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《刺绣机含间隙针杆机构的运动稳健性分析与优化设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、刺绣机含间隙针杆机构的运动稳健性分析与优化设计第32卷第11期2011年11月纺织JournalofTextileResearchVo1.32.No.11Nov..2011文章编号:0253.9721(2011】11.0131—05刺绣机含间隙针杆机构的运动稳健性分析与优化设计郭惠昕(长沙大学机电工程系,湖南长沙410003)摘要建立了平面连杆机构运动副间隙的分析模型,分析了回转副的偏心对机构位移的影响,导出了考虑间隙时构件有效杆长的计算公式.同时考虑杆长误差和运动副间隙对针杆位移精度的影响,用极值法和随机模拟方法对针杆位移误差进行了计算,得出
2、了考虑间隙时针杆位移的波动区间.以极小化针杆位移误差和位移标准差为目标,建立了针杆机构的稳健优化设计模型,并用遗传算法进行了求解.结果表明,在不增加制造成本的前提下,优化后针杆机构的运动误差和位移的均方差明显减少,运动精度的稳健性得到明显改善.关键词刺绣机;针杆机构;含间隙机构;运动精度;稳健优化设计中图分类号:TS103.3;TH112.1文献标志码:APositionrobustanalysisanddesignoptimizationofneedlebarmechanismwithjointclearanceofautomaticembr
3、oiderymachineGUOHuixin(DepartmentofMechanicalandElectricalEngineering,ChangshaUniversity,Changsha,Hanan410003,China)AbstractTherevolutejointwithclearanceofplanarlinkagemechanismismodeledtoanalyzetheimpactofrevolute—jointeccentricityonthepositionofmechanism.Thecalculatingform
4、ulaofequivalentlengthofplanarlinkagemechanismwithrevolute—jointclearanceisderived.Theworstcasemethodandtherandomsimulationmethodareusedtocalculatethepositionerrorofneedlebarwhenthelengtherrorofcomponentandkinematicalpairclearancearetakenintoaccount.Thevariationintervalsofthe
5、needlebarpositionareobtainedandcomparedwithothersolutions.Themathematicalmodelfortherobustdesignoptimizationofneedledrivingmechanismisestablishedtominimizethevariationandthestandarddeviationofneedlebarposition.Thismodelissolvedbyusinggeneticalgorithm.Theresultsshowthatthevar
6、iationandstandarddeviationofneedlebarpositionareobviouslyreducedwithoutincreasingthecostofmanufacture,andtherobustnessoftheneedlebarpositionofneedledrivingmechanismisobviouslyimproved.Keywordsembroiderymachine;needledrivingmechanism;mechanismwithclearance;kinematicalaccuracy
7、;robustdesignoptimizationGY4—1型电脑自动刺绣机的刺布机构(即针杆机构)是一个典型的平面连杆机构.GY4—1型的原机型是日本田岛TMEF912型刺绣机.文献[1]介绍了GY4—1型电脑绣花机刺布机构的工作原理和运动特性,并指出了装配调试中针杆轴向窜动量偏大的问题.文献[2]对刺布机构的运动特性进行了分析和计算,但计算中没有考虑机构制造误差的影响.文献[3—4]考虑刺布机构构件长度的制造误差,用泛灰方法分析了针杆的运动误差.文献[5]考虑了机构杆长的制造误差,对GY902A刺绣机针收稿日期:2010—12—16修回日期
8、:2011—07一l3基金项目:湖南省自然科学基金资助项目(09JJ3091)作者简介:郭惠昕(1962一),男,教授.主要研究方向为稳健设计,可靠性
