刘　凯，张团善，胥光申，乔　辉

（西安工程大学 机电工程学院，陕西西安　710048）

目前，我国袜机选针系统仍以机械式传动为主，靠选针器拨动织针上下移动来完成选针，这种系统相比传统的手摇式袜机在织袜的效率、质量、花型等方面都有了很大的改观，但是依然存在噪声大、故障率高、效率低等缺点[1]。因此，文章依托先进的磁悬浮技术，利用U型直线电机的结构特点，设计出先进的磁悬浮式选针系统，并对其主要结构进行数据计算、结构分析、材料选型等，最终确定出最优参数。

1　用于选针的直线电机的主要参数指标

目前市场上最常见的两种袜机为提花袜机和平纹袜机。就平纹袜机而言，其织针数目达到了144～156针，在直径大约100 mm的针盘约束下，相当于每个针2.01～2.18 mm左右厚度。根据经验，织针以大约30 Hz左右的频率做上下20 mm左右的往复运动，同时还要能提供大约30 N的引线拉力，来勾拉纱线编织成为袜子。当前以机械驱动为核心的袜机选针系统已经达到了很高的水准,提高其性能指标的代价会相当高[2]。以U型直线电机为基础将织针本身做为电机的次级动子，应用电磁力驱动织针实现近似无摩擦的上下往复运动以达到选针原理，在理论上很大程度地提高了织针的动态性能，也为新型袜机的研发开辟了新思路。

2　袜机织针的动态性能分析

按照典型平纹袜机对位置控制的要求，理想的速度-时间曲线为方波形式，如图1所示:

图1　织针的理想运动速度—时间曲线

根据系统的运动状态，理想织针的运动速度-时间曲线显然无法实现。……