环锭细纱机使用空心主轴的可行性分析
细纱机的发展趋势与改造方向
细纱机的发展趋势与改造方向摘要：本文首先从高速化、自动化、智能化、节能降耗、数字化、超大牵伸、紧密纺、易维护8个方面详细阐述了细纱机的发展趋势，其次从电子升降改造、电子牵伸改造、集体落纱改造、花式纱装置改造4个方面详细阐述了细纱机的改造方向。
通过对细纱机发展趋势和改造技术的探讨，为未来纺机行业的发展指明了方向。
关键词：高速化，自动化，智能化，数字化，发展趋势，改造方向中图分类号：TS103.1 文献标志码：A 文章编号：1 引言经纬智能纺织机械有限公司细纱机具有品种适应性广、纺纱成型好、成纱质量高、设备运行稳定可靠、智能化水平高等特点，拥有超长技术、高速技术，以及电子牵伸、电子加捻、电子升降等智能纺纱技术，配备智能纺纱专家系统，能实现快速安装、快速落纱、全自动理落管等各项功能，其自动化、智能化、稳定性、可靠性均达到较高水平，可满足客户紧密纺、低扭矩纺、赛络纺、氨纶包芯纺、竹节纱、段彩纱等不同品种、不同层次新型纺纱的需求，产品广受客户认可和青睐。
2 细纱机的发展趋势2.1 高速化、多锭化随着科技的发展尤其是智能化技术的推广应用与纺纱关键器材制造技术的进步，为纺纱设备实现高速运转创造了良好条件。
高速化是指在确保稳定的纱线质量和控制断头的情况下提高锭速，是环锭细纱机提高生产效率的重要标志。
单锭单电机传动的电锭细纱机以其高速稳定的运转、便捷高效的维保、精准智能的管理等特点，将成为未来纺织行业发展趋势。
由于细纱机集体自动落纱技术的推广应用，在一台细纱机上配置的锭数越多其生产效率就越高，这是环锭细纱机技术发展的必然趋势。
目前推出的超长细纱机最大锭数可达2448锭，有效减小占地面积，减少投资成本。
由于单台锭数多，一般均采用细络联的模式，根据所纺纱线品种的不同，选择不同的组合，最大程度上提高落纱效率，减少人工的投入。
2.2 自动化、连续化随着细纱机向多锭位、长机方向发展成为趋势，附加自动集体落纱装置也成为了标配。
环锭纺细纱机导纱动程的探讨
胶圈 的使用 寿命 。
１ 导 纱 动 程 的 影 响 因 素
实 际 生 产 中 ， 纱 动 程 受 到 摇 架 压 力 、 辊 握 导 胶 持 力 、 叭 口定 位 等 因 素 的 制 约 。 目前 ， 部 分 细 喇 大
产 生 中凹 ， 得 毛 糙 ， 滑 度 下 降 ， 生 握 持 力 变 光 产 不足、 滑度降低 ， 光 出现 握 持 不 良 ， 伸 不 开 、 牵 绕
须条 在 胶 辊 表 面 不 同位 置 时胶 辊 握 持 力 进 行 了测 试 分 析 ， 在 ７个 品 种 上 进 行 了 导 纱 动 程 从 传 统 的 ６ ｍ ｎ～ 并 ｌ ９ Ｉ ｌ加 大到 １ ｌ ｌ ８Ｉｍ 的 对 比 试验 。 结 果表 明 ， 当加 大 导 纱 动 程 ， 会 影 响 成 纱 质 量 ， 可 以 延 长 胶 辊 使 ｌｌ ｌ Ｉ ５ Ｉ ～１ ｌ ｌ ｌ Ｉ ｌ 适 不 且 用寿 命 ， 个 复 磨 周 期 延 长 ３个 月 ～ 一 ４个 月。 要 精 心 做 好 导 纱 动 程 调 整 工 作 ， 注 意将 导 纱 线 速 度控 制在 ４ ｒ ／ 并 ｍ ａ
