三维织机装备与织造技术

三维织机是一种接近具有自主知识产权的可织造碳纤维等高性能纤维立体织物的机织装备及织造技术。用三维立体织物所制成的复合材料成为航空航天器核心结构件及热防护等关键材料，并可应用于风力发电、船舶制造、汽车轻量化等高技术产业。本书重点介绍碳纤维多轴向经编机及技术、多层角联机织装备及技术和立体管状织造装备及技术，书中所述技术填补了国内碳纤维复合材料产业领域多层织造装备的空白，可实现碳纤维多轴向织物、多层厚重织物、立体异形织物、管状多层织物等新型复合材料骨架的机械化、自动化、批量化生产，提高碳纤维复合材料产品质量、降低生产成本，提升我国产业用纺织品和复合材料的自主创新能力，建成一条多层织物及其复合材料示范生产线，推动我国高性能碳纤维加工技术进入国际优选行列。

杨建成，天津工业大学机械学院纺织机械设计及自动化系主任，教授；作为第一完成人，参与了国家“十二五”科技支撑项目；碳纤维多层角联机织造装备及技术研发；主持了中国纺织工业联合会指导性项目“新一代立体织机机织装备研制及关键技术研究。主编专著及教材3部。获省部级科技进步二等奖3项，三等奖6项；为天津市教学名师。

第一章  绪论………………………………………………… １
  第一节  碳纤维的特性、碳纤维复合材料及其应用………… １
    一、碳纤维的特性…………………………………………… １
    二、碳纤维复合材料及其应用…………………… ２
  第二节  三维织机装备技术的国内外发展概况………… ５
第二章  三维织机原理与方案设计……………… ９
  第一节  三维织物的特点………………………… ９
    一、三维织物的特点……………………………… ９
    二、三维角联机织物……………………………… １０
  第二节  三维织机总体设计路线…………………… １１
    一、技术路线…………………………… １１
    二、研究方法………………………………… １２
  第三节  三维织机的技术要求…………………… １３
    一、设计过程需要考虑的技术难点………………… １３
    二、技术指标……………………………………… １４
  第四节  三维织机功能要求……………………… １５
    一、三维织机设计原理……………………………… １５
    二、主要运动的时间分配及时序要求…………………… １９
第三章  三维织机装备设计…………………………………… ２１
  第一节  三维织机设计原则与技术要求………………… ２１
  三维织机装备与织造技术
    一、设计原则………………………………… ２１
    二、技术要求………………………… ２１
  第二节  三维织机组合式开口机构设计………………… ２２
    一、开口机构设计要求……………………… ２２
    二、开口工艺分析……………………………………… ２３
    三、开口机构设计……………… ２７
    四、开口装置三维软件集成设计与仿真……………… ３３
  第三节  三维织机引纬机构设计………………… ４２
    一、引纬机构技术要求及工作原理……………… ４２
    二、引纬机构设计…………………… ４３
    三、引纬运动规律的设计………………… ４５
  第四节  三维织机打纬机构设计………………… ５０
    一、打纬机构技术指标………………………… ５０
    二、打纬机构技术要求……………………… ５１
    三、四连杆与曲柄滑块组合的打纬机构设计………… ５１
    四、打纬机构理论分析和实体建模……………… ５２
    五、四连杆＋曲柄滑块打纬机构运动学、动力学分析……… ５７
    六、基于Ｋｅｌｖｉｎ 理论的打纬机构优化设计………… ７２
  第五节  三维织机厚重织物卷取机构设计…………… ７７
    一、卷取机构设计……………………………… ７７
    二、牵引机构设计…………………………… ７８
    三、储纬机构设计……………………………… ８１
  第六节  三维织机多轴送经机构设计……………… ８３
    一、送经机构设计要求………………………… ８３
    二、机械结构设计要求…………………………… ９０
    三、送经部件机构设计……………………… ９１
    四、张力部件机构设计………………………… ９２
    五、拢纱部件机构设计……………………………… ９４
    六、纱路图设计…………………………………… ９６
    七、碳纤维多层角联织机送经机构虚拟样机研究……… ９６
  第七节  三维织机织边机构设计………………… １００
    一、织边原理及设计方案…………………… １００
    二、电子提花机的选择…………………………… １００
    三、边纱梭口参数………………………………… １０１
    四、织边机构筒子架设计…………………… １０２
第四章  三维织机装备动力学、静力学分析与优化…… １０６
  第一节  机械优化设计概述…………………… １０６
    一、机械优化设计基本原理…………………… １０６
    二、机械优化设计分析流程…………………… １０７
    三、机械优化设计数学模型……………………… １０７
  第二节  引纬机构优化设计………………………… １０８
    一、引纬机构结构分析………………………………… １０８
    二、引纬运动规律对剑杆运动的影响分析………………… １１０
    三、考虑齿轮动态啮合力的三维织机引纬机构设计………… １１８
  第三节  预打纬机构优化设计…………………………… １２６
    一、预打纬技术背景…………………………… １２６
    二、吸气系统的创新设计…………………………… １２６
    三、吸纱风道流场的ＦＬＵＥＮＴ 计算与模拟…………… １２８
    四、负压吸嘴模型的创新设计……………………… １３３
    五、预打纬装置偏置曲柄滑块的Ｍａｔｌａｂ 优化设计 １３４
    六、预打纬装置模型的建立…………………………… １３９
  第四节  打纬机构优化设计……………………………