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含CAD图纸和文档全套 LB6 曲面 印刷机 系统 结构设计 CAD 图纸 文档 全套

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内容简介：

机械加工工序卡产品名称零件名称零件号齿轮齿轮工序号1工序内容备料材料牌号硬度净重kg每台件数40Cr1机床名称型号资产编号冷却液体锯床夹具名称夹具编号专用铣夹具工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1备料2调质处理编制成功校对审核会签批准日期机械加工工序卡产品名称零件名称零件号齿轮齿轮工序号工序内容备料材料牌号硬度净重kg每台件数40Cr1机床名称型号资产编号冷却液体车床夹具名称夹具编号专用铣夹具工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1平端面端面车刀卡尺600500.2112粗车外圆外圆车刀卡尺800800.2113精车外圆外圆车刀卡尺10001000.110.34钻孔34钻头卡尺400300.1115粗镗内孔内孔镗刀卡尺800800.2116精镗内孔内孔镗刀卡尺12001000.110.3编制成功校对审核会签批准日期机械加工工序卡产品名称零件名称零件号齿轮齿轮工序号3工序内容车1材料牌号硬度40Cr1机床名称型号资产编号冷却液体车床夹具名称夹具编号专用铣夹具工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1平端面端面车刀卡尺600500.2112粗车外圆外圆车刀卡尺800800.2113精车外圆外圆车刀卡尺10001000.110.34钻孔34钻头卡尺400300.1115粗镗内孔内孔镗刀卡尺800800.2116精镗内孔内孔镗刀卡尺12001000.110.3编制校对审核会签批准日期机械加工工序卡产品名称零件名称零件号齿轮齿轮工序号3工序内容车2材料牌号硬度净重kg每台件数40Cr1机床名称型号资产编号冷却液体车床夹具名称夹具编号专用铣夹具工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1平端面端面车刀卡尺600500.2112粗车外圆外圆车刀卡尺800800.2113精车外圆外圆车刀卡尺10001000.110.34粗镗内孔内孔镗刀卡尺800800.2115精镗内孔内孔镗刀卡尺12001000.110.3编制成功校对审核会签批准日期机械加工工序卡产品名称零件名称零件号齿轮齿轮工序号4工序内容钻锪孔材料牌号硬度净重kg每台件数40Cr1机床名称型号资产编号冷却液体车床夹具名称夹具编号专用铣夹具工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1钳工划线定孔位2钻6.6孔钻6.6卡尺800250.11253锪11孔钻11卡尺400250.2125编制成功校对审核会签批准日期机械加工工序卡产品名称零件名称零件号齿轮齿轮工序号5工序内容钻孔材料牌号硬度净重kg每台件数40Cr1机床名称型号资产编号冷却液体车床夹具名称夹具编号专用铣夹具工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1钳工划线定孔位2钻4孔钻4卡尺800200.1125编制成功校对审核会签批准日期机械加工工序卡产品名称零件名称零件号齿轮齿轮工序号6工序内容滚齿材料牌号硬度净重kg每台件数40Cr1机床名称型号资产编号冷却液体车床夹具名称夹具编号专用铣夹具工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1滚齿，按照公法线留量0.3mm滚刀卡尺300300.215编制成功校对审核会签批准日期机械加工工序卡产品名称零件名称零件号齿轮齿轮工序号7工序内容磨齿材料牌号硬度净重kg每台件数40Cr1机床名称型号资产编号冷却液体车床夹具名称夹具编号专用铣夹具工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1磨齿砂轮卡尺50005000.210.5编制成功校对审核会签批准日期机械加工工序卡产品名称零件名称零件号齿轮齿轮工序号8工序内容终检材料牌号硬度净重kg每台件数40Cr1机床名称型号资产编号冷却液体车床夹具名称夹具编号专用铣夹具工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1终检，检验全部尺寸编制成功校对审核会签批准日期机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称齿轮共2页第1页材料牌号45毛坯种类棒料毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件1备料锯床下料2调质处理3车1三爪卡盘夹持数控车数控车三爪卡盘 游标卡尺1平端面2粗车外圆3精车外圆4钻孔5粗镗内孔6精镗内孔4车2爪卡盘夹持数控车数控车三爪卡盘 游标卡尺1平端面2粗车外圆3精车外圆4粗镗内孔5精镗内孔5钻锪孔摇臂钻摇臂钻三爪卡盘 游标卡尺1钳工划线定孔位2钻6.6孔3锪11孔标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称齿轮共2页第2页材料牌号45毛坯种类棒料毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件6钻孔台钻台钻三爪卡盘 游标卡尺1钳工划线定孔位2钻4孔7滚齿滚齿机滚齿机专用夹具 游标卡尺1滚齿，按照公法线留量0.3mm8磨齿磨齿机磨齿机专用夹具 游标卡尺磨齿至尺寸9终检入库标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字毕 业 设 计 任 务 书1毕业设计课题的任务和要求：1.1熟悉曲面印刷机的结构和工作原理；了解轮转凸版印刷技术；1.2 完成题目规定的设计任务；1.3 应用Solidworks或Pro.E软件，构建其数字化模型； 1.4 完成三维立体造型图、爆炸图、二维总装配图、及5个关键件零件图；1.5完成一个关键件的加工工艺设计；1.6书写毕业设计说明书。2毕业设计课题的具体工作内容（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 2.1参考方案：参考专利名称：全自动曲面印刷机，专利号：ZL93248040.3；可自动对版的高速曲面印刷机，专利号：CN200710185449；附图1 主机示意图 附图2 整机布局图2.2 数字化模型的可控参数包括：传动系统齿轮模数、齿数、传墨辊直径等；2.3 分析计算内容包括：关键件的强度校核；墨辊箱设计计算。