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印刷机械收纸部分设计说明书.doc

胶印机改装成上光机干燥与收纸机组的改进设计

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胶印机改装成上光机干燥与收纸机组的改进设计.zip

印刷机械收纸部分设计说明书.doc---(点击预览)

上光机干燥与收纸机组总装图.dwg

上辊子.bak

上辊子.dwg

压纸板.dwg

小转轴.dwg

底板.dwg

支撑脚架.dwg

收纸支撑块.dwg

滑动板.dwg

滚子轴承座.dwg

转轴轴座.dwg

轴套盖.dwg

输纸台.dwg

输纸齿轮.dwg

连接带轮.dwg

链传动机构图.dwg

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关键词：: 胶印机改装上光干燥机组改进改良设计

资源描述：

摘要

国产单色胶印机在印刷市场具有巨大的保有量。目前由于印刷产品结构的调整与印刷技术的进步，单色印刷机的业务量明显下降；同时由于上光工艺的绿色环保优势，在印刷市场具有广阔的发展前景。印刷企业有较大的需求将单色胶印机改造成上光机，以便在成本投入较小的情况下，有效利用现有设备。

上光的方式与样式也呈现多样化，观察目前国内非常为之风行的文化出版品为求立体质感的表现而使用的局部立体上光，加工後的印刷完成品呈现出令人炫目的特殊立体视觉效果。其膜面已可不再是单一材质，可由不同种上光材料复合而得，如光由上光、PP上光、UV上光、水性上光等，由此可知上光虽然只的是在印刷品表面涂布裱合树脂、胶膜等物质而形成一膜面，但此膜面将随着时代的进步而有不同的变化。例如上光可用在包装产品上，有抗热作用食品包装上光；以及商业用途，如扑克牌上光等。

干燥装置由烘道和热源组成。烘道是长方体形箱体，热源种类较多。用于上光机的干燥装置主要有热风干燥装置、红外线干燥装置、紫外线干燥装置和电子束干燥装置。这几种干燥装置可以单独使用，也可以组合使用。组合使用的干燥流程安排一般为：涂布上光油-→紫外线固化-→红外线干燥；涂布上光油（底油）-→热风干燥-→涂布UV光油-→紫外线固化；涂布上光油（底油）-→红外线干燥-→涂布UV油-→紫外线固化；涂布上光油-→热风干燥-→红外线干燥。

本论文在研究印刷机结构的基础上，对单色胶印机的印刷与水墨机组加干燥装置，对原机结构进行改造后，对收纸、干燥机组进行了结构设计，并完成与主机的连接，同时改造后的装置能够对印品进行烘干并收集整齐。

关键词：UV上光干燥装置收纸

ABSTRACT

Domestic single-color offset printing market with a huge population. Progress due to the the printed product structure adjustment and printing technology, the amount of monochrome printing business decreased; same time as the the green advantage polishing process, in the printing market has broad prospects for development. Printing companies large demand the monochrome Offset transformed into polishing machine, in order to invest in the cost the smaller effective use of existing equipment.

The manner and style of glazing diversified to observe the domestic cultural whom very popular local publications for the sake of the performance of the three-dimensional texture stereo glazing, printed after processing the finished product presents a dazzling special three-dimensional visual effects. The membrane surface is no longer a single material, obtained by different kinds of glazing material composite, as light glazing, PP varnishing, UV coating, aqueous coating, can be seen the glazing only in print surface coating pasting resin, film, and other substances to form a membrane surface, the membrane surface will be different with the progress of the times. For example, the glazing can be used in packaging a product, there are thermal role of food packaging glazing; as well as commercial purposes, such as poker, glazing and other.

Drying device by drying tunnel and heat. Drying tunnel is a rectangular-shaped box, more types of heat sources. The main drying apparatus for polishing machine with a hot air drying apparatus, an infrared drying apparatus, UV-drying apparatus, and electron beam drying apparatus. These types of drying apparatus may be used alone, but also be used in combination. Combination used in the drying process arrangements generally: the coating varnish UV curing IR drying; coating on Varnish (Diyou) hot air drying coating UV varnish UV curing; coating on varnish (base oil) infrared drying coated with UV oil UV curing; coating Varnish IR drying hot air drying.

The papers on the basis of the research presses structure, Ink color offset press printing units plus drying device, and to transform the structure of the original machine, a structure designed for the collection of paper, drying unit, and complete the connection to the host transformation after the device for drying of printed materials and collect a tidy.

Key words：UV coating Drying device Received paper mechanism

ABSTRACT3

1.绪论5

1.1课题背景5

1.2干燥机原理：9

2. 胶印机改装成上光机干燥与收纸机组的结构设计13

2.1输纸机构的设计:13

2.2干燥源设计14

2.3干燥机的传送机构设计15

2.4收纸机构的设计17

2.5设计小结19

3. 胶印机改装成上光机干燥与收纸机组的校核计算20

3.1电动机选择20

3.2计算总传动比及分配各级的传动比21

3.3传动装置的运动参数及动力参数的计算21

3.4 V带传动的设计计算22

3.5主动带轮轴的设计计算24

3.6 键联接的选择及校核计算26

3.7 箱体结构的设计27

3.8设计小结28

设计总结30

参考文献31

致谢32

1.绪论

1.1课题背景

单张纸印刷机的输纸方式有手给纸和由机械装置自动输纸两种。手输纸因为速度和正确性都存在一些总题，现在已很少应用。自动输纸装置是利用机械进行给纸作用，可节省人力，减轻工人劳动强度，提高生产率，保证给纸的正确性，提高印刷质量。自动输纸机的输纸方式有，摩擦式、气动式两种。摩擦式是靠磨擦轮使其表面纸张与纵堆分离的。这种给纸方式，机器的结构比较简单，但由于靠磨擦分纸，容易使印迹擦糊、纸张蹭脏、薄纸易磨坏，分纸效果也不够准确，而且速度低，采用连续上纸方法，劳动强度大，现在很少采用。

