喷气织机高速连续运行,其织物卷取机构的张力稳定性问题十分重要,直接影响到织物的质量和产量。由于织物卷取过程卷取力矩是时变的,如果张力过大,有可能造成织造过程中经线断线等问题;若张力过小,可能使织物过松、皱褶甚至会引起纺织过程中织物跑偏,降低产品的质量。因此,张力稳定性问题一直是从事喷气织机研究者和使用者长期研究探讨的难题之一。多年来国际上主要喷气织机生产商,如日本丰田、津田驹、意大利毕加诺等公司一直在致力于这方面的研究,取得了一些成果,但是他们的研究成果由于知识产权、技术保密、制造成本等问题,我国喷气织机生产不能直接使用。因此,开展喷气织机定张力卷取机构的改进创新设计研究,形成具有自主知识产权成果,是提升我国喷气织机产品质量的必由之路。基于上述原因,本课题以江苏万工集团生产的WG2000型喷气织机为研究对象,通过对喷气织机定张力卷布机构的研究分析,提出了一种改进方案,运用现代优化设计方法对改进方案进行分析研究,构建了动力学模型,然后利用有限元方法对其机构的主要部件进行可靠性优化设计,并进行实验研究,对相关参数进行了二次优化,部分研究成果即将应用到生产中。本论文共分六章,主要研究内容如下:第一章概论本章通过对国内外喷气织机发展现状的介绍,阐述了本课题的研究意义。针对喷气织机定张力卷取机构存在的问题,在分析国内外研究现状的基础上,提出了“高速喷气织机定张力卷取机构优化及其改进设计”的课题,并确立了主要研究内容。第二章定张力卷取机构改进方案设计本章通过对WG2000型喷气织机原有卷布机构的研究分析,在综合国内外卷布机构优缺点的基础上,提出了两种解决方案,通过对两种方案比较分析,确立了定张力卷取机构优化改进设计方案。第三章定张力卷取机构系统数学模型本章首先经过优化设计确定定张力卷取机构,然后对机构进行动力学分析,构造了其动力学模型。第四章定张力卷取机构关键零部件有限元分析本章首先建立了机构关键零部件摩擦盘的二维瞬态温度场/应力场有限元模型,然后再利用MSC. Nastran有限元软件对其进行动力学仿真和分析。第五章实验研究为了进一步验证理论设计,本课题设计制造了一套新的定张力卷取机构,对其进行实验研究。通过实验研究,对定张力卷取机构相关参数进行了进一步优化,使理论模型更加符合实际。第六章总结本章主要对本文所做的主要研究内容进行了总结和概括,阐述了研究所取得的初步成绩及不足之处,并对其今后可能研究方向进行了展望。