的磨损 分 布于一 定 的宽度 范 围内 ， 而延长 胶辊 、 从
组 成握 持点 握持 从 喇 叭 口喂人 的须 条 ， 用 不 同 利 的表 面线速 度实 现 对 喂 人须 条 的牵 伸 ， 成 纺 纱 完 的牵伸 任务 。在 握持 点 中 由于胶 辊 、 圈 与下 罗 胶
拉 呈 弧 形接 触 ， 握 持 力 和 牵 伸 力 的作 用 下 ， 在 须 条 与 握 持 点 长 期 接 触 、 擦 会 使 胶 辊 、 圈 表 面 摩 胶
均 匀一致 的握 持 力 ， 适 当加 大 导 纱 动程 创 造 了 为
F1520系列环锭细纱机动态仿真说明书—控制与纺纱部分
目录1 引言 (1)1.1 纺织机械的概念和组成 (1)1.2 纺织机械的特点 (2)2 我国纺织机械工业的发展 (3)3 机械设计总论 (6)3.1 机械设计的一般顺序 (6)3.1.1 参观与测绘阶段 (6)3.1.2 整理与分析阶段 (6)3.1.3 技术设计阶段 (6)3.2 机械零件的设计方法及一般步骤 (6)4 环锭细纱机概述 (8)4.1 F1520系列环锭细纱机 (14)4.1.1 F1520环锭细纱机的简介 (14)4.1.2 F1520环锭细纱机的控制部分的分析 (16)4.2 环锭细纱机的纺纱部分简析 (20)4.2.1 环钉细纱机的牵伸及原理简述 (20)4.2.2 紧密纱的特性和紧密纺技术分析 (20)5 产品零件造型及设计结果 (24)6 结论 (30)参考文献 (31)致谢 (33)1引言随着市场经济的发展，纺织工业在国民经济中所占的比重和作用也越来越大。
我国成功加入WTO后，全球经济贸易一体化进程的发展促进商品流通领域的竞争更加激烈，人们对纺织品质量的要求也越来越高。
纺织机械在纺织工业中的地位十分重要，对纺织工业现代化具有举足轻重的作用。
它可以提高劳动生产率，改善生产环境，降低生产成本，提高纺织品档次，从而增强纺织品的市场竞争力、带来更大的社会效益和经济效益。
我国纺织机械产品到目前为止，已经发展到拥有15大类别2000多个品种的产品，已初步形成自主开发、自我配套的工业体系。
在技术创新基础条件差和开发资金投入不足的条件下，纺织机械产品技术创新始终贯彻了"两条腿走路"的方针，克服种种困难，开发出一批批新产品、新技术，为加速纺织工业技术进步做出了贡献。
1.1 纺织机械的概念和组成纺织机械属于自动机范畴，它的种类繁多，结构复杂，新型纺织机械不断涌现，大概包括以下几种：纱纺机械、织造机械、针织机械、染整机械、化纤机械和无纺机械。
通过对大量纺织机械的工作原理和结构性能分析，可以找出其组成的共同点。
环锭细纱机锭子发展的新动向
产线 。
４ ３ 柔性 化 ．
４ 结 论
高速 弹力丝 机 向高速化 、 自动化 、 柔性 化方 向发
展 。自动络筒 ＋高温热箱 ＋强制冷却再配上在线张 力控制系统的直线丝路型高速弹力丝机是新一代的 市场 化的 高速弹 力丝 机 。这样 的机器 对丝线 的生产 速度和质量都有 了较好 的保证 ， 再加上其 他一些辅 助装置， 自 可 动地高速生产出高 品质的产品。
参考文献