　　气动式输纸是利用气泵先由吹气嘴把压缩空气吹人纸堆上面的几张纸之间，再由吸纸嘴把纸堆表面的纸张吸起与纸堆分离而传递的，根据输送方式又可分为间歇式和连续式。

　　间歇式输纸是纸与纵之间有一定的距离，而连续式给纸是后一张纵的前边缘重叠在前一张纸后边缘之下，相邻两张纸有部分重叠，因此有足够的定位时间，定位较准确，也有利于提高印刷速度。

图1-1是连续式输纸装置各部分动作配合的示意图[2]。首先由松纸吹嘴将给纸堆上层的纸吹松，分纸吸嘴向下移动将最上面一张纸吸住并上抬后翘，以防止吸住双张，有利于压纸吹嘴插入吹风，压纸吹嘴压住第二张纸并吹风，使上下两张纸分开，送纵吸嘴向后移动吸伙纸张，分纸吸嘴停止吸气，放开纸张并向上抬，此时压纸吹嘴停止吹气，并离开纸堆，送纸吸嘴向前移动输出纸张，完成一张纸的输送。纸张经输纸板送到规矩装置进行定位。高速输纸机每分钟能输纸近200张。

内容简介：: 北京印刷学院毕业设计（论文）北京印刷学院毕业设计说明书课题名称：胶印机改装成上光机干燥与收纸机组的改进设计专业班级：机械工程及自动化 09-1 班学生姓名：王博通学生学号： 090110124 起迄日期： 2012 年 11 月 25 日 2013 年 6 月 15 日指导教师：赵吉斌职称：副教授日期： 2013 年 03 月 26 日 nts 北京印刷学院毕业设计（论文）摘要国产单色胶印机在印刷市场具有巨大的保有量。目前由于印刷产品结构的调整与印刷技术的进步，单色印刷机的业务量明显下降；同时由于上光工艺的绿色环保优势，在印刷市场具有广阔的发展前景。印刷企业有较大的需求将单色胶印机改造成上光机，以便在成本投入较小的情况下，有效利用现有设备。上光的方式与样式也呈现多样化，观察目前国内非常为之风行的文化出版品为求立体质感的表现而使用的局部立体上光，加工後的印刷完成品呈现出令人炫目的特殊立体视觉效果。其膜面已可不再是单一材质，可由不同种上光材料复合而得，如光由上光、 PP 上光、 UV 上光、水性上光等，由此可知上光虽然只的是在印刷品表面涂布裱合树脂、胶膜等物质而形成一膜面，但此膜面将随着时代的进步而有不同的变化。例如上光可用在包装产品上，有抗热作用食品包装上光；以及商业用途，如扑克牌上光等。干燥装置由烘道和热源组成。烘道是长方体形箱体，热源种类较多。用于上光机的干燥装置主要有热风干燥装置、红外线干燥装置、紫外线干燥装置和电子束干燥装置。这几种干燥装置可以单独使用，也可以组合使用。组合使用的干燥流程安排一般为：涂布上光油 -紫外线固化 -红外线干燥；涂布上光油（底油） -热风干燥 -涂布 UV 光油 -紫外线固化；涂布上光油（底油） -红外线干燥 -涂布 UV 油 -紫外线固化；涂布上光油 -热风干燥 -红外线干燥。本论文在研究印刷机结构的基础上，对单色胶印机的印刷与水墨机组加干燥装置，对原机结构进行改造后，对收纸、干燥机组进行了结构设计，并完成与主机的连接，同时改造后的装置能够对印品进行烘干并收集整齐。关键词： UV上光干燥装置收纸 nts 北京印刷学院毕业设计（论文） ABSTRACT Domestic single-color offset printing market with a huge population. Progress due to the the printed product structure adjustment and printing technology, the amount of monochrome printing business decreased; same time as the the green advantage polishing process, in the printing market has broad prospects for development. Printing companies large demand the monochrome Offset transformed into polishing machine, in order to invest in the cost the smaller effective use of existing equipment. The manner and style of glazing diversified to observe the domestic cultural whom very popular local publications for the sake of the performance of the three-dimensional texture stereo glazing, printed after processing the finished product presents a dazzling special three-dimensional visual effects. The membrane surface is no longer a single material, obtained by different kinds of