毕 业 设 计 任 务 书3对毕业设计课题成果的要求包括毕业设计、图纸、实物样品等)：3.1 提交分析计算结论报告； 3.2 提交自己绘制的设计图纸（A0装配图1张，A0三维造型图爆炸图1张，关键零件图5张，关键零件制造工艺技术资料一份）；3.3 提交毕业设计说明书一份（包括相关内容的外文文献的翻译）； 3.4 提交计算机设计资料的光盘（包括说明书和全部附图）。4毕业设计课题工作进度计划：起 迄 日 期工 作 内 容2016年2月29日 3月18日3月19日 3月21 日3月22日 4月20日4月20日 5月1日5月1日 5月20日5月20日 5月25日5月25日 5月31日6月01日 6月05日查阅文献资料，确定设计方案，撰写开题报告；提交并检查开题报告（参考文献15篇以上，英文5篇）；三维建模及工程图纸转化，关键件的强度校核；完善设计，翻译英文文献一份（约10页）；撰写毕业设计说明书，整理、打印资料；提交设计说明书，导师审核，完善修改； 提交正式设计说明书，专家评阅；论文答辩系主任审查意见： 签字： 年 月 日毕 业 设 计 开 题 报 告1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述1.1 曲面印刷简介随着印刷机械的自动化、数字化印刷工作流程的不断更新和完善，印刷技术创新层出不穷，印前创新技术、印刷创新技术印后创新技术都得到快速的发展12。全自动曲面印刷机是一种专用于圆柱形、圆弧形或截锥形物品的全自动多色曲面印刷机，包括有轮转印刷机构、料盘机构、上下料机构和传动机构。通过可编程控器协调上下料和各部件的同步联动3。轮转印刷机构将图案套色于大胶辊圆周上，再与料盘上模把接触对滚移印在被印刷物的外曲面上。本机最多可套印六色，最高速度每分钟300件，套印准确，图案再现性好、自动化程度高4。适用于大批量，高效率印刷塑料、金属、纸质成型后的包装容器，而且凸版和模把更换方便，也适用于多品种小批量的高速彩色印刷5。1.2 曲面印刷机的工作原理和结构曲面印刷是先将油墨放入雕刻有文字或图案凹版内，随后将文字或图案复印到曲面上，再利用曲面将文字或图案转印至成型品表面，最后通过热处理或紫外线光照射等方法使油墨固化。曲面印刷与平面印刷在印刷原理上并不存在差异，只是工艺难度大些6。全自动曲面印刷机，包括有轮转印刷机构和传动机构等，其整体布局如图1所示，主机座结构如图2所示。系统组成说明如下。A：轮转印刷机构包括有大胶辊(4)，墨辊箱(2)，版辊(1)版辊及墨辊箱成组地沿大胶辊圆周呈卫星式分布，最多可装六组，墨辊箱内布置一套包括大墨辊(23)的传墨辊系；B：轮转机构切向位置设置有料盘机构，料盘（6)上均布装有最多6个模把(5)、料盘(6)装在蜗形凸轮间歇传动箱(7)上并由其驱动作分度运动。传动箱(7)经万向轴(11)与轮转印刷机构联动，由一只主电机驱动形成主传动链；C：轮转机构上的大胶辊(4)；版辊(1)经及墨辊箱内的墨轮系均通过变速轮与主传动链相联作同步运转；D：料盘(6)上A点工位为上料工位，其正前方装有四螺头上杯机构(61)，C点为前处理工位，C点工位模把下方装有电火花处理器或火焰处理器，其上方装有模把驱动平皮带，E点为印刷工位，此处大胶辊(4)与模把(5)接触对滚使胶辊上的彩色图案印在模把上的印刷物外周曲面上，G点工位模把前方装有真空吸附接杯皮带机构(33)；E：主传动链上装有光电编码器(8)7。图1 曲面印刷机整体布局图图2 曲面印刷机主机座图1.3 印刷工艺过程简述首先要进行成型品前处理。处理包括成型品表面的油脂及垃圾的清洗，以及为了改善油墨的润湿性和粘合性的表面处理。成型品前清洗（脱脂）：采用有机溶剂清洗成型品表面渗出的油污。表面处理：绝大多数的合成树脂与油墨的密接性不如金属和纸8。为此有必要对成型品的表面进行适性处理。然后将油墨放入凹版内，刮去过量的油墨，挤压曲面取得油墨，将曲面的油墨转印到成型品的表面。这时就需要进行油墨固化处理了。在多数情况下，采用某些方法使油墨固化。硬化处理方法则有热硬化处理与UV硬化处理二种。热固化处理：将印刷后的成型品放入恒温槽内，使印刷品被远红外线照射或热风加热，因热反应使油墨固化。UV固化处理：被印刷的成型品在特定波长的紫外线（UV）照射下，利用光化学反应使油墨固化的方法。最后，为了提高印刷品的耐久性，有时会实施表面涂布等后处理。表面涂布方法，一般以涂布热固化性或UV固化性的透明涂布液最为常见9。1.4 国内外曲面印刷机技术现状中国印刷工业，无论是出版物的印刷、包装物的印刷、还是印刷设备和印刷器材的生产，都取得突飞猛进的发展10。（1） 国内生产厂商主要有隆兴公司和丽泰机械公司等。力泰公司的产LTUV-WZ145型曲面印刷机如图3所示，以胶印的方法在塑料制品外表面印制彩色图案。可一次性印刷出六色图案，广泛使用于印刷酸奶杯、冰淇淋杯、方便面碗、可口可乐等各种圆柱形或圆锥形塑料制品。其特点：引进国内外先进的技术，在设计，制造方面有很大的突破，使得设备的工作性能大大的提高。 采用从上往下落的方式进杯，印前电熨处理，印迹清晰，牢固。主电机采用三相变频调速，同步带传送，无级调速，运行平稳11。 供墨量大小可调。 印刷行程和速度可调，以满足不同的印刷要求。根据印刷的要求可调制成各种不同的颜色，色种。 图3 力泰公司生产的LTUV-WZ145型曲面印刷机 隆兴公司专业生产LXUV-WZ160型工位固化、隧道固化、六至九色高速曲面胶印机如图4示，适应于各种圆锥型杯子、碗的外表文字和图案印刷。主要有如下几个特点：采用PLC触摸屏控制，自动显示检测故障并显示处理办法而且配备自动倒换三块和六块橡皮功能, 操作简单、安全可靠。获专利的电脑记忆数控调墨，确保机器长期运转不跑色。油墨增加或减少准确自如方便实用，还能把相应的数据储存下来，直到下批产品开机再用。获专利的运转中套色调版装置，大大缩短调试时间，提高了生产效率，同时可调整版滚与大鼓压力。图4 隆兴公司专业生产 的LXUV-WZ160型曲面印刷机（2） 国外生产曲面印刷机的公司有意大利卡夫公司，该公司生产的用于高速瓶盖印刷的LITHO 6 型全自动六色曲面印刷机如图5所示。LITHO 6 型六色曲面印刷机适用于刚性和柔性的圆管、瓶盖和圆棒的六色胶印。其特点是，整套设备既耐用又能保证完美的印刷质量，芯棒抽吸可配置 16 或 20 根芯棒，印刷辊组采用两个加墨辊为版辊加墨，在中心辊上可以使用一块、两块或四块橡皮布并且可以在控制盘上进行相关设置，设备配备有光学印版对中装置，印刷单元可以前后移动并且能精确复位便于迅速进行清洁、维护和更换橡皮布的操作，墨辊配备有清洗装置，设备运行状态下的电子加墨控制，通过两台电机的电子轴线控制实现印刷单元与工件输送装置的同步，可以只从设备的一侧进行调节，印刷辊组清洗装置，整台设备可以与连续生产线连接12。 