有结织网机是渔网编织的高质量高效率加工机械设备,其中下钩机构是有结织网机重要的组成部分。现有织网机的下钩机构是通过机械凸轮连杆机构驱动下钩端完成织网打结的运动,故而存在着传动结构复杂、运动中构件间的冲击和噪音大、因机械磨损而精度降低且缺乏柔性等问题。随着伺服控制技术的发展和电子凸轮在机械领域的应用,在下钩机构中通过伺服控制系统驱动,使用电子凸轮机构代替机械凸轮机构能够弥补以上的缺陷。本文针对有结织网机下钩机构开展了以下相关的设计与研究工作。首先,查阅分析国内外织网机研究现状和伺服控制技术应用相关文献,结合电子凸轮技术在机械领域的应用和研究,提出一种有结织网机下钩电子凸轮复合机构。根据下钩机构工作原理设计出下钩电子凸轮复合机构,通过伺服电机驱动两路并联的摆动导杆机构和曲柄摇杆机构实现下钩端复杂的轨迹运动。下钩板因跨距较大,在高速运转时产生的惯性力易使其弯曲变形,导致下钩打结运动精度降低,因此设计了抵抗下钩板弯曲变形的机构。根据构件运动副演化原理,建立了下钩机构的三维模型。其次,为验证下钩机构的运动性能是否良好,对下钩机构进行了运动学分析。在完成下钩机构设计的基础上,根据下钩工艺要求和运行时序,使用五次多项式插值对下钩端的运行轨迹进行规划,获得了下钩端的运动规律曲线图;基于下钩机构的结构,应用闭环矢量法建立了反求机构运动学参数的数学模型,分别对下钩电子凸轮机构和下钩板抗弯机构进行了运动学分析,获得了电子凸轮周期运动曲线图和各构件的运动学曲线图,结果表明各构件的运动满足机械运动学要求。然后,为改善下钩机构的运动学性能,对其相关运动参数进行了优化。根据对下钩机构运动学的分析,为降低伺服电机的冲击和振动,使用粒子群优化算法对下钩的运动参数进行了优化,优化结果显示,伺服电机的最大角加速度幅值显著降低,验证了优化方法的有效性;为验证下钩机构运动学分析的正确性,建立了下钩电子凸轮机构的虚拟样机,并使用优化后的运动参数,通过ADAMS仿真软件对其进行运动学分析,仿真获得的运动曲线规律与理论计算的基本一致,说明对下钩机构运动学分析合理。最后,针对下钩机构在高速运转下产生的冲击、振动、疲劳破坏和变形等问题,对下钩机构进行了力学特性的分析。根据下钩机构运动学分析结果,求出各构件质点处的惯性力及惯性力矩,通过对各构件受力分析,列出其力和力矩平衡方程,通过矩阵法在Matlab软件编程计算求解,获得各构件的运动副反力和驱动力矩。对各构件的动力学分析结果表明:下钩机构各构件受力合理,伺服电机输出的驱动力矩处于机械动力学许可范围内;对下钩机构关键零部件进行了静力学分析,验证了下钩机构在所处工况中运行的可靠性。