四连杆打纬机构工作原理及应用

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：(一)工作原理四连杆打纬机构是一个曲柄摇杆机构，如图8-33 所示，它由曲柄、牵手连杆、筘座脚( 摇杆) 和机架组成。它们用在织机的打纬机构中，分别称为轴向打纬和非轴向打纬。

(一)工作原理

四连杆打纬机构是一个曲柄摇杆机构，如图8-33 所示，它由曲柄、牵手连杆、筘座脚( 摇杆) 和机架组成。曲柄因为很短，故通常与曲柄轴做成一体，常称曲轴。连杆活套在曲柄上形成转动副，连杆与筘座脚之间的转动副称为牵手栓，筘座脚与机架之间的转动副则称为摇轴。当主轴转动时，曲柄随其同轴转动，通过连杆推动筘座脚绕摇轴摆动。在筘座脚上装有整齐排列的钢筘，经纱与钢筘间隔排列，当筘座脚向前摆动时，钢筘就会将新引入的纬纱推向织口。当曲柄与连杆重叠共线时，连杆栓摆动到最后的位置( 离织口最远) ，此时筘座脚的速度为零，加速度最大，曲柄对应的位置称为“后死心”。而当曲柄与连杆拉直共线时，筘座脚摆动到最前位置，钢筘将纬纱推入织口，此时钢筘的速度同样为零，加速度也最大，曲柄对应的位置称为“前死心”。曲柄由后死心转到前死心时，筘座脚完成一次打纬动作。这种机构结构简单，制造容易，但筘座运动没有停顿时间。

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图8-33　四连杆打纬机构

1—曲柄轴 2—曲柄 3—牵手连杆 4—牵手栓 5—筘座脚6—筘帽 7—钢筘 8—筘座 9—摇轴

(二)四连杆打纬机构的类型

根据四连杆机构中各杆件长度之间的关系，曲柄摇杆机构分为对心( 正置) 曲柄摇杆机构a、Ⅰ型曲柄摇杆机构b 和Ⅱ型曲柄摇杆机构c。它们用在织机的打纬机构中，分别称为轴向打纬( 对心曲柄摇杆机构) 和非轴向打纬( Ⅰ型和Ⅱ型曲柄摇杆机构) 。

1.对心曲柄摇杆机构如图8-34( a) 所示，曲柄摇杆机构ABCD，曲柄长度l1，连杆长度l2，摇杆长度l3，机架长度l4。在该机构中，摇杆往返两个行程对应曲柄的转角都为180°，无急回运动特性，一般用在棉织机上。

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图8-34　曲柄摇杆机构(https://www.chuimin.cn)

2.Ⅰ型曲柄摇杆机构如图8-34( b) 所示。此时，连杆BC 与摇杆CD 的铰链点C 的两个极限位置C1、C2的连线与机架AD 的交点落在AD 的延长线上，摇杆的慢行程转向与曲柄转向相同。A 点到C1C2连线的垂直距离称为非轴向偏距( 用e 表示) 。

3.Ⅱ型曲柄摇杆机构如图8-34( c) 所示。此时，连杆BC 与摇杆CD 的铰链点C 的两个极限位置C1、C2的连线与机架AD 的交点落在AD 的连线上，摇杆的慢行程转向与曲柄转向相反。A 点到C1C2连线的垂直距离称为非轴向偏距( 用e 表示) 。

4.连杆长度和曲柄的比值对筘座运动的影响纺织行业中，习惯上将曲柄的长度用r 表示，连杆的长度用l 表示，在四连杆打纬机构中，连杆和曲柄的长度比值l/r 对筘座脚的影响最大。通常，按照连杆与曲柄长度的比值l/r 大小，将打纬机构分为长连杆打纬( l/r ＞6)、中连杆打纬(3 ＜l/r ＜6) 和短连杆打纬( l/r ＜3) 。为了便于比较，设e =O，并假定主轴匀速回转，则不同连杆长度下筘座脚的运动曲线如图8-35 所示。

从位移s 和速度v 曲线看出，连杆越短，曲柄处于后死心附近时( α:180°) ，筘座的运动越慢，相对静止的时间越长，这有利于宽幅引纬。

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图8-35　不同的l/r 值对筘座运动曲线的影响

从速度和加速度图可以看出，连杆越短，当曲柄处于前死心位置附近时( α =0) ，筘座的运动速度越快，加速度也越大，对打纬有利，适合织毛麻等厚重织物。

但连杆越短，筘座运动的加速度变化越大，从而使织机的振动加剧，不利于高速运转。可以通过减轻筘座质量来弥补。

所以，短连秆打纬适合宽幅织物、厚重织物的织造，为改善其动力性能，一般采用轻筘座，以适应高速，减轻织机振动。中长连杆则适合轻型、窄幅织机。

四连杆打纬机构工作原理及应用

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