１ Ｂ Ｒ Ｇ公司 ． Ｋ Ａ ＭＡ ＡＦ ２机样本 ． ２ ＡＲ Ｇ公司 ． Ｓ机样 本． Ｂ ＭＡ ＭＰ ３ ＲＩＴ Ｒ． ＯＡ １ １ 机样本 ． Ｅ Ｅ Ｇ Ｌ ２０ ４ 瑞士 Ｓ Ｍ 公司 ． Ｐ 一Ｆ Ｓ Ｄ ３ Ｔ机样本 ． ５ 印度 Ｈｉ ｏ ｍｓｎ公 司．Ｈ Ｓ一１ ０ Ａ Ｄ ５０ Ｔ机样本 ．
向、 轴向支承分离的“ 分体式锭底” 。上 、 下支承的连
接结构 ， 也从原来的刚性连接转变为各种各样的下
速下成品丝的高质量 ， 特别是多孔细旦丝 ， 必须优化 第ｌ 罗拉 的位置 ， 以减少丝的转折 ， 减少丝的抖动和 丝条运行阻力 ， 保证丝路 的稳定性 ， 牵伸假捻区丝道 必须 是直 线丝 路 。
所 有 产 品均 采用 自动 络筒 的方 式 ， 以适 应大 型
工厂用户的需求。全 自动络筒等被普遍使用 ， 自 在 动化程度和生产效率等方面， 了更大 的提高。但 有 仅 仅采 用全 自动络 筒技 术 的加 弹机还 不 能满 足 某些 大型工厂大规模生 产的要求 ， 户对 自动化程度 的 用 要求更高， 须采用全 自动的牵伸假捻生产车间 ， 它包 括从原丝 的搬运 、 高温热箱、 吸气生头、 ２热箱 到 第 卷绕锭位的吸气生头 、 动络筒等工序 ， 自 牵伸假捻变 形后的筒子通过 自动运输车和后 面的包装线相 连 接， 实现前后工序间的 自动运送 ； 并结合在线张力检 测和微机的应用， Ｄ Ｙ质量进行综合 的全 自动 对 Ｔ 动态测 试 ； 并对 加工 后 的筒 子进 行 自动分 级包 装 ， 发
车床主轴采用空心轴的力学特点
车床主轴采用空心轴的力学特点作者：崔永广来源：《科教导刊·电子版》2015年第36期摘要机械产品的结构设计中，经常会用到轴，而且很多情况下的轴都做成空心的，在同一前提下，虽然轴是空心的，而轴的强度和刚度反而得到了提高。
本文将通过材料力学相关内容对该现象进行数据分析和解释。
关键词材料力学机械设计轴强度扭转角中图分类号：TH133.3 文献标识码：A圆轴扭转时变形的基础知识：扭转变形的标志是两个横截面间绕轴线的相对转角，亦即扭转角。
由公式T=GIP得：表示相距为dx的两个横截面之间的相对扭转角。
沿轴线x积分，即可求得距离为的两个横截面之间的相对扭转角为：若在两截面之间T的值不变，且轴为等直杆，则式中为常量。
例如只在等直圆轴的两端作用扭转力偶时，就是这种情况。
这时式转化为：=上式表明，GIP越大，则扭转角越小，故GIP称为圆轴的抗扭刚度。
有时，轴在各段内的T并不相同；或者各段内IP不同，例如阶梯轴。
这就应该分段计算各段的扭转角，然后按代数相加，得两端截面的相对扭转角为：=轴类零件除应满足强度要求外，一般还不应有过大的扭转变形。
例如，若车床丝杆扭转角过大，会影响车刀进给，降低加工精度；发动机的凸轮轴扭转角过大，会影响气阀开关时间；镗床的主轴或磨床的传动轴如扭转角过大，将引起扭转振动，影响工件的精度和光洁度，所以，要限制某些轴的扭转变形。
由上公式表示的扭转角与轴的长度有关，为消除长度的影响，用对x的变化率来表示扭转变形的程度。
今后用表示变化率，由公式得出：==的变化率是相距为1单位长度的两截面的相对扭转角，称为单位长度扭转角，单位为弧度/米（rad/m）。