glazing material composite, as light glazing, PP varnishing, UV coating, aqueous coating, can be seen the glazing only in print surface coating pasting resin, film, and other substances to form a membrane surface, the membrane surface will be different with the progress of the times. For example, the glazing can be used in packaging a product, there are thermal role of food packaging glazing; as well as commercial purposes, such as poker, glazing and other. Drying device by drying tunnel and heat. Drying tunnel is a rectangular-shaped box, more types of heat sources. The main drying apparatus for polishing machine with a hot air drying apparatus, an infrared drying apparatus, UV-drying apparatus, and electron beam drying apparatus. These types of drying apparatus may be used alone, but also be used in combination. Combination used in the drying process arrangements generally: the coating varnish UV curing IR drying; coating on Varnish (Diyou) hot air drying coating UV varnish UV curing; coating on varnish (base oil) infrared drying coated with UV oil UV curing; coating Varnish IR drying hot air drying. The papers on the basis of the research presses structure, Ink color offset press printing units plus drying device, and to transform the structure of the original machine, a structure designed for the collection of paper, drying unit, and complete the connection to the host transformation after the device for drying of printed materials and collect a tidy. Key words： UV coating Drying device Received paper mechanism nts 北京印刷学院毕业设计（论文）目录 ABSTRACT . 3 1.绪论 . 5 1.1课题背景 . 5 1.2干燥机原理： . 9 2. 胶印机改装成上光机干燥与收纸机组的结构设计 . 13 2.1输纸机构的设计 : . 13 2.2干燥源设计 . 14 2.3干燥机的传送机构设计 . 15 2.4收纸机构的设计 . 17 2.5设计小结 . 19 3. 胶印机改装成上光机干燥与收纸机组的校核计算 . 20 3.1电动机选择 . 20 3.2计算总传动比及分配各级的传动比 . 21 3.3传动装置的运动参数及动力参数的计算 . 21 3.4 V带传动的设计计算 . 22 3.5主动带轮轴的设计计算 . 24 3.6 键联接的选择及校核计算 . 26 3.7 箱体结构的设计 . 27 3.8设计小结 . 28 设计总结 . 30 参考文献 . 31 致谢 . 32 nts 北京印刷学院毕业设计（论文） 5 1.绪论 1.1 课题背景单张纸印刷机的输纸方式有手给纸和由机械装置自动输纸两种。手输纸因为速度和正确性都存在一些总题，现在已很少应用。自动输纸装置是利用机械进行给纸作用，可节省人力，减轻工人劳动强度，提高生产率，保证给纸的正确性，提高印刷质量。自动输纸机的输纸方式有，摩擦式、气动式两种。摩擦式是靠磨擦轮使其表面纸张与纵堆分离的。这种给纸方式，机器的结构比较简单，但由于靠磨擦分纸，容易使印迹擦糊、纸张蹭脏、薄纸易磨坏，分纸效果也不够准确，而且速度低，采用连续上纸方法，劳动强度大，现在很少采用。