针织圆纬机是针织装备中的一种重要针织机械,其生产的棉布、网眼布、摇粒绒、汗布,尤其是可直接编织高档提花面料,成为人们日常生活不可缺少的服饰布料。其产品占有整个针织机械的60%以上。由于现有的针织圆纬机采用机械式传动,其工作原理是通过三角推动织针上下运动,且织针随针筒转动进行编织。机械式驱动织针原理其最大不足是织针进入三角时会产生碰撞,织针因受到冲击和摩擦,能耗高、传动效率低,且针筒旋转惯性大,因此制约了机速的进一步提高。本课题提出一种磁悬浮式驱动织针原理,通过以电代机的“零传动”模式,将现有针织圆纬机的机械式驱动方式变为电磁力推动织针上下运动进行编织,该原理从根本上消除了机械式传动中织针与三角的碰撞、冲击与摩擦,实现织针无摩擦运动,能耗低、效高,从而实现新型针织圆纬机。本文通过对磁悬浮理论与技术的研究,将磁悬浮理论通过织针直驱,结合磁悬浮驱动提出磁力驱动针织圆纬机输纱原理,针对该原理研究及样机的实验分析与调试,实现了磁悬浮式驱动织针原理、输纱原理及样机制作,以下为课题主要研究内容:(1)通过研究现有针织圆纬机的原理及结构,结合磁悬浮式驱动织针理论,提出了一种磁悬浮式驱动针织的输纱原理,该原理从根本上解决了因现有圆纬机针筒旋转惯性大,能耗高的问题;(2)根据米纳科夫定理,结合织针运动轨迹,研究了编织过程中纱线张力的动态变化,建立弯纱、成圈编织时纱线张力的力学模型,并通过ANSYS仿真验证模型的正确性,从理论上验证了磁力驱动时纱线张力变动范围;建立了织针通电线圈磁场数学模型,探讨电磁力与纱线张力的关系。(3)基于磁力驱动织针输纱原理,确定了三角、沉降片与织针的运动关系,从而设计了织针在整机系统中(五坐标联动)控制系统。经上位机调试其张力控制可实时显示、控制纱线张力。(4)研制了5英寸32织针的磁力驱动织针圆纬样机。实验结果表明,该磁力驱动针织圆纬样机输纱系统的纱线张力平稳可控,可根据上位机设定的编织工艺,织出样布。综上,本课题研制了5英寸32针磁力驱动织针圆纬样机,并通过理论与实验、样机其编织样机符合针织机械的工艺要求,满足磁力驱动输纱系统各参数的技术指标。