若在轴长为的范围内T为常量，且圆轴的截面不变，则为常量，由式得： ==用表示单位长度扭转角，有 ==为保证轴的刚度，通常规定单位长度扭转角的最大值 max不得超过许用单位长度[ ]扭转角，即：式称为圆轴扭转时的刚度条件。
式中的单位为rad/m。
使用FB型毛纺环锭细纱机的生产实践
２０ 年 纪代Ｉ识校禾 第 ４ ０７ ２ ｊ 、 期
生产技术
使用 Ｆ Ｂ型 毛 纺 环 锭 细 纱 机 的 生产 实 践
刘 朋
（ 浙江义泰 毛纺 有限公司 ，浙江义乌 ３２０ ） ２０７
摘要 ：文章就 细纱 机各个部位断头 的原理及 工艺调正 ，各部位 的设计局 限和技术 革新进行 了分析介绍 。 关键 词 ：牵伸 力 ；浮游纤维 ；纱线张力
生差 产生 不必要 的毛粒 ，断头 现象 。 ５ 细线 吸毛 管 的吸风 作用 不容 忽视
般Ｆ Ｂ型 细 纱 机 前 中 罗 拉 中 心 距 为 １５ ｍ， ０ｒ ａ
前 后 罗拉 中心 距 １０—２０ ｍ。根 据 牵 伸 理 论 ：采 ９ ３ｍ 用较 小 罗拉 隔距 时 ，纤维 的变 速点 集 中且靠 近前 钳
条 通 过导 纱杆 时 ，导纱 杆 位置稍 高 ，粗 纱易 在上 部
换 向附近断头，所以导纱杆的位置以偏低掌握为主。 也有 一些毛 纺 厂在 纺特 种 纱 时 ，为 防 止意 外 牵伸 纱
范围之 内，而且 上下皮辊 大小应一致 。皮辊在磨 后 ，用 酸处 理后 ，胶辊 表面 发硬 、发 毛 ，而用 涂料
２０ 年 纪代 织校 第 ４ ０７ 期
代 的程 度 。最 近 ，Ｒｍ ｌｏ等 人用 新 的 子 囊 菌 酵 母 ａａ ｈ （ ｓｔ ｅｋ ｃｉ ｎ ｌ ） 对 偶 氮 染 料 进 行 还 原 解 １ａ ｈｎｉ ｏｃ ｅｔｉ ｓ ｃ ａ ｄ ａｓ
综合 评述 一 ２３ 印染 废水 的微 生 物处理 工 艺 ．
时 ，重新 把 罗拉 座加 工 ，由于受 弧形 板及 上皮 圈销 的局 限性 ，前 罗 拉 隔 距 只调 到 ９ｍ ５ ｍ，以加 强 对 牵 伸 区纤 维 的控制 ，提高成 纱 条干 均匀 度 。此外 后 区
频率响应函数在评价环锭细纱机机架动态性能中的应用
一
滚盘 等零 部件 组 成 的 多 自由度 系统 （ 图 １ ． 阻 如 １其 尼来 源 主要是金 属材 料本 身 的内摩擦 以及各 相关 零 件结 合面 之间 的相对 滑动 。
机 梁
、
环 锭 细纱机动 态性 能 的概 念
墙
环 锭细纱 机动 态性 能是指其 机械 结构 在受 到外
载荷的作用后所表现出来的动态变形规律以及相应
的运动 特征参数 。机 架 系统的振 动性 能直接 体现着 细纱 机 整体动 态性 能 的优 劣 。许 多事 实 表 明， 机架 强烈 而持 久的振 动 不 但增 加 了 机 器本 身 的 噪 音 ， 而 且严萤影 响着细 纱机 的使 用寿命 和成纱 过程 的稳定 性 ， 机架动 态性能 的评估 可 以从 以下 多方 面进 行 ： 对
摘 要 频 率响应 函数在 结构动 力优 化设 计和振 动控 制等许 多领 域 中有着 广泛 的应 用 基 于模 态
测试 的理论 。 文给 出了利用频 率响 应 函数 分析 细 纱机 机 架 系统 动 态性 能 的技 术 和 方法 实践 表 本