气动式输纸是利用气泵先由吹气嘴把压缩空气吹人纸堆上面的几张纸之间，再由吸纸嘴把纸堆表面的纸张吸起与纸堆分离而传递的，根据输送方式又可分为间歇式和连续式。间歇式输纸是纸与纵之间有一定的距离，而连续式给纸是后一张纵的前边缘重叠在前一张纸后边缘之下，相邻两张纸有部分重叠，因此有足够的定位时间，定位较准确，也有利于提高印刷速度。图 1-1是连续式输纸装置各部分动作配合的示意图 2。首先由松纸吹嘴将给纸堆上层的纸吹松，分纸吸嘴向下移动将最上面一张纸吸住并上抬后翘，以防止吸住双张，有利于压纸吹嘴插入吹风，压纸吹嘴压住第二张纸并吹风，使上下两张纸分开，送纵吸嘴向后移动吸伙纸张，分纸吸嘴停止吸气，放开纸张并向上抬，此时压纸吹嘴停止吹气，并离开纸堆，送纸吸嘴向前移动输出纸张，完成一张纸的输送。纸张经输纸板送到规矩装置进行定位。高速输纸机每分钟能输纸近 200张。 nts 北京印刷学院毕业设计（论文） 6 图 1-1 吹嘴、吸嘴动作的配合图卷简纸印刷机的特点是印刷速度高、产量大，通用于双面印刷。它的输纸装置是将纸带输出，经传纸辊送入印刷装置。输纸装置 3上一般装有 1 3 个卷筒纸，在第一个卷筒纸即将印完时，第二个卷筒纸立即从预备位置进入给纸位置。输纸装置由制动机构和接纸机构组成。制动机构主要是保证在印刷过程中拉紧纸带，使纸带在工作状态下始终保持一定的张力，达到给纸均匀的目的，同时，当级带断裂或印刷速度降低时、防止纸带自动退卷。接纸机构是在更换新卷筒纸时，不停机，实现自动接纸，并保证在接纸过程中新旧纸带的速度相等。印刷装置： 1）印刷部分在印刷中有各种方法，其区别是在加压方式上，加印刷压力的目的，是将油墨从印版或橡皮布上转印到承印材料上，加压部分就由印版滚筒、压印滚筒组成，nts 北京印刷学院毕业设计（论文） 7 在胶印方法中就是由印版滚筒、橡皮滚筒、压印滚筒以及其附属设备组成，均称为印刷部分。在印刷方法中，还有用物理的压力由静电压而使油墨附着在承印材料上的静电印刷法，在丝网印刷中用橡皮刮板进行印刷的刮板法 4。 2）装置版部分凸版、平版、凹版由于各自的版材不同，装版方式也不同。凸版印刷中，将铅版或树脂版用针塞或用双面粘胶布粘贴的方法安装在版台或版滚筒上。平版印刷中主要使用铝基的 PS版或锌版，将其版卷成圆筒形装在印版滚筒上，在袋版操作中，胶印轮转机和胶印单张机装版方法有所不同。凹版印刷中，制版时已直接将图文制在铜印版滚筒上，用机械安装进行印刷。 3）上墨部分从墨斗中输出油墨，到版面上均匀地附着油墨，有一系列的相关装置，平版和凸版印刷中这些装置相似，而凹版印刷中则不同。平版和凸版印刷机上，从墨斗（ inkfountain）中由墨斗辊（ ink fountain roller）传出少量的油墨，传给传墨辊（ ink feed roller)，再传给串墨辊（ ink vibrator）、匀墨辊（ ink distributing roller）使油墨均匀后由着墨辊（ form inking roller）向版面上上墨（图 1-2）。作为附属装置有搅拌器。凹版印刷时 5，印版滚筒在墨斗中，进行高速旋转，由刮墨刀刮去多余的油墨1-墨斗辊 ;2-传墨辊 ;3-半墨辊 0 4,6-匀墨辊 ;5-着墨辊图 1-2 平版印刷机上墨装置 nts 北京印刷学院毕业设计（论文） 8 （图 1-3）。其方法有淹辊方式、上墨辊方式和喷淋方式三种，高速印刷时采用喷淋方式较多。 4）给水部分在胶印中，版面保持适当的水分是非常重要的，因此，在印刷机上有给水部分，它由水斗、水斗辊（ water fountain roller）、传水辊（ damping distrbutor）、串水辊（ dampening vibrator）、着水辊（ form dampening roller）组成。水斗辊、串水辊用金属制成，大多镀铬、传水辊和着水辊包以水胶绒。如图 1-4。图 1-3 凹版印刷上墨方式 1-水斗 ;2-水斗辊 ;3-传水辊 ; 4-匀水辊 ;5-着水辊 ; 图 1-4 给水装置在胶印中，给水的微量调节是非常困难的技术，为此，高速多色印刷机和胶印轮转机采取了新的装置。一种是毛刷辊式给水装置，如图 1-5听示，它将传水辊换成毛刷辊，水斗辊在水斗中连续旋转、将水传给毛刷辊，毛刷辊也连续旋转，细小的水滴就甩到串水辊上，通过着水辊把水均匀地传给印版。一种是达格伦给水装置 6，如图 1-6所示，取消了着水辊，水斗辊在水斗中旋转，传水辊与水斗辊nts 北京印刷学院毕业设计（论文） 9 及着墨辊同进接触，把水斗辊上的水分传给着墨辊，再由着墨辊把水分传给印版，传水辊的转速约为着墨辊的 20 25%，改变水斗辊的转速，可以调节给水量的大小。图 1-5 刷辊式给水装置图 1-6 达格伦给水装置 5）附属装置印刷装置中的附属装置有规矩部件、卷筒纸轮转机上配的折页部件、纸带减震器等，这些可以用手动，也可能远距离操作或自动控制。 1.2 干燥机原理：印刷以后，要使油墨在印刷品上尽快的干燥，以防止出现背面蹭脏现象，影响印品质量，因而设计了各种方式的干燥装置，使油墨在极短的时间里干燥。干燥装置由烘道和热源组成。烘道是长方体形箱体，热源种类较多。