图5 意大利卡夫公司生产的LITHO 6 型六色曲面印刷机1.5 市场前景分析 中国是印刷术诞生之故乡，中国的印刷术在农业经济时代独领风骚上千年，在工业经济时代，印刷术推动了工业文明的传播，奠定了第一传媒400年的主体地位，在进入知识经济时代之际，印刷产业正在进行数字化网络化改造。从长远来看，在未来的很长一段时间里，胶印还会占有一定的市场，印刷品的增长还会持续一段时间，之后将逐步减少，但是，在包装的印制上，还是有极大地发展前景和空间13。同时，联合国教科文组织把一个国家的印刷工业产值占该国国民经济总值的比例，作为衡量该国科学文化发展水平的标志之一14。本研究课题的目的是要改进现有曲面印刷机的不足之处。现在的印刷机在印刷数量还不够，有的只能印四色或单色的，有的的只能印一种形状的物品。有的虽技术水平较高但生产成本相对较高。所以本次研究要在这几方面进行一定改造，使之在印刷色彩、印刷数量和印刷成本上有进一步的完善，使技术更加成熟。要求满足国际及国内印刷市场对印刷机械的要求，套印准确，图案再现性好，自动化程度高，适用于大批量、高效率印刷回转体包装容器1516。参考文献：1 Nobuo Kiyama，Tetsuo Makino，Shinichi FujimotoPaper and Printing MachinerySupporting the Information-Based Society.Mitsubishi Heavy Industries，2003，40(1):152 Kazuyuki KoraTotal Service of Mitsubishi Printing Machinery to Meet CustomersNeedsMitsubishi Heavy Industries，2003,40(2)：153张琦.简易手动曲面印刷机的制作.丝网印刷,2005,12:19214马维金，李风兰.全自动曲面印刷机.中国专利：ZL93248040.3，1994-08-175张琦.曲面印刷常见问题分析.丝网印刷,2006,10:696金银河.曲面网印机.网印工业,2005,3:34357W.Kraebber.Computer-Integrated Manfacturing.北京:机械工业出版社,2002.101 8 苟文选等编著. 材料力学（第2版） M.北京：科学出版社，20099Chen Shaoyun,Lin Zhongqin,Zhang Yizhu. A parametric study of sheet metal joints for dimensional integrity. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology，2006,5-6(29)10陆长安.中国印刷及印刷机制造技术发展趋势分析.印刷工业,2005,1:19 11 Wang Yin song. A PID-type fuzzy controller and its parameters tuning method, Fifth World Conference on Intelligent Control and Automation,2004,(3)；2589-2592.12 意大利卡夫公司和亚洲服务站简介. ,2008-03-22 13 邓发云编著. 信息检索与利用（第2版） M.北京：科学出版社，201214 徐世垣.2008-印刷业的机遇与挑战.今日印刷,2008,1:6715林其水.浅谈曲面丝网印刷的技术要求.网印工业,2004,7:121516W.Kraebber.Computer-Integrated Manfacturing.北京:机械工业出版社,2002.101 毕 业 设 计 开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：1、本课题研究的问题在本次课题研究中，我主要对曲面印刷机的传墨系统结构进行设计。了解设计传墨系统的齿轮传动链，以及各个墨辊的结构。图 6墨辊箱平面示意图本课题要研究的对象是其六色彩印单元即墨辊箱，如图2.4 ，其中包含的零部件有：手轮(9)、墨斗(8)、出墨钢辊(7)、给墨辊(1)、中间辊(6)、上匀墨辊辊(2)、下匀墨辊（5）、大墨辊(4)如图所示。墨辊箱内有给墨辊作往复摆动，把出墨钢辊上的油墨带至中间辊上，上下匀墨辊作轴向串动并回转。使传至大墨辊的油墨均匀，随后大墨辊将墨传至版辊，如图。轴向分布的多个手轮可以调节墨斗箱内的出墨量来达到更好油墨印刷效果。墨辊箱与版辊作铰链安装，便于日后清洗墨辊、版辊上的油墨。每只版辊均可通过其轴上的调整装置进行轴向和圆周向的调节，方便对版。版辊由偏心轴头安装于版辊架上，回转轴头可调整版辊与大胶辊的接触压力。大墨辊也是以偏心轴头结构安装于墨辊箱内。合上墨辊箱，回转轴头可调整大墨辊与版辊之间的接触压力。为了把薄而均匀的油墨涂在印版的印刷部分，每部印刷机中的有输墨机构。输墨机构由三部分组成：给墨装置是连续的供给油墨。匀墨装置是将油墨打成薄而均匀的油墨层。传墨装置是将油墨从出墨钢辊传至中间辊。其中给墨装置，在印刷过程中供给时要求连续不短均匀适量。所以在墨斗下面应当设置一定数量的手轮便于调节墨斗与出墨辊之间缝隙达到最好的出墨效果。2、研究途径1）查阅有关曲面印刷机方面的书籍和文献资料，了解掌握曲面印刷机的工作原理。综合资料整理出所设计传墨系统结构的资料，对设计部分进行改造，使之更为合理，简单。2）目前最流行的三维设计软件是 Solidworks。功能强大、易学易用和技术创新 Solidworks 的三大特点，就是这三个特点使Solidworks 成为先进的、一流的三维CAD解决方案。Solidworks 可以提供好多种设计方案、避免设计过程中发生的的错误以及提高产品质量。使用Solidworks ，百分之百可编辑整个产品设计的，零件设计、装配设计和工程图这三者之间是相互关联的。 “全动感的”用户界面：或许只有Solidworks 才可以提供一套完整的动态界面和鼠标拖动控制系统。这种用户界面有利于减少设计步骤，减少多余的对话框，从而避免了界面的零乱，这是它独有的优点。属性管理员包含你所需要设计的所有的设计数据和参数，它不仅操作方便，而且界面直观。 用Solidworks资源管理器可以高效方便地管理你所需要的CAD文件。3）通过阅读国内外学术书刊了解曲面印刷机国外的发展状况，采纳别人的创新思想完善自己的设计，做到结构优化，提高曲面印刷机的质量。 毕 业 设 计 开 题 报 告指导教师意见：成功同学所做的开题报告，研究目的与意义明确，文献综述对曲面印刷机传墨系统的基本结构、工艺要求及特点等作了较充分的分析与论述，语言简练，格式符合规范化要求。所提出的研究方案切实、可行。望该同学能积极工作、认真钻研，按照研究计划合理安排时间，相信能圆满顺利的完成毕业设计工作。同意开题 指导教师： 年 月 日所在系审查意见： 系主任： 年 月 日曲面印刷机传墨系统结构设计摘要：曲面印刷的主要产品为食品、化妆品、洗涤用品、油脂油料的外包装物。