明， 频率响应函数 漕试试验相对简单 、 ｊ 数据可靠 ， 对细纱机机架动态设计具有重要的Ｉ程意叉。
般情 况 下 ， 大多 数 类型 的细纱 机 机架 其 工作
频率 不会恰 好处 于 系 统共 振 频率 范 围之 内 ， 时研 这
究分 析系统 的振 动 与 工作 频 率之 间 的关 系 ， 评估 对
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设计 ・ 造 ・ 制
其 中 Ｍ 为系统 质 量 矩 阵 ，’ 系统 阻 尼矩 阵 ， （为 Ｋ 为系统 刚度 矩阵 ，－ 系统振 动 向量 ， 为 系统外 ｊ为 ， 载荷 向量 。
现代环锭细纱机的技术创新
更多锭数的长车．集体落纱，紧密纺 细络联等技
术 的应 用 ． 使环 锭细 纱机 的装备 技术 在高 速 效 ， 高
节能 、 电一 体化 及控 制 自动化 方面达 到 空前 的水 机 平 。从 ２ ０ ０ ６年 １ ０月在 北京 举办 的 中国 国际纺 机展 上就 可 以看 出 ． 国产新 型环 锭细 纱机在 新产 品研 发
提 高 ．环 锭细 纱机 的纺纱 工艺 速度 已达 到锭 速 ２万
１ 模块化的环锭细纱机
传统环 锭细 纱机 的设计 和制造 装配 ， 限定 了设
ｍｎ ｉ 以上 ． 纱质 量 细 纱断 头 ． 成 毛羽 与用 工均达 到 较高水 平 。随着科 学技 术 的 日新 月异 ． 自动化 在
技 术 、微 电子技术 、智能化 技术 ，模 块 化技 术等领
１２ ０
纺 织 导 报 Ｃ ｉ ｅ ｔ ｅ ｄ ｒ ２ ０ ｏ ９ ｈ ａＴ ｘ ｌ Ｌ ａ ｅ ． ０ ７Ｎ ． ｎ ｉ ｅ
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纺 纱 技 ７ ｆ ｔ
一
技 术创 新和 进步 ， 为用 户 的个 性 化需 求和 产 品的升 级 换代 创造 了条 件 。
细纱 机 同时要 提供 报 警和联 机 网络接 口控 制 。
１ ｈ ｒｉ ｌ ｎａｙ ｅ ｅｌｔｓ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｆ ］ ｅａ ｔ ｅａ ｌ ｚ ｓｔ ｅ ｔ ｖ ｌ ｐ ｎ ｓｏ ｃ ｈ ａ ｄ ｍｏｄ ｒ ｎ ｐ ｎｎｎ ｅ ｈｎ ｌ ｇ ｒ ｆ ｏ ｕ ａ ｅ ｎｒ ｇ ｓ ｉ ｉｇ ｔｃ ｏ ｏ ｙｉ ｔ ｍｓｏ ｄ ｌｒ ｉ ｎｅ ｍ ｄ ｓｇ ｄ ｉｉ ｇ ｙ ｔｍ， ｏ ｅ ｓ ｃｉ ｎａ ｓ ｍｂ ｉ ｇａ ｄａ ｔ ｅ ｉｎ， ｒｖｎ ｓ ｓｅ ｗｈ ｌ— ｅ ｔ ｓ ｅ ｌｎ ｕｏｍａｉ ｏ ｔｏ ｄａ ｓ ｉｃ ｓ ｅ ｅｆ ｔｒ ｏ ｎ ｔｃｃ ｎ ｒ ｌ ｎ ｌ ａ ｏｄ ｓ ｕ ｓ ｓｔ ｕｕ ｅ ｈ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｒ ｎ ｆ ｎｇｓ ｉ ｎ ｎ ｒ ｍｅ ｅ ｅｏ ｉ ｇｔｅ ｄｏ ｒ ｉ ｐ ｎ ｉ ｇｆａ ．
浅析铝冷轧机卷轴空心主轴的技术
铝冷轧机是以铝铸轧卷材或热轧卷材为坯料，经过多道次轧制，将其轧制成为符合厚度公差及平直度要求的薄带卷材的一款设备，它主要为板材精整和铝箔生产提供坯料。
