式纏繞機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)芯模和繞絲頭相對(duì)運(yùn)動(dòng)的不同,纏繞機(jī)可分為：芯模旋轉(zhuǎn),繞絲頭平移；芯模平移及旋轉(zhuǎn),繞絲頭旋轉(zhuǎn)；芯模平移及旋轉(zhuǎn),繞絲頭不動(dòng)；芯模不動(dòng),繞絲頭平移及旋轉(zhuǎn)等型式。本文中的機(jī)械式纏繞機(jī)是芯模旋轉(zhuǎn),繞絲頭平移的運(yùn)動(dòng)方式,但是由于球形容器的特殊性,繞絲頭除了平移運(yùn)動(dòng)之外,還需要有前進(jìn)后退的運(yùn)動(dòng),這個(gè)運(yùn)動(dòng)是通過(guò)小車(chē)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的伸臂通過(guò)連桿的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,并且為了機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定,本論文中的機(jī)械式纏繞機(jī)是由一個(gè)電動(dòng)機(jī)來(lái)帶動(dòng)主軸和小車(chē)的運(yùn)動(dòng)。另外還設(shè)計(jì)了一套掛輪箱機(jī)構(gòu)來(lái)進(jìn)行調(diào)速,并計(jì)算了纏繞同一球形容器,當(dāng)紗片寬度改變時(shí),機(jī)械式纏繞機(jī)的掛輪箱中的傳動(dòng)比的變化。本文以Pro/E為平臺(tái),利用其強(qiáng)大的參數(shù)關(guān)聯(lián)和尺寸驅(qū)動(dòng)功能對(duì)整個(gè)纏繞機(jī)設(shè)備建立了零件圖、裝配圖、工程圖的模板,保證整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程設(shè)計(jì)參數(shù)的關(guān)聯(lián)性以及在三者之間設(shè)計(jì)信息的傳遞,然后通過(guò)這些模板建立了三維模型,建立了一套適合纏繞球形容器的機(jī)械式纏繞機(jī)。 同時(shí),本論文中利用Pro/E中Pro/Mechanism模塊對(duì)機(jī)械式纏繞機(jī)中的小車(chē)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)做出了纏繞過(guò)程的運(yùn)動(dòng)仿真,使小車(chē)運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程更加直觀,希望對(duì)指導(dǎo)實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程會(huì)有一定的幫助。 最后本文采用了ANSYS軟件中比較強(qiáng)大的有限元分析功能,對(duì)纏繞機(jī)中的一個(gè)零部件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元分析,并與理論計(jì)算結(jié)果相比較,證明了設(shè)計(jì)的可行性和可靠性。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類(lèi)號(hào)】：TH49

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