同时，也应用于一些饮用杯具和广告礼品的印刷中。曲面承印物的组成材料主要有金属、玻璃、陶瓷及Pp、PC等高分子材料 随着现代科学技术的发展及制作工艺的日益完善，多种造型独特、圆正兼优的曲面体承印物随处可见， 它给我们的生活提供了很多的方便并且美化着我们的视觉空间。其中包含的零部件有：手轮、墨斗、出墨钢辊、给墨辊、中间辊、上匀墨辊、下匀墨辊、大墨辊。墨辊箱内有给墨辊作往复摆动，把出墨钢辊上的油墨带至中间辊上，上下匀墨辊作轴向串动并回转。使传至大墨辊的油墨均匀，随后大墨辊将墨传至版辊。随着社会信息化及经济全球化的迅猛发展，人们的审美观念不断的进步与更新，对商业和包装印刷的要求越来越高，而联系也越来越紧密。在庞大的市场需求推动与先进的科学技术促进下，包装印刷技术以及包装印刷机械都在发生巨大的变化。在设计时主要运用了Solidworks软件对印刷机传墨系统三维建模、装配、仿真，并且用Solidworks导出零件图与二维装配图。关键词：曲面印刷； 传墨系统； Solidworks； 齿轮传动ISurface Transfer Printer Ink System DesignAbstract: Flexographys main products for the food, cosmetics, cleaning products, fuel oil packaging material. At the same time, also used in some drinking cups and advertising gifts printing. The composition of the material surface of substrates mainly metal, glass, ceramics and Pp, PC and other polymer materials With the improvement of modern science and technology development and production technology, a variety of unique, curved body is round Jianyou substrates everywhere visible, it gives us life has to offer a lot of convenience and beautify our visual space. Wherein the components included are: hand wheel, the fountain, the Mexican steel roller to roller, the intermediate roller, the inking roller, ink roller under the uniform, large ink roller. Roller box has to swing back and forth as the ink roller, the ink on the ink roller steel belt onto the intermediate rolls, the upper and lower inking roller axially moving string and swing. So large ink roller ink spread evenly, then spread to a large ink fountain roller Roller. With the rapid development of information society and economic globalization, the aesthetic ideas of the people continue to progress and updating of commercial and packaging printers have become increasingly demanding, and increasingly close contact. In the huge market demand driven and under the advanced science and technology promotion, packaging and printing technology as well as packaging and printing machinery are undergoing great changes. Design, full use of the software design content Solidworks 3D solid modeling, assembly, simulation, and export by Solidworks 2-dimensional assembly drawings and part drawingsKey words: surface printing; ink transfer systems; Solidworks; gear driveII目 录摘要IAbstractII目录III1 绪论11.1 凸版曲面印刷技术的发展历程11.2 曲面印刷简介11.3 曲面印刷机的工作原理和结构分析21.4 印刷工艺过程简述31.5 Solidworks软件简介32 墨辊箱的设计与结构分析52.1 墨辊箱材料的选择62.2 墨辊箱72.3 设计技术要求102.4 墨辊箱箱体的设计103 墨辊箱内部零部件的设计123.1 轴的设计123.2 齿轮的选择与设计143.2.1 齿轮材料的基本要求143.2.2 齿轮材料及热处理143.2.3 设计准则143.2.4 部分齿轮外观图及其相关参数153.3 墨辊结构分析213.4 轴承的选择233.5 螺钉的选择263.6 键的选择264 总结27参考文献28致谢30附录A3151 绪论1.1 凸版曲面印刷技术的发展历程印刷术起源于中国，中国是世界上发明印刷术最早的国家。而印刷机则首创于欧洲。按印版分类印刷机可分为：凸版、凹版、平版三种印刷机。其中的一种凸版印刷，是诞生最早的一种印刷方法，诞生于公元600年左右中国的木刻雕印。而活字凸版，照相腐蚀凸版，复制凸版，今已逐渐式微。继之兴起者，其中文字电脑排版和感光性树脂 ( Photopolymer ) 版都有很大发展前途1。就整体而言，凸版印刷已由主体地位下降，而被平版印刷所超越。但凸版印刷还是有其广阔的发展空间。现代凸版包括复制版和照相凸版都代之以感光树脂凸版（PS版）。随着社会信息化及经济全球化的迅猛发展，人们的审美观念不断的进步与更新，对商业和包装印刷的要求越来越高，而联系也越来越紧密。在日益壮大的市场需求推动与先进的科学技术促进下，外包成品印刷技术以及外包装印刷机器都在发生巨大的变化2。