而铝冷轧机卷轴是卷取机的关键零件，其主要功能就是将连续轧制出来的板材卷成规整的料卷，其所受张力较大，同时还要能实现涨缩，即在卷取开始时涨开，卷到合适卷径时缩回，以实现顺利卸卷。
而空心主轴就是与斜楔、扇形板、拉杆、回转油缸等零部件一起组成的卷轴中最为重要的零件，它一端装入齿轮减速机中充当齿轮轴，并通过安装在其上的齿轮与减速机其它齿轮啮合，在电机驱动下实现转动；另一端与斜楔、扇形板等通过复杂的连接实现涨缩功能。
由上面的介绍可以看出，空心主轴设计的优劣将在很大程度上决定卷取机设计的成败。
一、现有结构空心主轴简介在早期的卷轴设计中，由于铝板带的最终产品还处在窄幅、且对成品板带板形要求较低的阶段，继而造成铝板带加工企业对带材宽度、最大卷径等性能指标要求较目前偏低，对于卷轴来说就是所受张力较小，没有必要增设辅助支撑。
但随着市场的不断发展，基于铝合金的特殊性能以及板带加工技术的日新月异，宽幅高精度板带在很多行业，特别是家具、装修等行业越来越受用户的青睐，为顺应市场，越来越多的铝加工企业开始调整业务范围，并适时增设宽幅轧机。
在此前提下就要求设计单位所设计的卷轴不但要能承受更大的张力也要能抵抗更大的卷材重量，而此时若不增设辅助支撑势必将严重影响卷轴的使用寿命。
针对如上设计要求，卷轴头部将增加一个辅助支撑，并与卷轴共同抵抗卷重与张力的作用。
传统卷轴大致由空心主轴、扇形板、端盖和转动体等组成，可明显看出转动体并不是直接与空心主轴装配在一起，而是通过端盖再与空心主轴通过螺钉紧固在一起。
而在最为重要的安装精度方面，转动体与端盖是通过轴承、轴端挡板、轴承座等安装成一体，其同轴度等主要由安装轴承的轴（即端盖右侧的轴头）和孔（即回转体的内孔）的加工精度保证；而端盖与空心主轴的同轴度是依靠空心主轴前端的止口与端盖配合实现的。
空心传动轴的优化设计
空心传动轴的优化设计一、问题描述设计一重量最轻的空心传动轴。
空心传动轴的D 、d 分别为轴的外径和内径。
轴的长度不得小于5m 。
轴的材料为45钢，密度为7.8×10-6㎏/㎜，弹性模量E=2×105MPa ，许用切应力[τ]=60MPa 。
轴所受扭矩为M=2×106N·mm 。
二、分析设计变量：外径D 、内径d 、长度l设计要求：满足强度，稳定性和结构尺寸要求外，还应达到重量最轻目的。
三、数学建模所设计的空心传动轴应满足以下条件：（1） 扭转强度 空心传动轴的扭转切应力不得超过许用值，即τ≤[]τ空心传动轴的扭转切应力: ()4416dD MD-=πτ 经整理得 0107.1544≤⨯+-D D d（2） 抗皱稳定性扭转切应力不得超过扭转稳定得临界切应力:ττ'≤2327.0⎪⎭⎫⎝⎛-='D d D E τ 整理得：028.722344≤⎪⎭⎫⎝⎛---D d D d D D（3）结构尺寸min l l ≥0≥d 0≥-d D⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=l d D x x x X 321 则目标函数为：()()[]()3222166221012.61012.6min x x x d D l x f -⨯=⨯-=-- 