專利名稱：橢圓軌跡針刺機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種針刺機(jī)構(gòu)，特別是一種能夠?qū)崿F(xiàn)橢圓軌跡的針刺機(jī)構(gòu)，屬于針刺機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著無紡布生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)無紡布產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率都提出了更高的要求。針刺機(jī)作為無紡布生產(chǎn)線上的一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備，其作用是通過刺針將纖維束刺入了纖網(wǎng)，從而使纖網(wǎng)內(nèi)纖維與纖維之間的摩擦力加大，纖網(wǎng)強(qiáng)度升高、密度加大，使纖維之間起到相互纏結(jié)的作用，并最終形成具有一定強(qiáng)力、密度、彈性等性能的無紡布產(chǎn)品。在傳統(tǒng)的中低速針刺機(jī)上，刺針隨著針梁進(jìn)行豎直方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)刺針刺穿纖網(wǎng)時(shí)，纖網(wǎng)被刺針鉤住，當(dāng)纖網(wǎng)離開刺針時(shí)，它又要在在瞬間加速到輸出速度，從而造成了纖網(wǎng)的牽伸和扭曲，并進(jìn)而影響到無紡布產(chǎn)品的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)方案是提供一種可以實(shí)現(xiàn)橢圓軌跡又能高速可靠運(yùn)行的橢圓針刺機(jī)構(gòu)。為了解決上述的技術(shù)問題，解決的辦法是使刺針在刺穿纖網(wǎng)的過程中隨著纖網(wǎng)做水平運(yùn)動(dòng)，橢圓軌跡針刺機(jī)就是一種有效的方法，它使針梁隨纖網(wǎng)一起運(yùn)動(dòng)。為此需要一種能夠?qū)崿F(xiàn)橢圓軌跡又能高速可靠運(yùn)行的橢圓針刺機(jī)構(gòu)。為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種橢圓軌跡針刺機(jī)構(gòu)，包括主軸和推桿，所述主軸通過偏心輪與連桿連接，連桿與推桿連接，所述針刺機(jī)構(gòu)還包括圓柱凸輪和導(dǎo)套，圓柱凸輪導(dǎo)槽內(nèi)的從動(dòng)件與導(dǎo)套連接。為了更好地實(shí)現(xiàn)水平以及垂直方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的同步，所述針刺機(jī)構(gòu)還包括輔助軸，所述輔助軸一端與圓柱凸輪的一端通過交錯(cuò)軸斜齒輪連接，所述輔助軸的另一端通過帶輪和皮帶與主軸連接。本發(fā)明的工作原理如附1中所示，該機(jī)構(gòu)是通過豎直方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和水平方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)所形成的復(fù)合運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)橢圓軌跡的。豎直方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)推桿在連桿的帶動(dòng)下做豎直運(yùn)動(dòng)時(shí)，還要在導(dǎo)套6的帶動(dòng)下做水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)套6的運(yùn)動(dòng)是通過一個(gè)圓柱凸輪5機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的，且圓柱凸輪5的轉(zhuǎn)動(dòng)速度與曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)速度相同。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行可靠，能夠?qū)崿F(xiàn)橢圓軌跡。解決了纖網(wǎng)的牽伸和扭曲問題， 從而提高無紡布產(chǎn)品的質(zhì)量。本發(fā)明可以將主軸箱與目前通用的針刺機(jī)主軸箱設(shè)計(jì)相一致，保證了高速針刺機(jī)的設(shè)計(jì)與制造能夠與傳統(tǒng)針刺機(jī)保持技術(shù)上的繼承性。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖1為本發(fā)明的原理圖。圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明橢圓軌跡運(yùn)動(dòng)示意圖。圖4為凸輪導(dǎo)槽型線上兩個(gè)半橢圓連接處的情況示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1、2所示，一種橢圓軌跡針刺機(jī)構(gòu)，包括主軸1和推桿2，所述主軸1通過偏心輪3與連桿4連接，連桿4與推桿2連接，所述針刺機(jī)構(gòu)還包括圓柱凸輪5和導(dǎo)套6，圓柱凸輪5導(dǎo)槽13內(nèi)的從動(dòng)件7通過雙套筒連接板12與導(dǎo)套6連接。