1.2 曲面印刷简介曲面印刷机传墨系统结构设计摘要：曲面印刷的主要产品为食品、化妆品、洗涤用品、油脂油料的外包装物。同时，也应用于一些饮用杯具和广告礼品的印刷中。曲面承印物的组成材料主要有金属、玻璃、陶瓷及Pp、PC等高分子材料 随着现代科学技术的发展及制作工艺的日益完善，多种造型独特、圆正兼优的曲面体承印物随处可见， 它给我们的生活提供了很多的方便并且美化着我们的视觉空间。其中包含的零部件有：手轮、墨斗、出墨钢辊、给墨辊、中间辊、上匀墨辊、下匀墨辊、大墨辊。墨辊箱内有给墨辊作往复摆动，把出墨钢辊上的油墨带至中间辊上，上下匀墨辊作轴向串动并回转。使传至大墨辊的油墨均匀，随后大墨辊将墨传至版辊。随着社会信息化及经济全球化的迅猛发展，人们的审美观念不断的进步与更新，对商业和包装印刷的要求越来越高，而联系也越来越紧密。在庞大的市场需求推动与先进的科学技术促进下，包装印刷技术以及包装印刷机械都在发生巨大的变化。在设计时主要运用了Solidworks软件对印刷机传墨系统三维建模、装配、仿真，并且用Solidworks导出零件图与二维装配图。关键词：曲面印刷； 传墨系统； Solidworks； 齿轮传动ISurface Transfer Printer Ink System DesignAbstract: Flexographys main products for the food, cosmetics, cleaning products, fuel oil packaging material. At the same time, also used in some drinking cups and advertising gifts printing. The composition of the material surface of substrates mainly metal, glass, ceramics and Pp, PC and other polymer materials With the improvement of modern science and technology development and production technology, a variety of unique, curved body is round Jianyou substrates everywhere visible, it gives us life has to offer a lot of convenience and beautify our visual space. Wherein the components included are: hand wheel, the fountain, the Mexican steel roller to roller, the intermediate roller, the inking roller, ink roller under the uniform, large ink roller. Roller box has to swing back and forth as the ink roller, the ink on the ink roller steel belt onto the intermediate rolls, the upper and lower inking roller axially moving string and swing. So large ink roller ink spread evenly, then spread to a large ink fountain roller Roller. With the rapid development of information society and economic globalization, the aesthetic ideas of the people continue to progress and updating of commercial and packaging printers have become increasingly demanding, and increasingly close contact. In the huge market demand driven and under the advanced science and technology promotion, packaging and printing technology as well as packaging and printing machinery are undergoing great changes. Design, full use of the software design content Solidworks 3D solid modeling, assembly, simulation, and export by Solidworks 2-dimensional assembly drawings and part drawingsKey words: surface printing; ink transfer systems; Solidworks; gear driveII目 录摘要IAbstractII目录III1 绪论11.1 凸版曲面印刷技术的发展历程11.2 曲面印刷简介11.3 曲面印刷机的工作原理和结构分析21.4 印刷工艺过程简述31.5 Solidworks软件简介32 墨辊箱的设计与结构分析52.1 墨辊箱材料的选择62.2 墨辊箱72.3 设计技术要求102.4 墨辊箱箱体的设计103 墨辊箱内部零部件的设计123.1 轴的设计123.2 齿轮的选择与设计143.2.1 齿轮材料的基本要求143.2.2 齿轮材料及热处理143.2.3 设计准则143.2.4 部分齿轮外观图及其相关参数153.3 墨辊结构分析213.4 轴承的选择233.5 螺钉的选择263.6 键的选择264 总结27参考文献28致谢30附录A31IV1 绪论1.1 凸版曲面印刷技术的发展历程印刷术起源于中国，中国是世界上发明印刷术最早的国家。而印刷机则首创于欧洲。按印版分类印刷机可分为：凸版、凹版、平版三种印刷机。其中的一种凸版印刷，是诞生最早的一种印刷方法，诞生于公元600年左右中国的木刻雕印。而活字凸版，照相腐蚀凸版，复制凸版，今已逐渐式微。继之兴起者，其中文字电脑排版和感光性树脂 ( Photopolymer ) 版都有很大发展前途1。就整体而言，凸版印刷已由主体地位下降，而被平版印刷所超越。但凸版印刷还是有其广阔的发展空间。现代凸版包括复制版和照相凸版都代之以感光树脂凸版（PS版）。