用于上光机的干燥装置主要有热风干燥装置、红外线干燥装置、紫外线干燥装置和电子束干燥装置。这几种干燥装置可以单独使用，也可以组合使用。组合使用的干燥流程安排一般为：涂布上光油 -紫外线固化 -红外线干燥；涂布上光油（底油）-热风干燥 -涂布 UV光油 -紫外线固化；涂布上光油（底油） -红外线干燥-涂布 UV油 -紫外线固化；涂布上光油 -热风干燥 -红外线干燥。 nts 北京印刷学院毕业设计（论文） 10 1.热风干燥装置热风干燥是用电热管或煤气等加热烘道中的空气 7，使烘道达到需要的温度，上光油中的溶剂挥发，废气从排气管道中排除，达到干燥的目的。在轮转机中使用热固性油墨，它含有大量的溶剂，利用煤气火焰或热风能使油墨在瞬时间内干燥，这些干燥机与印刷机连动，开始印刷时使开始点火，停印时灭火，能防止纸张燃烧。有的经加热后立即经过冷却辊进行冷却，也能起到加速干燥的作用。现在卷筒纸胶印轮转机较多的采用这种干燥方式。凹版印刷采用热风方式或热滚筒式，如图 1-7。图 1-7 凹版印刷干燥装置 2.红外线干燥装置红外线干燥是用红外线管状石英灯作为辐射器，向涂布上光油的印刷品表面辐射光波。这种干燥装置可以安装在机器的任何部位，也易于调节功率。对人体无害，使用周期长，耗电少，但辐射利用率低。辐射器必须与反射器配合才能提高辐射效率。 3.紫外线干燥装置 8紫外线干燥也称紫外线固化或 UV固化，主要由紫外线光源、反射器、和辅助设备组成。紫外线光源包括汞蒸气灯（金属卤化物灯和无极灯）和氙灯。汞蒸气灯是用于固化上光涂料最为普通的光源，有低压汞灯、中压汞灯和高压汞灯。用于 UV固nts 北京印刷学院毕业设计（论文） 11 化的汞蒸气灯一般是一根长度不等，内部注有汞，密封透明的石英管，两端装有钨制的成电极。当两极间通过电流时触发电弧，通常使用交流电。汞蒸气倚赖汞的蒸发和汞原子与具有足够动能的电子撞击而电离，放出光子能量。汞蒸气灯管是用高纯度石英制成，这种物资能透射紫外光。石英外壳耐高温，灯源的工作温度一般在 700左右。 UV固化广泛使用中压汞灯，它的输出功率比低压汞灯高，一般为 40-300W/cm。中压汞灯的灯管由透明石英构成，工作时表面温度达到 700。为了保持恒定的光谱输出，必须靠冷却来控制温度。可以将灯管与适当的排风设备相连，把产生的臭氧全部排出去。装有常规电极的中压汞灯需用 15-30min 预热时间才能达到其完备的光谱输出，这时汞在石英管内汽化。如果这种灯在工作期间不留神被关掉了，汞会迅速凝结，不能立即重新启动，仍需预热。中压汞灯使用寿命一般为 1000h,最高可达2000h,它的辐射输出随使用时间的增加逐渐衰退，在运行的生产线上不易引起注意。使用中应随时对产品质量检查，以确保中压汞灯的使用效果。为了有效利用中压汞灯的输出功率， UV固化设备应具有反射器、冷却器、排气系统等。氙灯是充入高压氙气的灯管 9，用电容充电，使灯管两端达到实现点火所需的高电压。每隔输入电源的 1/2周相发生一次点火或闪光，辐射到 UV 光油上，使 UV光油固化。紫外线干燥用反射器与红外线干燥用反射器相同。辅助设备包括光闸、通风、冷却系统和屏蔽装置。高强度的光源会使印刷品点燃或熔化。中压汞灯需要通风冷却灯管表面，控制灯管表面温度，防止灯管过热而缩短使用寿命，并造成不规则的光谱输出，影响固化效率；通风冷却系统把短紫外波nts 北京印刷学院毕业设计（论文） 12 长区的谱线与空气作用产生的臭氧排除，排除烟气。红外线干燥和热风干燥的烘道较长，一般为 6-9m,而紫外线干燥烘道较短，一般为 0.9m左右。 4.电子束干燥（固化）装置 10电子束干燥装置主要用扫描束加速器或直线阴极加速器产生高能电子束流，对上光涂料进行固化。高能电子与物质碰撞时产生 X射线， X射线穿透性强，必须给予充分的屏蔽和配备自动保险装置。 nts 北京印刷学院毕业设计（论文） 13 2. 胶印机改装成上光机干燥与收纸机组的结构设计 2.1 输纸机构的设计 : 齿轮齿条传动，承载力大，传动精度较高，可达 0.1mm，可无限长度对接延续，传动速度可以很高， 2m/s，缺点：若加工安装精度差，传动噪音大，磨损大。典型用途：大版面钢板、玻璃数控切割机。当标准外齿轮的齿数增加到无穷多时，齿轮上的基圆和其它圆都变成了相互平行的直线，同侧渐开线齿廓也变成了相互平行的斜直线齿廓，这就是齿条。齿条与齿轮相比有以下两个特点：（ 1）由于齿条齿廓是直线，所以齿廓上各点的法线是平行的。又由于齿条在传动时作平动，齿廓上各点的速度大小、方向都相同，所以齿条上各点的压力角都相等，等于齿廓的倾斜角（齿形角），标准值是。（ 2）与齿顶线平行的各直线上的齿距都相同，模数为同一标准值，其中齿厚与齿槽宽相等且与齿顶线平行的直线称为中线，它是确定齿条各部分尺寸的基准线。标准齿条的齿部尺寸与，与标准齿轮相同。但是在进行冲压的加工时，由于在冲压过程中冲压行程是工作行程，而返回时是非工作过程，则在加工工件时要尽量满足工件在返回时减少时间。所以要满足此机构有急回特性。但是齿轮齿条不能满足急回的特性，不能增加工件的冲压加工效率，齿轮齿条加工的运动形式不符合；则排除此工艺的加工方式。