织机开口机构设计
有梭织机开口机构
多臂开口机构的组成
选综装置 提综装置 回综装置
包括信号存贮器和阅读装置 作用：根据织物组织控制综框升降顺序
包括拉刀式、离合器驱动偏心轮两类 作用：执行提综
包括回综弹簧、多臂机构积极驱动两种 作用：执行回综
（1）最简单多臂开口机构
拉钩 重尾 杆 纹钉 纹板
拉 刀
底板 吊综杆
花 筒
（2）单动式单花筒多臂开口机构
3.复动式单花筒多臂开口机构
• （1）复动式单花筒多 臂开口机构工作原理
工作原理要点：
1.中心轴每一回转（主轴两 转），上下拉刀便各做一次往 复运动，其运动方向相反，形 成两次梭口。 2.纹板上第一排孔位控制平头 重尾杆，第二排孔位控制弯头 重尾杆。
3.如果处于工作位置的纹板孔 位上植有纹钉，相应重尾杆尾 部抬起，头部落下，拉钩落到 拉刀上，实现提综
2.凸轮开口机构
（1）工作原理（要点）
机械的回转或滑动件（如轮或轮的突出部分）, ①综框下降由凸轮积极 它把运动传递给紧靠其边缘移动的滚轮或在槽面上 驱动综框上升依靠两页 自由运动的针杆，或者它从这样的滚轮和针杆中承 综框的关联作用。 受力。 ②当某踏盘的大半径与 相应的转子接触时，所 对应的踏杆下降。 ③踏盘数目与该种织物 组织使用的综框数相等。
思考：凸轮开口机构与多臂开口机构共同点？
均通过控制综框的升降而形成梭口
由于受综框片数的限制，这两种开口 机构仅能织制简单组织及小花纹组织
提花开口机构特点
提花开口机构不用综框
每根经纱都由一根单独运动的综丝控制
织物的经向组织循环纱线数可达几千根
组成：选综装置、提综装置、回综装置
• 单动式提花开口机构
一
二
（2）常用织物组的 踏盘与吊综方法
织造技术 开口
织要求再上下交替，形成新的梭口，如此反复循环，这
就是经纱的开口运动,简称开口。
开口机构
开口机构组成: 提综装置、回综装置和综框（综丝）
升降次序的控制装置。
作用：使经纱上下分开形成梭口
控制综框（经纱）升降的次序
分类：
凸轮或连杆开口机构 多臂开口机构 提花开口机构
织 造 篇
将经、纬纱按织物的组织规律在织机上相互交织 构成机织物的加工称为织造。 织机由完成开口、引纬、打纬、送经、卷取等运
动的机构组成，各机构遵循规定的时间序列，相互协
调，完成经、纬纱交织和织物成形。
第六章
开口运动 ：
开 口
要实现经、纬的交织必须把经纱按一定的规律分成
上、下两层，形成能供引纬器、引纬介质引入纬纱的通
（1）后梁位于经直线上：Δλ=0，上下层经纱张力相等， 形成等张力梭口。 （2）后梁在经直线上方：此时Δλ＞0，下层经纱的张力 大于上层经纱，形成不等张力梭口。上、下层经纱张力差
值将随后梁、经停架的上抬而增大。
（3）后梁在经直线下方：Δλ＜0，下层经纱的张力小于 上层经纱，但这种梭口在实际生产中极少应用。
2. 全开梭口
全开口方式仅要求下一次开口时，经纱要变
换位置的综框升、降到新的位置，而其它经纱所 在的综框保持静止不动，
3. 半开梭口
全开梭口按照织物组织的要求，仅部分经纱上 下交换位置，而需要继续留在下层的经纱保持不动， 但需要留在上层的经纱则须稍微向下降，然后在形 成下次梭口时再上升至原来的位置
2. 影响经纱拉伸变形的因素：
梭口对称度m对经纱伸长的影响
当0.5<m<1时，经纱拉伸变形最小。
喷气织机开口机构
喷气织机开口机构开口机构是织机五大机构之一，是形成织物所必需的重要机构。
它的任务是根据织物组织的要求，依次将穿入各页综框上的经纱分成上下两层以形成梭口，待纬纱引入后将梭口闭合，使经、纬纱形成交织状。
喷气织机的开口机构有：曲柄连杆开口、凸轮开口、多臂开口和提花开口。
曲柄连杆开口机构只能用于织制平纹织物，一般为4页综框，目前喷气织机较少采用。
凸轮开口机构最多可配8页综框，根据配置凸轮种类的不同，可以织平纹、斜纹、缎纹和灯芯绒等织物。
多臂开口机构最多可配16页综框，可织小提花织物，适宜的织物品种较多。
提花开口机构有1344针、2688针之分，最多可达20000多针，可织大提花织物，在喷气织机上的应用越来越多。
凸轮开口机构是喷气织机的常规配置。
其余形式由用户根据需要选用。
1.曲柄连杆开口(图2—13)由A、B两根独立的开口轴组成曲柄开口装置。
织机主轴与开口轴的转速比为1：2，开口轴左开口曲柄和右开口曲柄相位差为180°。
开口曲柄的回转运动经过连杆和摇杆到开口轴A和B，驱动摆臂带动综框上下运动。
开口量的大小可以通过调节连杆在摇杆上的位置来调整。