随着社会信息化及经济全球化的迅猛发展，人们的审美观念不断的进步与更新，对商业和包装印刷的要求越来越高，而联系也越来越紧密。在日益壮大的市场需求推动与先进的科学技术促进下，外包成品印刷技术以及外包装印刷机器都在发生巨大的变化2。1.2 曲面印刷简介近年来，随着经济水平的极速发展和人民生活的水平快速提高，对包装印刷的需求不断增长，包装印刷行业呈现快速发展态势3。曲面印刷主要对食品、化妆品、日常洗涤用品、油脂油料的外包装物进行作业。同时，也常用于一些杯具和广告礼品的表面印刷。曲面被加工物的组成材料可以为金属、陶瓷、玻璃、及Pp、PC等高分子材料 随着现代科学技术的不断发展以及制作工艺的日益完善，各色各样的曲面体承印物随处可见，它在生活中为我们提供了很多的方便且美化着我们的视觉空间4。曲面印刷机顾名思义是对外形呈曲面的承印物进行印刷的机器。这一主题研究一种应用于圆柱,圆形,或锥形物品全自动多色印刷机,它包括滚筒印花机构、料盘机构、原料输送机理和传导机制。由plc程序控制器协调上下料和各部件的同步联动。轮转印刷机构是利用将图案先套色在大胶辊表面上，然后再与料盘上模把接触对滚，将图案印在被印刷物体的表面上的原理操作的。轮转印刷机最多可套印六种颜色，但其速度飞快可达到每分钟300件，轮转印刷机套印准确，图案显示清晰、自动化程度高。适用于大批量、高效率的印刷塑料、金属、纸质成型后的包装容器，而且方便更换其凸版和模把，由此适用于多品种小批量的高速彩色印刷。机械印刷不仅印速快，套印的精度高， 而且能减轻工人的劳动量5。1.3 曲面印刷机的工作原理和结构分析曲面印刷机的工作原理是先把油墨放入到写有文字或图案的凹版内，然后通过出墨辊、中间辊、窜墨辊、大胶辊的转动将文字或图案复印到曲面上，经过多次曲面传递将文字或图案印刷到物体表面，然后通过紫外线固化、红外线加热等方法使油墨硬化。在原理上曲面印刷与平面印刷差异不是很明显，只是曲面工艺难度较大6。全自动曲面印刷机整体布局如图1-1，包括有印刷机构和一系列传动机构等，主机座结构如图2所示。系统组成说明如下。A：轮转印刷机构包括有墨辊箱(2)，大胶辊(4)，版辊(1)版辊和墨辊箱排布在大胶辊四周，一共装有六组，墨辊箱内有一套包含大墨辊(23)的传墨辊组；B：轮转机构边缘垂直处设置有料盘机构，料盘（6)上装着六个模把(5)6个模把等间距的分布在料盘上，料盘(6)装在蜗形凸轮间歇传动箱(7)上并由其驱动作分度运动。传动箱(7)经万向轴(11)与轮转印刷机构联动，全系统由一台主电机驱动成主传动链；C：轮转机构上的大胶辊(4）D：主传动链上还装有光电编码器(8)7 。图1-1 曲面印刷机整体布局图图1-2 曲面印刷机主机座图1.4 印刷工艺过程简述首先要对成型品做前处理。前处理包括物体外表面的油物和垃圾的去除，以及为了提高油墨的湿润性和粘合性的表面处理。成型品前清洗（脱脂）：采用有机溶剂对成型品表面渗出的油渍进行清洗。表面处理：由于大多数的合成树脂与油墨的粘接性不如金属和纸，为此应当对成型品的表面进行适当处理。然后把油墨倒入凹版内，使油墨适量，使出墨钢辊获得油墨，将曲面的油墨经过多次转印最终印到成型品的表面。接下来就应该进行油墨固化处理了。为了使油墨快速固化，采用硬化处理使油墨固化。硬化处理方法包括热硬化处理和UV硬化处理二种。热固化处理：将模把上印刷完的成品放入恒温槽，采用远红外线对成型品的表面进行烘干，根据热反应原理使油墨快速在成型品表面变干。UV固化处理：利用一定波长的紫外线均匀照射成型品表面，利用紫外线能促进含UV光敏引发剂的油墨瞬间固化。为了使印刷上的油墨更牢固粘在成型品表面，最后可以采用表面涂布等后处理。表面涂布方法，通常采取涂布热固化性或UV固化性的透明涂布液8。1.5 Solidworks软件简介目前最流行的三维设计软件是 Solidworks。功能强大齐全、易于学习操作方便和技术创新是Solidworks 的三个优势，因为这三个特点使Solidworks 成为先进的、有效的三维CAD解决方案9。Solidworks 可以提供许许多多种设计方案、避免设计过程中产生错误由此提高产品质量。假如你掌握微软的Windows系统，那么你就可以用Solidworks 来搞设计了。Solidworks有一些特有的的功能，例如你可以利用拖拽操作在比较短的时间内完成更多的装配设计。Solidworks资源管理器和Windows资源管理器具有相似的CAD文件管理器，可以利用它方便地管理CAD文件10。如果你使用Solidworks ，你将可以用较短的时间完成更多的工作，能够更快地将高品质，高质量的产品投放到市场，可以满足市场的需求。正如美国著名的咨询公司Daratech所评论的:“在基于Windows系统的三维CAD软件当中，Solidworks是最著名的品牌，是行业的领导者11。”Solidworks有一个全面的设计特性和操作简单,便于初学者学习,只要用Solidworks软件可以完成所有产品的设计,各部分的设计、装配和工程图纸他们之间有着非常密切的联系。 “全动感”的用户界面：Solidworks 还可以提供一套完整的动态界面和鼠标拖动控制系统，这在其他软件上是不具备的。这种用户界面可以减少设计步骤，和多余的对话框，从而避免了界面的杂乱无章，这是它独有的优点。属性管理员包含所有您需要设计数据和参数的设计,它不仅操作简单,直观的界面12。 用Solidworks资源管理器能够高效方便地管理你所需要的CAD文件。Solidworks资源管理器和Windows资源器有着类似的CAD文件管理器，而且有且只要一个。 特征模版为标准件和标准特征，提供了良好的环境。使用者可以直接从特征版上选择使用适合的标准的零件和特征，这样十分方便快捷。 2 墨辊箱的设计与结构分析此次设计参考了专利号为93248040.3的曲面印刷机，表面印刷机是一种用于平面,圆柱,截锥,外包装,快速多色印刷机的容器和其他产品13。滚筒印花机制设计第一次套印在大塑料辊在一个圆的周长,再次让大胶辊接触材料托盘模具表面的印刷。轮转印刷机六色套印,但其最高速度可达每分钟300个,轮转印刷机套印准确、清晰的印刷设计,自动化程度高。适用于大部分的高效印刷成型后,塑料,金属,纸的包装容器,而且容易取代凸版印刷和死亡,所以也适用于多品种、小批量的高速彩色印刷。全自动曲面印刷机由轮转印刷机构、传动机构、放被加工成品的料盘、运送被加工体机构、控制机构等组成。图2-1。由PLC控制器协调主机和其他各个部分的同步传动14。多色彩印单元将各色版辊图案分别套色于轮转机构的大胶辊上，再将大胶辊与料盘上的模把接触对滚印至被印刷的表面上。曲面印刷机属于圆压圆的一种印刷方式，即圆柱状的压印滚筒在旋转接触中将彩色图案转移到承印物上的印刷机。采用这种原理可以获得较高的印刷速度，在印刷时工作稳定，可进行大批量的生产。图2-1 曲面印刷机机构示意图齿轮传动能保持恒定速比，传动平稳，所以印刷机上大量采用。其中传动齿轮的制造、安装和调节的精确与否对印刷质量有直接影响。