苏州大学本科生毕业设计（论文）

带力矩补偿机构的定张力卷布机构主要由输入输出轴、摩擦式联轴器和力矩补偿机构组成。

输入轴为带花键的轴，输出轴是带链轮的空心轴，两轴通过推力轴承和滚针轴承联接，两轴同轴并能相对转动。

摩擦式联轴器由内摩擦盘、外摩擦盘、摩擦片、压簧、调整螺母等组成。外摩擦盘通过螺钉与空心输出轴联接，内摩擦盘通过花键与输入轴联接，可沿轴向移动，通过调整螺母可设定内外摩擦盘之间的初始压紧力，即可设定输出轴的初始输出力矩。

力矩补偿机构由压布辊、压布辊摆杆、感知导杆、感知弹簧、调节螺母、感知摆杆、调节螺钉、压叉和球轴承等组成，该机构的特征是能把压布辊摆杆的摆动角度转变成压叉对上述内摩擦盘的相应压紧力，从而通过输出轴的力矩补偿维持卷取过程中布的张力基本恒定。

4.定张力机构工作原理

本设计解决定张力问题的原理和方法是：用摩擦式联轴器联接输入、输出两轴，以便能通过改变摩擦式联轴器内、外摩擦盘之间的压紧力来改变输入轴传递给输出轴的摩擦力矩；同时，通过力矩补偿机构来感知卷布辊上布卷直径的大小，并相应地改变摩擦式联轴器内、外摩擦盘之间的压紧力，以实现卷布辊上的卷取力矩随布卷直径的增大而增大的目的。

图1是带力矩补偿机构的织机卷取装置的剖视示意图。 图2是图1的局部左视示意图。 图3是图1的局部右视示意图。

图中：1、压布辊；2、压布辊摆杆；3、弹簧导杆；4、调节螺母；5、感知压簧；6、感知摆杆；7、调节螺钉；8、压叉；9、深沟球轴承；10、调整螺母；11、垫片；12、压簧；13、内摩擦盘之一；14、摩擦片之一；15、外摩擦盘之一；16、联接螺钉；17、向心推力球轴承；18、输出轴；19、滚针轴承；20、推力轴承；21、输入轴；21、箱式墙板；23、向心推力球轴承；24、卷布辊；25、布卷。

参照图1至图3，本设计给出的卷取装置的具体结构方案如下：卷布辊24通过传动链（图中未画出）与输出轴18相联；空心输出轴18用推力轴承20和滚针轴承19与输入轴21联接，两轴轴线重合且允许相对转动；摩擦式联轴器的外摩擦盘15用螺钉与输出轴18固联，内摩擦盘14通过花键与输入轴21相联并能沿轴21轴向移动，联轴器的初始输出转矩由压簧12和调整螺母10设定，所述的初始输出转矩为布卷（25）直径等于卷布辊（24）直径（即卷取辊上基本无布）时维持布中张力为预期值所需的输出轴输出转矩，能通过拧松或拧紧调整螺母10方便地设定。

随着织造过程的进行，布卷25的直径逐渐增大，压布辊摆杆2的摆角随之相应增大，

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推动压簧导杆3移动，使压簧5对感知摆杆6的压力增大，进而通过调节螺钉7迫使压叉8上的深沟球轴承9对内摩擦盘13的压力进一步增大，从而使输入轴21传递给输出轴18的摩擦转矩增大，这又使卷布辊上的卷取力矩增大，最终实现布中张力基本恒定的定张力目标。其中压布辊摆杆2的摆角增量与压簧5对感知摆杆6的压力的增量之间的关系能通过调节螺母4和调节螺钉7方便的进行调整。

第3章 定张力卷布机构结构设计

第3.1节 链传动设计

定张力机构需要接受从织布机母机传入的动力，由于从织布机引导过来的传动装置紧靠着地面，而定张力机构距离地面还有一段距离，在其之前需要有一个中间传动轴。同样，定张力机构把动力传递给卷布辊轴也需要一个中间传动轴。由于各轴之间距离较长，同时为了减少定张力机构的轴向尺寸，在此将其动力的输入和输出设计为链传动。

（一）链型号的选择

在此以定张力机构到卷布辊之间的链传动为对象进行设计，初步设计其齿数比为21：48，中心距为500mm。

选用滚子链，由于布卷张力不是很大，而且链速极低，功率很小，在此不适宜于采用根据链速和功率确定链的型号的方法。在设计时先参照其他设计案例及设计经验初选链的型号，然后再对其进行校核。

1.链的型号选用10A，其参数如下 链号 节距p 滚子外径d1 内链节内宽b1 2.链轮设计

链轮齿形选用较常用的三圆弧一直线齿形，轴向齿形选择B型（如图3-1所示）。确定了链的型号和链轮齿数后链轮的基本参数和主要尺寸也就确定，其准确值参见附录中链轮零件图。

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10A 15.875 10.16 9.40 销轴直径d2 内链板高度h2 极限拉伸载荷Flim 每米质量q 5.08 15.09 21.8KN 1.0kg 苏州大学本科生毕业设计（论文）

对于定张力机构的输出链轮，为了使其制造安装方便，将其设计为组合式，联结摩擦离合器外摩擦盘处与链轮主体分开，与链轮之间采用螺栓联结，结构如图3-2所示：

图3-1 图3-2

（二）链传动的强度校核

卷布的速度为15cm/min=2.5mm/s,设计布中张力时，查阅很多资料都没有找到具体值，考虑到此时布在织好后再卷绕到布卷上，张力不必很大，此处设计其不超过500N，在进行强度校核时张力以500N进行计算。

由于链速较低，因抗拉静力强度不够而破坏的几率很大，常按下式进行抗拉静力强度计算

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