本论文的输纸装置采用齿轮齿条机构设计，实现了平稳可靠的把纸从输纸台传到干燥装置中。设计结构图如下图 2-1 nts 北京印刷学院毕业设计（论文） 14 1-齿条 ;2-圆柱直齿轮图 2-1 输纸机构 2.2 干燥源设计目前干燥机的干燥方法有好多种 12，其中有热风干燥装置，红外线干燥装置，紫外线干燥装置和电子束干燥装置，本设计采用紫外线干燥装置，紫外线干燥也称紫外线固化或 UV固化，主要由紫外线光源、反射器、和辅助设备组成。紫外线光源包括汞蒸气灯（金属卤化物灯和无极灯）和氙灯。汞蒸气灯是用于固化上光涂料最为普通的光源，有低压汞灯、中压汞灯和高压汞灯。用于 UV固化的汞蒸气灯一般是一根长度不等，内部注有汞，密封透明的石英管，两端装有钨制的成电极。当两极间通过电流时触发电弧，通常使用交流电。汞蒸气倚赖汞的蒸发和汞原子与具有足够动能的电子撞击而电离，放出光子能量。汞蒸气灯管是用高纯度石英制成，这种物资能透射紫外光。石英外壳耐高温，灯源的工作温度一般在 700左右。 UV固化广泛使用中压汞灯，它的输出功率比低压汞灯高，一般为 40-300W/cm。中压汞灯的灯管由透明石英构成，工作时nts 北京印刷学院毕业设计（论文） 15 表面温度达到 700。为了保持恒定的光谱输出，必须靠冷却来控制温度。可以将灯管与适当的排风设备相连，把产生的臭氧全部排出去。装有常规电极的中压汞灯需用 15-30min 预热时间才能达到其完备的光谱输出，这时汞在石英管内汽化。如果这种灯在工作期间不留神被关掉了，汞会迅速凝结，不能立即重新启动，仍需预热。中压汞灯使用寿命一般为 1000h,最高可达2000h,它的辐射输出随使用时间的增加逐渐衰退，在运行的生产线上不易引起注意。使用中应随时对产品质量检查，以确保中压汞灯的使用效果。为了有效利用中压汞灯的输出功率， UV固化设备应具有反射器、冷却器、排气系统等。具体结构如下图 2-2所示。1-顶盖固定螺栓 ;2-汞蒸汽灯 ;3-顶盖图 2-2 干燥源结构 2.3 干燥机的传送机构设计传送机构包括齿轮传动，链传动，皮带传动等，其中他们的的优缺点如下；皮带传动的优点：适用于两轴中心距较大的传动场合。工作时传动平稳无噪声 ,能缓冲、吸振。工作中如遇到过载，带将会在带轮上打滑 ,可防止薄弱零部件损坏 ,起到安全保护作用。带轮材料一般是铸铁等，造价低廉、不需要润滑以及缓冲、吸震、易维护等特点。皮带传动的缺点：不能保证精确的传动比。滑动损失皮带在工作时，由于带轮两边的拉力差以及相应的变形经差形成弹性滑动，导致nts 北京印刷学院毕业设计（论文） 16 带轮与从动轮的速度损失。弹性滑动与载荷、速度、带轮直径和皮带的结构有关，弹性滑动率通常在 1%-2%之间。有的皮带传动还有几何滑动。过载时将引起打滑，使皮带的运动处于不稳定状态，效率急剧下降，磨损加剧，严重影响皮带的寿命。滞后损失，皮带在运行中会产生反复伸缩，特别是带轮上的绕曲会使皮带体内部产生摩擦引起功率损失。空气阻力，高速传动时，运动中的风阻将引起转矩损耗，其损耗值与速度的平方成正比。因此，设计高速皮带传动时，皮带的表面积宜小，尽量用厚而窄的皮带，带轮的轮辐面要平滑，或用辐板以减小风阻。轴承的摩擦损失，皮带在工作时，轴承受到皮带的拉力，也引起转矩损。滑动轴承的损伯为2%-5%，滚动轴承的损失为 1%-2%，考虑上述损失，皮带传动的效率约在 80%-90%范围内，根据皮带种类不一样，效率各异：带的种类效率（ %）平带 83-98，有张紧轮的平带 80-95，帘布结构 87-92 绳芯结构 92-96 同步带 92-98 窄 V 带 90-95。链条传动的特点 : 1、和齿轮传动比较 ,它可以在两轴中心相距较远的情况下传递运动和动力。能在低速、重载和高温条件下及灰土飞扬的不良环境中工作。和带传动比较 ,它能保证准确的平均传动比 ,传递功率较大 ,且作用在轴和轴承上的力较小。传递效率较高 ,一般可达 0.95 0.97。链条的铰链磨损后 ,使得节距变大造成脱落现象。安装和维修要求较高 .链轮材料一般是结构钢等。齿轮传动的特点 :能保证瞬时传动比恒定 ,平稳性较高 ,传递运动准确可靠。传递的功率和速度范围较大。结构紧凑、工作可靠 ,可实现较大的传动比。传动效率高 ,使用寿命长。齿轮的制造、安装要求较高 .齿轮材料一般是铸铁等。经过综合考虑，本设计需要把纸从输纸台传到收纸台，对传动比要求不高，需要远距离传输，考虑成本，所以选用 V带传动，具体结构如下图 2-3干燥机传动部分结构。 1-主动带轮 ;2-从动带轮 ;3-V带 nts 北京印刷学院毕业设计（论文） 17 图 2-3 干燥机传动结构 2.4 收纸机构的设计平面连杆机构是由若干构件用低副（转动副、移动副）连接组成的平面机构，又称平面低副机构。平面连杆机构中构件的运动形式多样，可以实现给定运动规律或运动轨迹；低副以圆柱面或平面相接触，承载能力高，耐磨损，制造简便，易于获得较高的制造精度。因此，平面连杆机构在各种机械、仪器中获得了广泛的应用。平面连杆机构的优点 13： (1)面接触低副，压强小，便于润滑，磨损轻，寿命长，传递动力大 (2)低副易于加工，可获得较高精度，成本低 (3)杆可较长，可用作实现远距离的操纵控制 (4)可利用连杆实现较复杂的运动规律和运动轨迹平面连杆机构的缺点 (1)低副中存在间隙，精度低 (2)不容易实现精确复杂的运动规律平面四杆机构的分类：最简单的平面连杆机构由四个构件组成，称为平面四杆机构。