约束条件为：0107.1107.1)(1541425441≤⨯+-=⨯+-=x x x D D d X g08.728.72)(2/3121424112/3442≤⎪⎪⎭⎫⎝⎛---=⎪⎭⎫⎝⎛---=X xx x x x x D d D d D D g055)(33≤-=-=x l X g0)(24≤-==x d X g 0)(215<+-=-=x x d D X g四、优化方法、编程及结果分析1优化方法综合上述分析可得优化数学模型为：()Tx x x X 321,,=；)(min x f ；()0..≤x g t s i 。
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强度 理论 准则
：
锭数达 １３ 锭 的超长环锭细纱机。对主轴滚盘传 ６２ 动方 式来 说 ， 了提 高 主 轴 的 承 载 能力 或 节 约 原 材 为
料， 在环 锭细 纱机 的长 机 或 超 长机 上 使 用 空 心 主轴
量 比较 大 的设 备 ， 成 纱 质 量 的好 坏 起 着 至 关 重要 对
的作用。就环锭细纱机锭子传动方式而言 ， 国内外 纺机 制造 企业 主要 采用 两种 方式 ， 以青泽 、 绪森 为代
表 的少数 厂家 采用 多 电机 长 龙 带传 动 ， 他 厂 家如 其 立达 、 田、 纬 、 丰 经 上海二 纺机 、 台 马佐 里 等均 采用 东 主轴 滚盘 方式 来 传 动锭 子 。随 着科 学 技 术 的进 步 ， 为了满 足 现 代 化 生 产 的 要 求 ， 锭 细 纱 机 逐 渐 向 环 １０ 以上 的长机 发展 ， ０ ８锭 国外 先进 企 业 甚 至推 出 了
１０ ０ ８锭环 锭 细纱机 的 主轴长 度就 已经 超过 了 ３ 。 ５Ｉ ｎ 式中：
’Ｚ
≤ ［］ … … … … ．（） ｄ １
ａ —— 最 大切 应力 理论 的相 当应力 ； ｗ — 实心 主轴 抗弯截 面 系数 ； — ［］ —许 用应 力 。 ａ— 我 公 司在 １０ ０８锭 的 环锭 细 纱Байду номын сангаас机 上 使用 的是 直 径 为 ４５ｒｍ 的 实 心 主轴 ， 料 为 ４ 钢 ， 长 期 ４ ｎ 材 ５号 经 运 转证 明是 完全 能够 满足使 用要 求 的 。
纺织机械
２１ 第 ３ ０ １年 期
轴 和空 心 主轴所 受 的负 载 都是 相 同 的 ， 即最 大 合 成
即在 同等 强度 的条 件下 ， 用 空 心 主轴 比使 用 使 实心 主轴 可节 约 ３ ． ％的材 料 。当 然 ， ３６ 如果 仍 然 使 用直 径为 ４ 的 空 心 主轴 ， 约 的 材 料会 更 多 ， ５ｍｍ 节
弯矩 Ｍ一 和扭矩 Ｔ不变。由公式（ ） １ 可得空心主轴
的最 大切 应力 的相 当应 力
＝
但主轴的承载能力会下降 ， 是否能满足使用 的要求
≤ … … … … －（ ） ２
则需 要通 过试 验来 验证 。
３ ２ 使 用材 料相 同 ， 高承 载能 力 ． 提
式中：
Ｇ＇
ｘ —— 最 大切应 力 理论 的相 当应力 ； ｄ ３
３ 使 用 空心 主 轴 的 可行 性 分 析
由纺织 机 械 的相关 资 料 可 知 ， 锭 细 纱机 主轴 环