综框页数根据织物经密不同可以有以下两种选择：4页或6页。
综丝长度有以下3种：280：mm，330mm，33lmm。
右开口轴驱动第2，4页综框。
左开口轴驱动第1，3页综框。
曲柄开口机构的综框运动规律如图2—14所示。
曲柄开口运动具有近似简谐运动的特点，所以较适应高速。
综框在最上或最下位置时，升降速度低；在综平位置时，升降速度高。
对于短纤类平纹织物，综平标准时间一般设定在310°，长丝类平纹织物的标准平综时间一般设定在330°。
综平时间晚，有利于减少经纱的摩擦，但不利于把纬纱打紧，织物组织不丰满。
2.凸轮开口凸轮开口按综框驱动机构的性质可分为消极式和积极式两种。
消极式凸轮开口机构由开口凸轮箱、钢丝绳及导轮、回综箱三部分组成。
它由回综箱中的回综弹簧控制综框复位。
织机开口机构结构设计
AbstractHeald frame is one of the important components, loom is a by fluctuation beam and left-right side gears connected with healding stem and drive a framework. The domestic and foreign had produced aluminium alloy heald frame, new aluminum heald frame etc, to mention loom high yield, high speed, the broad requirements; This paper width (three different 230cm 190cm, 250cm) looms, the heald frame, in Pro/E, SolidWorks software build heald frame digital model, then in Workbench software Ansys, the modal analysis, get heald frame of each order natural frequency and vibration mode, and analyzing their work of heald frame, thus improving performance influence the dynamic characteristic of heald frame, making it suitable for various high-speed loom work requirements. In the process, heald frame model completely according to gb (94009 FZ/T -- 1992) rules established, guarantee the accuracy of geometric structure heald frame, with production practical value.Keywords:Harnesses, loom, dynamic analysis, Ansys Workbench, vibration目录1 绪论 (1)1.1织机 (1)1.2织机的组成以及分类 (1)1.3织机的五大运动 (2)1.4综框简介 (2)1.5国内外研究情况 (3)1.6本文主要研究内容 (5)2 织机开口机构 (6)2.1、织机的功能 (6)2.2织机的四大机型 (6)2.3开口机构 (7)2.4开口机构的分类： (7)3 综框概述 (10)3.1综框的简介 (10)3.2综框的结构 (10)3.3综框的特点 (10)3.4综框的作用及其应具备的条件 (11)3.5综框的种类和技术要求 (12)3.6综框的维护保养和管理 (12)3.7综框的基本型号 (13)4 综框的结构设计 (14)4.1综框几何模型 (14)5 综框动态特性分析 (17)5.1 SolidWorks的简介 (17)5.2 有限元以及有限元分析 (18)5.3 ANSYS Workbench软件简介 (19)5.4综框动态特性分析 (19)结语 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录一 (30)1 绪论1.1织机织机又称织布机、纺织机、棉纺织机等，按织物纤维分类可分为棉纺织机、毛纺织机、麻袋织机、丝绸织机等。