轮转印刷机构包括墨辊箱、大胶辊和版辊，而它们之间版辊和墨辊箱一一对应的地沿大胶辊圆周分散分布。墨辊箱内都是由齿轮来传动的。八工位料盘机构上安装有八个模把，且模把模头的形状根据被印刷物的不同可以更换。料盘装在间歇传动箱输出轴上，并由其驱动作间歇运动来完成印刷。轮转印刷机构下方的锥齿轮传动箱由万向轴与主传动链连接，主机由一台调速电机驱动，实现各部同步运转15。此次我设计的部分为六色套印机构，其中涉及到机械系统的传动部分、掌控操纵部件还有其他辅助零件。传动系统作为机械系统最关键的组成部分，它有着很关键的作用。传动的种类有许多，根据其工作原理可以分为摩擦传动、机械传动、流体传动、电力传动、和磁力传动16。摩擦传动,可以大致可分为摩擦轮传动,灵活的摩擦和摩擦式无级变速传动:机械传动齿轮传动、蜗杆传动、灵活的啮合传动,螺杆传动,甚至干燥机理,凸轮机构,组合机构传动;液体传输可分为气动传动和液压传动和液体粘度;电力传输直流输电与交流输电。依据传动比变化情况，可以分为变传动比传动和动传动比传动，其中变传动比传动又包括有级变速、无级变速和周期性循环变化三种。按传动输出速度 变化情况分，有恒定和可调两种，可调又有有级调速、无级调速和按某种周期性规律变化三种17。在选择传输类型可以选择按照下列要求:高传输效率和经济成本低,外轮廓尺寸,性能好,容易加工制造和维护，所以它可以更方便的满足需求的生产条件和安全可靠。进行曲面印刷机的墨辊设计时，都应考虑到印刷机的使用性能方面的诸多因素。可归纳为以下五方面：1. 经久耐用 要求印刷机具有较长的使用寿命，也就是使其在经过长时间工作之后还能保持一定的精度。2. 安全可靠 要求所设计印刷机在工作时，要确保操作人员的人身安全和设备安全，在印刷机上应当设有安全保护装置，更要设有安全保险装置。当机器出现故障时能够快速自动停机。3. 易于操作 印刷机方便工人的工作,特别是当机器大,应根据需要设置更人性化的几套控制面板,方便操作员可以在所有主要的工作位置。4. 涂墨均匀 要求串墨辊和匀墨辊能将油墨处理得越均匀效果越好，避免出现印刷品色彩不协调、不均匀等现象。5. 出墨可调 即墨斗出墨量要适当，可控制其出墨量的大小，且可使其油墨较为均匀，使之为最恰当印刷出墨量。2.1 墨辊箱材料的选择在理解和掌握了各个部位的零件使用情况和材料的性能的基础上，设计墨辊箱时一般需要考虑以下几方面：1. 强度首先需要考虑承受载荷的状态和应力特性。脆性材料可以用来制造在静载荷环境下工作的零件。当载荷带有受到冲击时，应主要使用塑性材料。可以对接触应力比较大的零件材料采取局部强化处理，例如调质、渗碳、渗氮等，这样能够改善材料的表面性能。当零件承受变应力时，应该选择耐疲劳的原料。零件的形状结构、表面状态和热处理方法将会对耐疲劳强度有很大的影响。部分由冲击载荷大的另一方面,选择时应选择良好的冲击韧性的材料,可提高零件的稳定性。2. 刚度弹性模量是材料影响零件刚度的唯一机械性能指标，但是大部分的材料的弹性模量相差无几，所以改变材料对零件刚度的影响没有明显效果。可以通过改变零件的结构来调整零件的刚度，因为零件的结构形状对零件的刚度有着显著的影响。3. 磨损零件表面的磨损是要经过一个非常复杂的过程，如果要说明耐磨性材料的选用原则，是十分困难的事情。，应针对具体零件的磨损介绍材料的选用。4. 制造工艺性当零件的结构复杂、尺寸较大时，比较适合采用铸件或焊接件来制造。这样对材料又有了铸造性、可焊性方面的要求。5. 材料的经济性当零件需要在一些特殊环境（如高温、腐蚀性介质）中工作时，就应当参考有关的专业数据来选择材料18。根据以上所述条件对墨辊箱内零部件进行选材:箱体用HT200；墨辊用HT200；齿轮用 40 Cr;轴用 40 Cr。2.2 墨辊箱 图2-2 墨辊箱装配图图2-3墨辊箱爆炸视图图2-4 墨辊箱平面示意图本课题要研究的对象是其六色彩印单元即墨辊箱，如图2-4 ，其中包含的零部件有：手轮(9)、墨斗(8)、出墨钢辊(7)、给墨辊(1)、中间辊(6)、上匀墨辊辊(2)、下匀墨辊（5）、大墨辊(4)。墨辊箱内有给墨辊作往复摆动，把出墨钢辊上的油墨带至中间辊上，上下匀墨辊作轴向串动并回转。使传至大墨辊的油墨均匀，随后大墨辊将墨传至版辊，如图2-3。轴向分布的多个手轮可以调节墨斗箱内的出墨量来达到更好油墨印刷效果。墨辊箱与版辊作铰链安装，便于日后清洗墨辊、版辊上的油墨。每只版辊均可通过其轴上的调整装置进行轴向和圆周向的调节，方便对版。版辊由偏心轴头安装于版辊架上，回转轴头可调整版辊与大胶辊的接触压力。大墨辊也是以偏心轴头结构安装于墨辊箱内。合上墨辊箱，回转轴头可调整大墨辊与版辊之间的接触压力19。为了把薄而均匀的油墨涂在印版的印刷部分，每部印刷机中的有输墨机构。输墨机构由三部分组成：给墨装置是连续的供给油墨。匀墨装置是将油墨打成薄而均匀的油墨层。传墨装置是将油墨从出墨钢辊传至中间辊20。其中给墨装置，在印刷过程中供给时要求连续不短均匀适量。所以在墨斗下面应当设置一定数量的手轮便于调节墨斗与出墨辊之间缝隙达到最好的出墨效果。 2.3 设计技术要求在设计曲面印刷机的相应机构时，都应考虑到印刷机的使用性能方面的因素。可归纳为以下五方面：1. 经久耐用 要求印刷机具有较长的使用寿命，也就是使其在经过长时间工作之后还能保持一定的精度。2. 安全可靠 要求所设计印刷机在工作时，要确保操作人员的人身安全和设备安全，在印刷机上应当设有安全保护装置，更要设有安全保险装置。当机器出现故障时能够快速自动停机。 3. 易于操作 印刷机方便工人的操作,特别是当机器大,应根据需要设置更人性化的几套控制面板,方便操作员可以在所有主要的工作位置。4. 涂墨均匀 要求串墨辊和匀墨辊能将油墨处理得越均匀效果越好，避免出现印刷品色彩不协调、不均匀等现象。5. 出墨可调 即墨斗出墨量要适当，可控制其出墨量的大小，且可使其油墨较为均匀，使之为最恰当印刷出墨量21。2.4 墨辊箱箱体的设计箱体作为墨辊箱内其他零部件的支撑者，自身制造的好坏影响着墨辊的工作精度及齿轮等的抗振性能，它的选材也很重要，箱体材料应根据其结构、工艺、成本、生产批量和生产周期等相关要求来进行正确选择与设计，常用的有：铸铁：容易铸成形状复杂的零件；价格较便宜；铸铁的内摩擦大。有良好的抗振性。其缺点是生产周期较长，单件生产成本较高。铸件易产生废品，质量不易控制；铸件的加工余量大，机械加工费用大。若灰口铸铁不能满足耐磨性要求，应采用耐磨铸铁22。根据相关要求，墨辊箱箱体的材料选择为HT200。图2-5 墨辊箱箱体如图2-5所示，箱体共选用了六块铸铁板。为了便于加工，左右两块铸铁都用螺栓与底板相连并固定。这样也便于日后箱体内零部件出现问题之后好维修，箱体内其他零部件的安装也较为方便。箱体上根据其他零部件的安装要求加工了很多孔，主要是用于安装轴承。安装其他零部件的顺序可先将中间的隔板固定，然后再固定中间一个墙板，进行安装，最后再安装上剩下的一块板即可。3 墨辊箱内部零部件的设计 3.1 轴的设计轴的材料类型有很多种，选择时应主要考虑下面几个因素：1. 