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针对传统机械式选针方式的低效率、高冲击和摩擦等问题,本课题组提出以新型磁悬浮驱动织针原理代替传统机械式选针驱动方式,通过“以电代机”,实现织针的磁悬浮直接驱动,从原理上提高针织机械的编织效率和性能指标。根据新型磁悬浮选针原理,本课题组初期尝试采用普通圆柱密绕线圈和永磁体的组合结构,通过两者间磁相互作用来实现选针。但经过前期研究发现,圆柱线圈的磁场由于随织针悬浮位移的增大而大幅衰减,使得织针在悬浮过程中的受力变化较大,不仅无法保证在全部行程范围为织针提供足够的电磁驱动力,也不利于织针的稳定悬浮。为此,本课题组提出了一种大行程、大推力、由双曲线型线圈和永磁体构成的新型磁力驱动结构。在此基础上,本文重点研究了该结构的电磁驱动理论模型,分析了织针悬浮运动过程中纱线张力、磁力及磁耦合等因素对织针运动稳定性的影响,主要研究内容包括:(1)探讨针织提花圆玮机在编织时纱线张力对织针运动时的稳定性影响,建立了纱线张力理论模型,通过理论计算、ANSYS仿真和实验,验证了弯纱理论模型的正确性,得到了纱线张力对织针运动的影响规律。(2)研究磁悬浮系统的磁力驱动部分,分析了新型驱动线圈的磁场分布特性,基于织针运动稳定性的要求研究了新型磁力驱动结构的磁力特性与规律,通过ANSYS仿真得到,轴向同轴布置、轴向间距为2mm的双级新型双曲线圈能够实现选针动作,将重约2.6g的织针和永磁体悬浮起来,并且使其在悬浮过程受力较为平稳,织针在工作位移高度的电磁力波动在5%左右。(3)研究磁悬浮织针系统中相邻织针的磁力耦合问题,利用ANSYS磁场仿真,能够实时观察到每一时间子步的针筒间的耦合效应,经过多次修改相邻针筒的轴向和径向间距,得到了不同的耦合结果云图及电磁力波动值,为磁悬浮织针针筒结构的优化设计提供依据和参考。(4)实际制作磁悬浮样机模型,实验结果表明,该新型磁力驱动可满足5英寸样机288针的针织提花圆纬机的编织工艺要求,织针实际工作过程中的电磁力波动范围控制在9.7%以内。综上,本文将样机实验与理论分析的结果进行对比,验证了磁悬浮驱动织针原理及方案的可行性。