7-1 开口机构
综丝下端的小重锤回综。
第一节 开口机构 三、提花开口机构
1.单动式提花开口机构
（2）选综装置 由花筒、纹板、横针、横针板组 成。花筒由纹板（图7-21）包覆。 横针同竖钩垂直配置，数目相等， 且一一对应，每根竖钩都从对应 横针的弯部通过，横针的一端受 小弹簧11达到作用而穿过横针板 12的小孔再伸向花筒13的小纹孔。
综框联动式开口机构
第一节 开口机构 1.综框联动式凸轮开口机构
（以织制平纹为例）
（2）开口周期图 AB弧线：综框在下方静止 CD弧线：综框在上方静止 B-C：上升弧线 D-A：下降弧线
开口
闭合
开口
闭合
综平
上方静止
综平
下方静止
第一节 开口机构 1.综框联动式凸轮开口机构
（以织制平纹为例） （2）开口周期图
拉刀拉钩式、偏心盘回转式
织制较复杂的小花纹织物。 一般用16页综框，最多可 达32页综框。
提花开口机构
织制复杂的大花纹织物， 单动式提花开口机构、复动式提 直接用综丝控制每根经纱 花开口机构、电子提花开口机构 的升降，如1400号提花机。
一、凸轮和连杆开口机构
第一节 开口机构 1.综框联动式凸轮开口机构
（以织制平纹为例）
（1）作用原理 a.一个凸轮与吊综分别控制一页综框的下降、 上升。当织制平纹组织时，需要两个凸轮呈 180°相位差共轭配置，来控制平纹的两页综框。
b. 转子5受凸轮2大半径作用被压下时，综框10 下降；同时另一个转子4受凸轮1小半径作用而 上升，综框9通过辘轳8受吊综带的拉动而上升， 如此形成了一次开口。 c.梭口的高度由凸轮的大小半径之差及踏综杆 作用臂的长短来决定。 d.综框的运动规律由凸轮的外廓曲线形状决定。
织机凸轮开口机构的设计
置 由于 回综力 的存在 ， 使转子与凸轮时刻接 触 ， 可以使综 这样
框运动平稳 。采用外侧式 开 口机 构 ， 综框可 用十片综 ， 其中两
喷气织机的发展 ， 新型织机 发展 的一个巅峰 ， 是 对片梭织 机、 剑杆织机及 喷水 织机 的发展有着 巨大的刺激作用 ， 促进 了 新 型织机 的发展 ， 使各种新 型织机之 间展开 了激烈 的竞争 ， 于
是提高了新型织机 的整体性能 ，使新 型织机 的发展前进了一
２ 方案 分析 与确 定
２３ 方 案 的确 定 ．
一
（ ） 案 比较 。 ２方
由以上看 ， 种方案箱 体结构基 本相同 ， 不 同之处在 于 两 所 方案 １的三轴 Ａ、 、 Ｂ Ｏ在 同一平 面内 ， 而方案 ２的三轴呈 三角 形布置 ， 加工角度 来考虑 ， 从 显然 方案 １比方 案 ２容 易加工箱 体 。由于轴 Ａ、 Ｏ的支承座 和箱 体是 一体的 ， Ｂ、 同时铸造 出来 ，
Ｚ
综框 的回综 ， 但这种机构 的体积较大 ， 共轭 凸轮 的制 造相 当复
杂 ， 以此次设计笔者采用 了消极式开 口机构 。 所
消极 式 开 口机 构 是采 用提 综 和 回综 相 分开 。 综 时 ， 提 提综 绳
图 １ 传动方案 １
与开 口 机构连接 ， 利用凸轮开 口 机构来提综 ； 利用弹簧装置来 回
Ｅ ｕ ｐ ｎ Ｍａ ｕ ａ ｔｉ ｇＴ ｃ ｎ ｌｇ ． ２ １ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｎ ｆ ｃｒ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｎｏ４， ０ ０ ｎ
开口机构——精选推荐
开口机构：开口系统的作用是根据织物上机图上经纬交织的变化规律，按序及时带动经纱，将经纱分成上下两层，形成供载纬器通过的梭口通道。
一、开口运动周期1.开口运动一般可分为以下三个阶段(1)开口时期：两片经纱离开综平位置上下分开形成梭口至满开，此阶段经纱处于运动状态，经纱张力由小到大逐渐增加；(2)静止时期：梭口满开后，经纱在上下两个极端位置静止不动，以使载纬器通过梭口；(3)闭合时期：载纬器通过梭口后，经纱从满开返回综平位置，使梭口闭合。
此阶段经纱张力由大到小逐渐变化。
上述三阶段形成一个开口周期，并不断循环，使织造连续进行。
2.开口运动周期表示法(1)工作圆图表示法：如图1—10所示，把开口三阶段的起止时间标志在象征曲柄回转的圆周图上，以箭头表示曲柄回转方向。
该圆周的四个等分位置称为前心、后心、上心、下心。
综平时间大致在上心附近。