它的应用十分广泛，而且是组成多杆机构的基础。曲柄滑块机构是铰链四杆机构的演化形式 ,由若干刚性构件用低副 (回转副、移动副 )联接而成的一种机构。是由曲柄（或曲轴、偏心轮）、连杆、滑块通过移动副和转动副组成的机构。曲柄滑块机构的特性及应用：常用于将曲柄的回转运动变换为滑块的往复直线运动 ;或者将滑块的往复直线运动转换为曲柄的回转运动。对曲柄滑块机构进行运动特性分析是当已知各构件尺寸参数、位置参数和原动件运动规律时 ,研究机构其余构件上各点的轨迹、位移、速度、加速度等 ,从而评价机构是否满足工作性能要求 ,机构是否发生运动干涉等。曲柄滑块机构具有运动副为低副 ,各元件间为面接触 ,构成低副两元件的几何形状比较简单 ,加工方便 ,易于得到较高的制造精度等优点 ,因而在包括煤矿机械在内的各类机械中得到了广泛的应用，如自动送料机构、冲床、内燃机空气压缩机等。曲柄滑块机构的分类：根据结构特点，将其分成 3大类：对心曲柄滑块、偏置曲柄滑块、偏心轮机构 nts 北京印刷学院毕业设计（论文） 18 图 2-4 对心曲柄滑块机构图 2-5 偏置曲柄滑块机构图 2-6 偏心轮机构本论文设计的胶印机改装成上光机干燥与收纸机组的收纸机构选用上边所述的曲柄滑块机构，通过曲柄的旋转运动，转化成滑块的直线运动，间歇的去收纸。具体结构如下图 2-7 所示； nts 北京印刷学院毕业设计（论文） 19 1-收纸滑块 ;2-连杆 ;3-曲柄 4-驱动电机图 2-7 收纸机构 2.5 设计小结本章通过了解上光机原理和 08机的工作原理，设计了胶印机上加装的干燥装置，同时将收纸装置拉拉。收纸轨道适当的提高。通过齿轮齿条顺利的实现了输纸功能，通过曲柄滑块机构实现了收纸功能。 nts 北京印刷学院毕业设计（论文） 20 3. 胶印机改装成上光机干燥与收纸机组的校核计算 3.1 电动机选择 1电动机类型的选择：按工作要求和条件，选用 Y 系列全封闭笼型三相异电动机。 2电动机功率选择：（ 1）传动装置的总功率 14：总 = 1 2 3，式中 1、 2、 3 分别为干燥机电机减速器、带传动、执行机构传动的效率。取 1=0.96 2=0.99 3=0.97 则总 = 1 22 3 =0.96 0.992 0.97=0.91 （ 2）电机所需的工作功率： P 工作 =MW/1000总 =300 2/1000 0.83=0.723KW 3确定电动机转速，计算滚筒工作转速： n 筒 =60 1000V/ D=60 1000 0.2/ 150=25.5r/min 按手册文献表 1 推荐的传动比合理范围，取 V 带传动比 I1=2-4，则总传动比范围为 Ia=2-4。故电动机转速的可选范围为 nd=Ia n 筒 =（ 2-4）150=306 2550r/min 符合这一范围的同步转速有 750、 1000、和 1500r/min。根据容量和转速，由有关手册查出有两种适用的电动机型号，其技术参数及传动比的比较情况如下表 3.1：方案电动机型号额定功率 KW 电动机转速传动装置的传动比同步满载总传动比带传动 1 Y802 4 0.75 1500 1400 4 4 2 Y90S 6 0.75 1500 910 4 4 表 3.1 电动机选择列表 nts 北京印刷学院毕业设计（论文） 21 综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动，比较两种方案：方案 1，电动机转速较高，总传动比较大；方案 2，电动机较低，总传动比较小，因本论文使用只是用了带轮减速器，减速比有限，因此选定电动机型号为 Y90S 6。 3.2 计算总传动比及分配各级的传动比 1有选定电动机的满载转速 nm 和工作机主轴的转速 nw，可得传动装置的总传动比 i 总： i 总 =nm/nw=910/4=227.5 2分配各级传动比计算出总传动比后，合理地分配各级传动比，限制传动件的圆周以减小动载荷，降低传动精度等级。分配各级传动比是主要考虑以下几点：（ 1）各级传动比在推荐的范围内选取；（ 2）应使各传动装置的结构尺寸较小，重量较轻；（ 3）应使各传动件的尺寸协调，结构匀称合理、避免相互干涉碰撞。选取带传动传动比为 4，传动装置的实际传动比由安装后带轮直径确定，因而很可能与设定的传动比之间有误差。一般允许工作机实际转速与设定转速之间的相对误差为（ 3-5） %。 3.3 传动装置的运动参数及动力参数的计算为了进行传动件的设计计算，应首先推算出各轴的转速、功率和转矩。一般有电动机至工作机之间运动传递的路线推算各轴的运动和动力参数。 1计算各轴转速（ r/min）主动带轮轴： nI= nm/i0=910/1=910(r/min) 从动带轮轴： nII= n /i1=910/4=227.5(r/min) 输纸滚筒轴： nIII= nII/i2=227.5/1=227.5(r/min) 2计算各轴的功率（ KW）主动带轮轴： PI=Pd 1=0.723 0.91=0.66KW nts 北京印刷学院毕业设计（论文） 22 从动带轮轴： PII=PI 12= PI 2 3=0.6 9 0.99 0.97=0.632KW 输纸滚筒轴： PIII= P =0.632KW 3.