高速棉纺锭子设计理论与性能测试方法

　　棉纺锭子的高速化是纺织行业发展的关键问题，而新一轮制造业的提质增效迫切要求纺织设备高速化。对锭子而言，其高速化是纺织行业的卡脖子问题，而高转速下的振动和能耗问题的解决是锭子设计的难点。为了解决棉纺锭子在高速回转时所受的不平衡力、外部施加的复杂力系带来的高频振动直接影响棉纺锭子的平稳性和使用寿命问题，本书包含开发了新型锭子参数化建模系统，实现了单独应用程序的开发设计，形成了一套新型锭子关键零部件的参数化设计方法；对棉纺锭子振动、棉纺锭子噪声及棉纺锭子功率的测试方法进行了系统性总结等内容。

　　莫帅，1987年6月生，博士，毕业于北京航空航天大学，博士期间赴东京工业大学（TokyoInstitute of Technology）联合培养。现为天津工业大学副教授，硕士生导师，主要从事精密机械传动系统与智能装备的相关科研工作。入选中国科协青年人才托举工程，天津市青年人才托举工程，天津市“131”创新型人才培养工程等。主持国家自然科学基金、天津市自然科学基金、中国纺织工业联合会应用基础科研项目、国家重点实验室开放基金、天津市教委自然科学基金等纵向项目，以及多项横向项目。以第一作者发表SCI期刊论文20余篇；以第一发明人申请/授权专利90余项，软件著作权3项。任机械工业同步带轮工程技术研究中心副主任、天津市机械研究所总工程师、天津市机械设计学会常务副秘书长、天津市机器人学会理事、天津市设计学学会理事，及20余个国际期刊的特邀审稿人。获中国创新挑战赛优秀奖、天津市设计学学会青年科技成就奖、全国高校教师教学创新大赛三等奖、中国纺织工业联合会教学成果奖三等奖、美国GE Foundation TECH Award、RotatingMachinery Transmission and ControlsConference（旋转机械传动与控制会议）Best Paper Award等。