在该圆上还可标注织机其他各种主要运动的时间参数，以表示：织机各机构和运动的时间配合关系，此时的圆图称为织机工作圆图。
依次对应于开口、静止、闭合三阶段的角度称为开口角、静止角、闭合角。
由于在闭合、开口阶段内综框处于连续的运动状态，所以闭合时期和开口时期合称为综框运动时期。
开口角、静止角、闭合角的分配随织机幅宽、织物种类、引纬方式和开口机构形式等因素而异。
例如，在剑杆织机上为了保证交接纬纱运动的准确性，静止角应适当加大，在喷气织机上如采用六连杆开口机构，由于杆件结构关系，开口角和闭合角较大，而静止角较小。
对于采用凸轮开口的高速织机，为使综框运动平稳和减少凸轮的不均匀摩擦，常采用开口角大于闭合角。
开口过程中三个时期的时间分配既要为引纬提供良好的条件，又要使经纱在开口过程中不受到过分的损伤，要综合考虑。
(2)运动周期图表示法：图1—11是平纹织物的开口周期图，该图假设梭口的高度上下对称，经纱上下作等速运动，开口三阶段的时间各相当于120°。
它以织机主轴的回转角作为横坐标，以经纱开口位移为纵坐标，按组织图上经纱循环的规律进行绘制。
4开口机构
轮控制一页综框。
2.综框运动规律由凸轮外形曲线决定，不同的织物需用不同的凸 轮来织制，更换品种则需更换凸轮。
3.凸轮外形曲线一般由小半径到大半径、大半径到小半径、大半
径到大半径和小半径到小半径共四种不同弧段拼接而成。
凸轮外形与综框升降的关系：
织机主轴每回转一转，经纱开口一次，而踏盘每回转一转，则要开 口Rw次，完成一个梭口变化周期。所以
因此经纱同纬纱的交织规律具有相当大的灵活性。织物的经向组
织循环数可大到100 – 2000根。
提花开口机构可分为以下结构形式： 单动式提花开口机构 复动式提花开口机构 电子提花开口机构
提刀
机构组成： 纹板、阅读装置、提花装置、回综装置
纹板(card) 横针
（一）传统单动式提花开口机构
(single lift jacquard shedding) 单动式： 提花刀箱在主轴一转内上下往复运动一次， 形成一次梭口。
(2)综框联动式凸轮开口机构的优缺点：
结构简单，安装维修方便，制造精度要求不高。 吊综皮带在使用过程中会逐渐伸长，必须周期性检查梭口位置。 踏综杆挂综处作圆弧摆动，综框在运动中前后晃动，经纱与综丝的 摩擦增多，引起断头。不适宜于高速运转，织机Vmax=230r/min。
上梁和吊综装置影响机台光线，不利于检查布面。
1 2 . . . . . . .
交叉点
1－6页综 7－12页综 后花筒穿综分布
1 2 . . . . . . .
双花筒机构原理
注意织布机有 左右手车之分
12
12
位移
3、常见的两种多臂开口机构
(1)复动式单花筒消极多臂开口机构
1）开口运动规律
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10织机开口机构设计
一、设计题目：
织物由经纱和纬纱紧密交织而成。
最简单的织物是平纹组织，其经纬纱的交织情况如图2．59b 所示。
它是将经纱按照单双数分成A 、B 两组，分别穿在综A 和B 的综丝眼a 和b 中(图2．59a)，当两个综一个在上，一个在下时，两组经纱上下分开，形成梭口。
综在行程末端作较长时间的停歇，此时，梭子带着纬纱穿过梭口，然后综上下交替，梭子带着纬纱又从梭口穿回。
就这样综上下交替、梭子来回穿梭，实现经纬交织，形成织物。
图2.59 平纹织物和经纬交织原理
两个综各由一个开口机构带动作铅垂上下运动(行程末端有较长时间的停歇)。
两个开口机构的结构相同，仅安装相位不同，它们根据织物的经纬纱交织规律使两个综交替作铅垂升降。
本题就是设计这个开口机构。
二、原始数据及设计要求
(1)综(图2．60中双点划线所示)上K K '的距离mm L K K 1150='
； 综的升降行程 mm H 100=；
图2.60 开口机构的已定尺寸
图2.61 综的位移规律和阻力变化曲线 综的位移规律1ϕ-K s 如图2．61a 所示，升程和回程对应输入轴1O 的转角各为120º，两次停歇时间对应输入轴的转角均为60º；
综半行程(即到行程的中点处，也称平综位置)对应输入轴1O 的转角为60º。
综升降行程对立轴3O 的摆角3ϕ约为40º。
(2)为避免综歪斜而使其楔住，要求机构在综两侧的K 和K '处同时推动其升降，以减少侧向推力并尽可能使K 和K '处的位移K s 和K s '接近相等，其最大差值