承受的是扭矩远大于弯矩 ， 现就使用空心主轴代替 实心主轴作可行性分析 。不考虑采用空心主轴后主
图 １ 主轴传动结构模型
轴重量变轻而导致 的弯矩变化 ， 则可以认 为实心 主
４ ・ 品 开 发 ・ ０ 产
替 传 统的 实心 主轴作 了定性 的可行 性分 析 ， 超 长环 锭 细 纱机 中使 用 空心 主轴 可 节 约原 材料 的使 在
用或提 高主 轴 的承载 能 力。
关键 词 环锭 细纱机 传 动 空心 主轴 可行 性 分析
１ 前 言
环 锭 细纱机 是纺 织企 业环 锭纺 纱生 产流 程 中用
及轴承的约束力都是相 同的 ， 但越靠近输人端所受
的扭 矩越 大 ， 只 需 分析 细 纱 机 尾 部最 靠 近输 入 轴 故 的那 段 主轴 即可 。下面 就该段 主 轴所受 的弯矩及 扭
矩 作定 性分 析 。
作 用 于轴上 的锭 带拉 力 、 的 自重 、 轴 轴承 的约束
力使轴在两个平面 内发生 弯曲变形 ， 锭带拉力产生 力偶矩使轴发生扭转变形 ， 因此该段主轴将发生双 向弯 曲变形 与扭 转变形 的组 合变 形 。假定 危 险截 面
来代 替传 统 的实 心主轴 ， 很有 必要 的 。 是
２ 环锭细 纱 机主 轴传 动 结构 模型 及 受 力分
析
主 轴滚 盘式 锭 子 传 动 的结 构 在 多 数 环 锭 细 纱 机上 被使用 ， 特别是 国内的环 锭 细纱机 制造 企业 ， 均 采 用这 种传 动 方 式 ， 传 动 结 构 模 型 如 图 １所 示 。 其 主电机 通过 皮带 传 动 位 于 主轴 头 端 的皮 带 轮 ， 盘 滚 套装 在 主 轴 上 ， 段 主 轴 通 过 夹 壳 式 联 轴 器 串联 ， 每
在 不增 加 材 料使 用 的情 况下 ， 用 空 心 主轴 可 使
ｗ ——空心主轴抗弯截面系数 ；
［］ ｏ—— 许 用应 力 。 由公式 （） （ ） 知 ， 使得 空 心 主轴 满 足 使 １和 ２ 可 要 用 要求 ， 只要满 足下 面 的条件 即可
ｘ３ ｄ
提高主轴的承载能力 。仍 然选择空 心主轴的外径 Ｄ ＝￣０ｍｉ， 计算 出空 心 主轴 的 内径 后 比较 两种 ２ ５ ｎ在 主轴的抗弯截面系数 即可 。
７ ＝兀 Ｄ ｄ） ｃ Ｘ ×（ｌ ；
经计算 后 得 ｄ ＝２ ． Ｔ ， 整 后 取 ｄ ＝２ ， １ ８ｉ 取 ｌ ｍ ２
环 锭 细 纱机 主轴 所 受外 力 主 要 为锭 带 的拉 力 、
主轴的自重 、 轴承的约束力和输入皮带盘的拉力 ， 不
计空 气 阻力及 轴 承摩 擦 阻力 ， 因此 主轴 主 要 承受 弯 曲和扭 转组合 变 形 的作 用 。 由图 １和工程 力学 的知 识可 知 ， 中段 每 一 段 主 轴来 说 ， 受 的拉 力 、 对 所 自重
纺织机械
２１ ０ １年第 ３期
・ 产品开发 ・ ３ ９
环 锭 细 纱 机 使 用 空 心 主 轴 的 可行 性 分 析
石华睿 杜 美香
（ 经纬纺织机械 股份有限公 司榆次分公 司 ００ ０ ） ３ ６ １
摘
要
介 绍 了环锭 细 纱机 的一种 主轴 传动 方 式及 主 轴 的受 力情 况 ， 环锭 细纱 机 以 空心 主 轴代 对