第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究意义
1.3 棉纺锭子的发展与结构演变
1.3.1 棉纺锭子发展历程
1.3.2 棉纺锭子结构演变
1.4 国内外研究现状
1.5 研究内容
第2章 新型高速节能棉纺锭子结构设计
2.1 引言
2.2 棉纺锭子结构与性能
2.2.1 锭胆轴承支承结构
2.2.2 杆盘旋转体结构
2.2.3 弹性阻尼支承结构
2.2.4 双弹性系统
2.2.5 双振动阻尼系统
2.3 新型棉纺锭子结构设计
2.3.1 平锭底高速节能型锭子结构设计
2.3.2 双振动高速节能型锭子结构设计
2.3.3 双弹性双振动高速节能型锭子结构设计
2.4 本章小结
第3章 棉纺锭子关键结构性能机理研究
3.1 引言
3.2 棉纺锭子弹性管减振分析
3.3 弹性管力学性能机理研究
3.4 减振弹性管挠度变形
3.5 弹性管工艺参数对其性能影响分析
3.6 弹性管多目标优化
3.6.1 弹性管优化目标选择
3.6.2 优化问题数学模型构建
3.6.3 优化流程
3.7 神经网络模型构建及优化分析
3.7.1 RBF神经网络
3.7.2 弹性管神经网络模型构建
3.7.3 弹性管参数优化及多目标结果分析
3.8 吸振卷簧减振机理研究
3.8.1 吸振卷簧减振原理分析
3.8.2 吸振卷簧刚度系数分析
3.8.3 考虑油膜的吸振卷簧阻尼系数分析
3.9 本章小结………………………………………………”
第4章 新型棉纺锭子旋转体模态及临界转速分析
4.1 引言
4.2 锭子旋转振动理论
4.2.1 锭子振动的运动学轨迹分析
4.2.2 锭子旋转体临界回转理论分析
4.3 新型棉纺锭子动态特性分析
4.3.1 杆盘旋转体有限元模型及网格划分
4.3.2 约束和载荷
4.3.3 模态求解与分析
4.4 高速棉纺锭子旋转体临界转速求解
4.4.1 新型棉纺锭予旋转体临界转速
4.4.2基于W.0 rkbench的坎贝尔图求解
4.4.3 结果分析
4.5 新型棉纺锭子样机模态测试分析
4.6 弹性管固有频率分析
4.7 本章小结
第5章 新型棉纺锭子参数化建模系统开发设计
5.1 引言
5.2 基于二次开发的锭子参数化设计方法
5.3 基于Visual Basic的锭子参数化建模系统
5.3.1 程序编写设计
5.3.2 关键零部件参数化设计实例
5.4 本章小结
第6章 棉纺锭子失效分析
6.1 棉纺锭子卷装尺寸及转速极限
6.1.1 棉纺锭子承载能力
6.1.2 棉纺锭子卷装尺寸
6.1.3 筒管安全因数
6.1.4 棉纺锭子轴向负荷及筒管总长极限
6.1.5 棉纺锭子轴承额定寿命
6.2 棉纺锭子轴承可靠性
6.2.1 可靠性定义
6.2.2 可靠性概念
6.2.3 内在功能可靠性
6.2.4 预防性保养
6.2.5 提高轴承可靠性
6.2.6 失效检测
6.3 纺锭轴承受力分析与测定
6.3.1 棉纺锭子及筒管受力分析
6.3.2 棉纺锭子轴承支承形式及受力分析
6.3.3 上轴承受力测定方法
6.3.4 上轴承受力分析
6.3.5 纵向振动及受力分析
6.4 棉纺锭子润滑
6.4.1 棉纺锭子润滑机理
6.4.2 上轴承油膜
6.4.3 油膜测定技术
6.4.4 锭子润滑油
6.5 棉纺锭子磨损
6.5.1 棉纺锭子磨损研究意义
6.5.2 棉纺锭子磨损现象
6.5.3 锭尖磨损主要原因及对策
6.5.4 棉纺锭子磨损检测方法
第7章 棉纺锭子振动分析及测试
7.1 棉纺锭子振动测试仪器
7.1.1 振动位移测定
7.1.2 冲击和加速度测定
7.1.3 振动分析方法与仪器
7.2 棉纺锭子结构对振动的影响
7.2.1 锭杆长度及直径的影响
7.2.2 杆盘质量偏心与振动的关系
7.2.3 锭杆与上轴承的配合间隙
7.2.4 轴承外环与轴承座的配合关系
7.2.5 锭底与锭尖球面半径比的确定
7.2.6 上下轴承的不同轴度对振动的影响
7.3 棉纺锭子油膜阻尼吸振原理
7.3.1 油膜阻尼吸振现象
7.3.2 油膜阻尼吸振原理
7.3.3 油膜阻尼吸振效果定性分析
7.3.4 油膜的激振作用
7.4 棉纺锭子弹性隔振原理
7.4.1 弹性隔振的作用与目的
7.4.2 弹性隔振原理
7.4.3 采用弹簧隔振锭脚的受力分析
7.4.4 上轴承座采取弹性隔振的效果分析
7.4.5 隔振垫圈的效果分析
7.5 棉纺锭子动力消振原理
7.6 筒管对棉纺锭子振动的影响
7.6.1 棉纺锭子高速化后的跳管现象
7.6.2 筒管弯曲变形对锭子振动的影响
7.6.3 筒管的选择与使用
7.6.4 筒管与锭子的设计问题
第8章 棉纺锭子的噪声分析及测试
8.1 棉纺锭子噪声测定仪器及方法
8.1.1 声级计
8.1.2 频谱分析仪
8.1.3 记录仪器
8.2 棉纺锭子噪声分析
8.2.1 细纱机与棉纺锭子噪声
8.2.2 锭子系统噪声分析
8.2.3 锭子噪声的传播
8.2.4 噪声与振