mm s s s K K 1.0)(max max <-=∆'
(3)轴3O 和轴4O 间距离 mm L O O 85043=；
轴3O 和轴4O 离地面高度 mm s 1200
=； 综上铰链点K 和K '离3O 和4O 的偏距 mm e 150=； 综行程中点离3O 的距离 mm h 2500
=； 输入轴1O 的轴径 mm d 40=；
传动箱输入轴1O 和输出轴2O 间中心距 mm L O O 12021=；
输入轴1O 作逆时针转动，转速min /160r n =；
综升降过程中的最大阻力N P 1500=，阻力的变化曲线见图2．61b 。
综(开口机构的滑快)构件总质量kg m 3=，共余构件的质量和运动副中摩擦力不计。
要求综运动平稳，机构的传力性能良好。
三、设计步骤
1．方案设计和选择
根据题目要求和给定的原始数据，明确所设计机构应能实现的运动形式和要求，构思机构方案。
本题要求设计的机构系统其输入轴1O 作单向连续转动，输出构件综作往复移动，综在行程的两端要有较长时间(大于梭子穿越梭口所需时间)的停歇。
对于这样的运动要求，由于还受到空间位置的限制，难以用一个基本机构来实现，常常是用几个机构组合起来，“分工合作”来实现上述运动功能。
例如图2．60所示，首先将构件绕3O 轴的转动转换为综上K 点的直线移动，这可用曲柄滑块机构或齿轮齿条机构或凸轮机构来实现；其次，K 在行程两端的停歇可在轴1O 与2O 间设置凸轮机构或槽轮机构或经过变异的导杆机构等，将连续转动变成间歇运动；绕2O 、3O 转动的两构件之间的转角要求，可以用连杆机构或齿轮机构等来实现。
由于推动综时，要求在K 和K '两处着力，并消除综受到的侧向力的影购，所以可用两个相同的机构，作对称布置并同步动作。
对于3O 、4O 轴间的同步运动，应该采用在有限转角内能实现定传动比i ＝+l 或-1的机构(如近似实现给定传动比的连杆机构，精确实现给定传动比的齿轮、链和带传动机构等)。
根据上述要求组成多种机构方案以后，由设计者结合题目的具体要求分析所用机构的可行性、优缺点，然后决定选用哪一个方案。
选择方案时，特别要注意到：
(1)机构的运动空间是否在允许的尺寸范围内；
(2)机构运动链应短，机构应简单，安装调试方便，维护简单；
(3)机构运转平稳，噪声小，寿命长。
本题可用下述机构组成其中的一个方案：用盘形凸轮机构控制综在行程两端停歇(凸轮为输入轴)；通过曲柄滑块机构实现综的往复行程；曲柄摆角的大小由凸轮机构从动件通过铰链四杆机构传送。
而推动综的两个对称安装的曲柄滑块机构之间，则用i ＝-1的铰链四杆机构将两个曲柄连接起来，作近似同步运动。
下面以此机构系统为例，介绍机构设计思路。
2．设计曲柄滑块机构
由给定的行程长度确定曲柄和连杆的长度及曲柄的起、止位置。
3．设计铰链四杆机构32O M M O '
； 由选定的凸轮从动件行程角(M O 2转角)和曲柄M O '3转角，用实现连架杆一对对应角位移(或两对对应位置)的命题设计四杆机构。
4．设计凸轮机构
先选定综运动规律1ϕ-K s ，如图2．61a 所示。
通过已确定尺寸的曲柄滑块机构和四杆机构32O M M O '求得凸轮从动件M O 2和凸轮转角1ϕ的关系(位移曲线)；再选择凸轮锁合方式确定凸轮
基圆半径，用解析法确定凸轮理论廓线和实际廓线。
最后，校验压力角和廓线最小曲率半径。
这里推荐滚子半径mm r 20=，从动摆杆臂长a l 8.0=，a 为21O O 间距离。
5．设计同步运动铰链四杆机构
若用插值节点法(精确点法)作近似综合，则先按切贝歇夫插值法选取合适数星的插值节点，用解析法确定各杆尺寸，分析因采用近似设计方法带来的max s ∆是否小于许用值，验算机构工作区内的传动角，最后，选择一组适宜的尺寸。
6．确定各机构之间的串联相位角(安装角)。
7．对机构系统进行运动分析和动态静力分析，确定各运动副间反作用力和应施加于凸轮轴上的力矩。
8．整理和编写说明书。
四、建议完成的工作量
本题应完成2号图纸两张，其内容为：机构运动简图；凸轮机构或连杆机构用图解法设计时的作图(保留作图辅助线)；图解法作运动分析和力分析，若用计算机辅助设计计算，则用图解法校核机构一个位置的位置图、传动角、运动分析和力分析的结果；编写说明书一份，包括：设计题目，原始数据和设计要求，方案讨论和选择，设计计算过程，数据的选取，设计结果及评价。
用计算机辅助设计计算时，应列出计算程序框图、标识符说明表．打印程序和计算结果。