圓柱凸輪5的驅(qū)動(dòng)是通過來自主軸1的傳動(dòng)鏈來實(shí)現(xiàn)的，具體方法為主軸1通過同步帶11將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給同步帶輪10，并進(jìn)而傳遞給輔助軸8，輔助軸8再通過一對(duì)錐齒輪將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給圓柱凸輪5。最后圓柱凸輪5通過導(dǎo)槽來控制從動(dòng)件7實(shí)現(xiàn)預(yù)定的運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的關(guān)鍵是圓柱凸輪5上導(dǎo)槽13的型線，它直接決定了機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡。根據(jù)圖3所示的復(fù)合運(yùn)動(dòng)關(guān)系來進(jìn)行理論分析在上述機(jī)構(gòu)中，作為主動(dòng)件的曲柄和圓柱凸輪5是同步運(yùn)轉(zhuǎn)的，當(dāng)曲柄位于最高點(diǎn)C時(shí)，連桿的末端應(yīng)該位于S點(diǎn)；當(dāng)曲柄位于水平點(diǎn)E時(shí)，連桿4的末端應(yīng)該位于橢圓的短軸F點(diǎn)。在一般情況下，曲柄位于A點(diǎn)，曲柄與豎直方向的夾角為θ，此時(shí)連桿末端位于橢圓上的D點(diǎn)。因此，只要確定橢圓上D點(diǎn)的坐標(biāo)與曲柄的轉(zhuǎn)角θ的關(guān)系，就能確定圓柱凸輪導(dǎo)槽的型線，并進(jìn)而設(shè)計(jì)出圓柱凸輪。D點(diǎn)位于橢圓上，這里以橢圓中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，其橢圓方程為-^ + 4 = 1 CD
πι η根據(jù)圖3所示的幾何關(guān)系，可以推導(dǎo)出D點(diǎn)的坐標(biāo)關(guān)于曲柄轉(zhuǎn)角θ的關(guān)系為X = Um-^jl2-(τ ηθ-γ)2 -r(l-cos^) (2)另外設(shè)圓柱凸輪的半徑為R，則橢圓軌跡與R以及曲柄轉(zhuǎn)角θ的關(guān)系為m-x = R θ (3)由以上三式聯(lián)立，對(duì)轉(zhuǎn)角θ在
范圍內(nèi)取離散值，利用數(shù)值法可求得相對(duì)應(yīng)的圓柱凸輪5的導(dǎo)槽13型線上的插值點(diǎn)，再經(jīng)過曲線擬合就可以得到所需的凸輪型線。豎直方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)推桿2在連桿4的帶動(dòng)下做豎直運(yùn)動(dòng)時(shí)，圓柱凸輪5導(dǎo)槽13型線控制了導(dǎo)套6的運(yùn)動(dòng)軌跡，推桿2在導(dǎo)套6的帶動(dòng)下做水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且圓柱凸輪5的轉(zhuǎn)動(dòng)速度與曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)速度相同。圖4為圓柱凸輪5導(dǎo)槽13型線上兩個(gè)半橢圓連接處的情況，圓柱凸輪上的導(dǎo)槽的中線在展開以后，其平面圖形的局部情況如圖4所示。其中虛線為按照上面所述的理論關(guān)系求得的型線，考慮到圓柱凸輪5機(jī)構(gòu)運(yùn)行的平穩(wěn)性，需要對(duì)兩個(gè)半橢圓的連接處的型線進(jìn)行修正，圖中的實(shí)線部分是修正后的凸輪型線，可以看出型線的平滑性得到了改善。上述實(shí)施例不以任何方式限制本發(fā)明，凡是采用等同替換或等效變換的方式獲得的技術(shù)方案均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種橢圓軌跡針刺機(jī)構(gòu)，包括主軸⑴和推桿O)，所述主軸⑴通過偏心輪⑶與連桿(4)連接，連桿(4)與推桿( 連接，其特征在于所述針刺機(jī)構(gòu)還包括圓柱凸輪(5) 和導(dǎo)套(6)，圓柱凸輪(5)導(dǎo)槽(13)內(nèi)的從動(dòng)件(7)與導(dǎo)套(6)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橢圓軌跡針刺機(jī)構(gòu)，其特征在于所述針刺機(jī)構(gòu)還包括輔助軸(8)，所述輔助軸(8) —端與圓柱凸輪(5)的一端通過交錯(cuò)軸斜齒輪(9)連接，所述輔助軸(8)的另一端通過帶輪(10)和皮帶(11)與主軸(1)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種橢圓軌跡針刺機(jī)構(gòu)，包括主軸(1)和推桿(2)，所述主軸(1)通過偏心輪(3)與連桿(4)連接，連桿(4)與推桿(2)連接，所述針刺機(jī)構(gòu)還包括圓柱凸輪(5)和導(dǎo)套(6)，圓柱凸輪(5)導(dǎo)槽(13)內(nèi)的從動(dòng)件(7)與導(dǎo)套(6)連接，本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行可靠，能夠?qū)崿F(xiàn)橢圓軌跡。解決了纖網(wǎng)的牽伸和扭曲問題，從而提高無紡布產(chǎn)品的質(zhì)量。本發(fā)明可以將主軸箱與目前通用的針刺機(jī)主軸箱設(shè)計(jì)相一致，保證了高速針刺機(jī)的設(shè)計(jì)與制造能夠與傳統(tǒng)針刺機(jī)保持技術(shù)上的繼承性。
文檔編號(hào)D04H18/00GK102286850SQ20111023116
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月12日
發(fā)明者周自強(qiáng), 徐學(xué)忠, 潘毅 申請(qǐng)人:常熟理工學(xué)院