计算各轴扭矩（ N mm）主动带轮轴： TI=9550 PI/nI=9550 0.66/910=6.93N m 从动带轮轴： TII=9550 PII/nII=9550 0.623/103.7 =26.15N m 输纸滚筒轴： TIII= TII=26.15N m 3.4 V 带传动的设计计算带式输送装置，其电动机与减速器之间用普通 V 带传动 14，电动机为 Y90S 6，额定功率 P=0.75KW，满载转速 n1=910 r/min，传动比 i=4 1根据工作情况由表文献文 15查得工况系数 KA=1.0 Pd=KAP=1.0 0.75=0.75 KW。 2选择普通 V 带截型 :根据 Pd=0.75 KW 和 n1=910 r/min，由文献选用 A 型 V 带。 3 传动比 i=4(已算 )。 4小带轮基准直径由文献查得，推荐的小带轮基准直径为 30-100mm，取dd1=32.875mmdmin=30 mm。 5带轮直径 dd2，并验算带速，弹性滑动率 =0.02dd2=i dd1(1-)=4 32.875 (1-0.02)=128.87 由文献查得，取 dd2=131.5mm 实际传动 i= dd2/ dd1(1-)= 128.87/32.875 (1-0.02)=4.082，实际从动动轮速 n2=n1dd1/dd2=910/4.082=222.93r/min，转速误差为： n2-n2/n2=（ 222.93-220） /222.93 =0.004197120（适用）。 11单根 V 带的基本额定功率 P1 根据 dd1=32.8mm 和 n1=910 r/min 由文献查得 P1=9.3KW。 12额定功率的增量 P1 根据 n1=910 r/min 和 i=4.08 文献 15 P1=0.10KW 13 V 带的根数 Z 根据 1=158.90 文献 15查得 K =0.93； KL=0.96 确定带的根数 Z=PC/P=PC/(P1+ P1)K KL=0.75/(9.3+0.10) 0.93 0.99=0.086 取 Z=3 14单根 V 带的预紧力 F0 F0=500(2.5/Ka-1) Pd/zv+mv2 由文献 15查得 A=型带 m=0.1kg/m F0=500(2.5/Ka-1) Pd/zv+mv2=500(2.5/0.93-1) 1.5/7.33 z +0.1 7.332 =91.7N nts 北京印刷学院毕业设计（论文） 24 15压轴力 Fq Fq =2 F0Zsina/2=2 91.7 Zsin155.80/2=359N 3.5 主动带轮轴的设计计算由以上的计算知：传递的功率 P=0.66Kw。转速 n=227.5r/min 1按扭矩初算轴径选用 45# 调质，硬度 217-255HBS ，根据文献 15 查得 , 取 c=115 ， d 115 (2.304/458.2)1/3mm=19.7mm，考虑有键槽，将直径增大 8%，则 d=19.7(1+8%)mm=20.69 选 d=40mm 2轴的结构设计（ 1）轴上零件的定位，固定和装配轴只设计一个轴肩，轴肩一方面用来给轴在竖直位置定位，另一方面用来定位主动带轮的轴向定位。在图中轴承部位，轴承实现主动带轮轴的旋转运动。则采用过渡配合固定 16 （ 2）确定轴各段直径和长度工段： d1=40mm 长度取 L1=55mm h=2c c=1.5mm II 段 :d2=d1=40m 初选用 6206c 型深沟球轴承，其内径为 40mm,宽度为 5mm.通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定，为此，取该段长为 56.54mm,故 II 段长： L2=（ 2+56.54+55） =113.54mm。 III 段：直径 d4=46mm 由手册得： c=1.5 h=2c=2 1.5=3mm。 d4=d3+2h=46+2 3=52mm，长度 L4=2mm 但此段左面的滚动轴承的定位轴肩考nts 北京印刷学院毕业设计（论文） 25 虑，应便于轴承的拆卸，应按标准查取由手册得安装尺寸 h=3.因此将段设计成阶梯形，右段直径为 40mm。由上述轴各段长度可算得轴支承跨距 L=113mm。 3 按弯矩复合强度计算 17 （ 1）求分度圆直径：已知 d1=40mm。（ 2）求转矩：已知 T2=50021.8N mm。（ 3）求圆周力： Ft 根据文献 15得 Ft=2T2/d2=50021.8/40=1250.5N。（ 4）求径向力： Fr 根据文献 15得。 Fr=Ft tan =1250.5 tan200=364.1N。（ 5）因为该轴两轴承对称，所以： LA=LB=50mm。绘制轴受力简图（如图 3.2a）绘制垂直面弯矩图（如

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