轴所需要的的强度、刚度及耐磨性的要求；2. 轴的热处理方法和机加工工艺性的要求；3. 轴的材料来源和经济性等。合金钢和碳钢是轴的常用材料。注意的是：由于在一般温度下合金钢与碳素钢的弹性模量很接近，因此当其他条件一样时，如果想通过选则合金钢种类来提高轴的刚度是很难实现的23。低碳钢和低碳合金钢渗碳淬火后,可以提高耐磨性,常用于高韧性要求或高速轴。高强度铸铁和球墨铸铁,因为他们有良好的可制造性,不需要进行锻压,良好的振动吸收低浓度的应力敏感性的影响,近年来被广泛用于制造复杂形状不规则的曲轴,等等。很难控制铸件的质量。轴选用的毛坯较多为轧制的锻钢或圆钢。锻钢内部组织均匀，强度比较好，所以，关键的大尺寸的轴，常选用锻造毛坯。轴的常用材料机械性能可查阅相关机械手册。轴的失效形式：主要有因为强度不足而产生疲劳断裂、因强度不足而产生的塑性变形和磨损、脆性断裂、超过允许范围的形变和振动等24。轴的设计应满足如下原则：1. 根据轴的工作条件、生产批量和经济性原则，选取适合的材料、毛胚形式及热处理方法。2. 根据力的轴,轴部分的安装位置,大小和位置的方法,轴加工方法等具体要求,确定合理的轴的形状和大小,两轴的结构设计。3. 轴的强度计算和校核。对受力大的细长轴（如蜗杆轴）和对强度要求高的轴，还要进行刚度计算。对在高速工作下的轴，因有共振危险，故应进行振动稳定性计算25。此外还需要考虑每个部分的轴定位,定位元件考虑轴上零件的轴轴向定位和圆周位置。部分轴的轴向定位方法,主要取决于轴向力的大小。此外,还需要考虑轴制造业和轴组件替换部分的难度,如轴向强度的影响因素和工作可靠性。常用轴向定位方法有：轴肩（或轴环）、圆螺母、套筒、挡圈及圆锥形轴头等：1. 轴肩：轴肩由轴肩定位面和过渡圆角两部分组成组成。为确保有足够高的强度来承受轴向力，轴肩圆角半径必须小于零件毂孔的圆角半径或倒角高度；为确保有足够高的强度来承受轴向力，轴肩高度为h=(2-3)R。2. 轴环：轴环的尺寸及功能参数与轴肩相同，宽度b1.4h。如果轴环毛胚是由锻造而成，则可以节约原料、重量轻。若由圆钢毛胚车制得到，则浪费材料及加工工时。3. 轴套：轴套是依赖于位置已经确定的零件来定位的，定位面是它的两个端面，所以应该有较高的垂直度和平行度。为了让轴上零件定位可靠，应使轴段长度少于零件毂长度23毫米。使用轴套可使轴的结构简单化，减小应力集中。有时因为轴套与轴配合较松，二者不能同心，所以不适合用在高速轴上，以免产生不平衡力。4. 圆螺母：当轴上的两个零件之间有较大的距离，并可以在轴上切制螺纹时，可用圆螺母的端面来定位。圆螺母定位组合拆卸方便，通常用细牙螺纹来增强防松能力和减小对轴的强度及应力集中。5. 轴端挡板:当最后的部分,可以把轴端挡板和肩膀,轴端挡板和锥形面使双方在同一时间。轴端挡板与螺钉连接和压力面定位的部分。这个方法很简单,方便快捷,但需要螺纹孔在轴端处理。6. 弹性挡圈：在轴上切出环形槽，把弹性挡圈放入槽中，把他的侧面压紧被定位零件的端面。这种定位方法工艺性好、装拆方便，但对轴的强度损耗较大，常用于所受轴向力较小而刚度大的轴。7. 圆锥面：能和圆螺母和轴端挡板搭配使用。圆锥面的锥度较小时，所需轴向力小，但不方便拆卸；反之轴向力大，比较方便。通常取锥度1：301：8。8. 圆锥销、紧定螺、钉锁紧挡圈、：这三种方法常用于光轴。部分轴的轴向定位:定位方法根据传动扭矩的大小和性质,部分精度高和低,加工等因素容易选择。圆周定位方法是:钥匙,花键,形成弹性环,销,干扰,如耦合,称为耦合轴中心。墨辊箱内的轴材料选为合金钢40 Cr，零件在轴上的轴向定位采用轴肩、轴端挡板等定位方式，而在圆周上的定位都是键定位；轴承采用过盈配合。其中两个心轴的具体结构如图3-1和图3-2所示。除了上面的部分轴外，本次设计中还用到传动轴。与凸轮机构从动件相连，这些轴上面的零件的轴向定位有选择挡圈定位，有紧定螺钉定位的；圆周定位有键定位、紧定螺钉和过盈定位。材料也都选为合金钢40Cr.其机构如图3-3所示。 图3-1出墨辊齿轮轴 图3-2 过轮轴图3-3 传动轴3.2 齿轮的选择与设计3.2.1 齿轮材料的基本要求 由齿轮的失效形式可知，对齿轮材料的基本要求为：齿面应有足够的硬度；齿芯应有足够的强度和韧性；应有良好的加工工艺性能及热处理性能。齿轮常用材料是钢，其次是铸铁，有时也采用非金属材料26。3.2.2 齿轮材料及热处理 齿轮的材料有锻钢、铸钢、铸铁。当齿轮的尺寸较大（大于400600mm）而不便于锻造时，可用铸造方法制造成铸钢齿坯，再进行正火处理。铸钢耐磨性和强度均较好，承载能力稍低于锻钢。 低速、轻载场合的齿轮可以制成铸铁齿坯。铸铁齿轮的加工性能、抗点蚀、抗胶合性能均较好，但强度低，耐磨性及抗冲击性差。3.2.3 设计准则 齿轮传动设计标准如下:闭式软齿面齿轮传动,齿轮齿面腐蚀是主要的失效形式,应该基于齿轮表面接触疲劳强度分析,齿轮和大小的主要参数,然后根据的弯曲强度,齿根弯曲疲劳强度检查。和牙齿根断裂封闭硬齿面齿轮传动的主要失效形式,通常根据第一齿根弯曲疲劳强度设计计算,确定齿轮的模数和其他维度,然后根据接触疲劳强度检查齿面接触强度。在开放的齿轮传动装置,通常齿面磨损,导致失败,因此,通常设计根据齿根弯曲疲劳强度计算,确定齿轮的模数,磨损因素,然后模量增加10% 20%,无需检查联系强度。3.2.4 部分齿轮外观图及其相关参数根据以上一些齿轮设计和选择方面的相关要求对墨辊箱内的齿轮加以设计墨辊箱内共有大小齿轮十二个，材料选择为40Cr，该材料的强度极限为700MPa，屈服极限为500MPa，硬度为241286HBS。以下为其中部分齿轮外观图及其相关参数27。1. 大墨辊大齿轮图3-4大墨辊大齿轮该齿轮是整个墨辊箱的动力来源，带动大墨辊的转动，它的整个动力来源于版辊内的齿轮,为斜齿轮，其特点是传动时冲击、振动、噪声较小，传动平稳性高，承载能力较高，广泛用于高速重载等场合28。其齿数Z=62，法向模数mn=2.25,齿顶高系数ha*=1，顶隙系数c*=0.25，分度圆柱螺旋角为13.351度，齿轮宽度为L=15mm，孔径D=36.5mm，如图3-4所示。 分度圆直径 d=mn*z/cos=143.4mm 齿顶圆直径 da=mn*z/cos+2*mn*ha*=147.9mm 齿根圆直径 df=mn*z/cos-2mn*(ha*+c*)=137.8mm2. 过齿轮图3-5过齿轮如图3-5该齿轮的主要作用是将动力传至给其他齿轮，从而带动中间辊的转动。其齿数Z=20，法向模数mn=2.25, 分度圆柱螺旋角为13.351度，齿宽b=10mm, 孔径D=21mm, 齿顶高系数ha*=1，顶隙系数c*=0.25， 分度圆直径 d=mn*z/cos=46.2mm齿顶圆直径 da=mn*z/cos+2*mn*ha*=50.7mm齿根圆直径 df=mn*z/cos-2mn*(ha*+c*)=40.6mm3. 中间辊齿轮中间辊齿轮1图3-6 中间辊齿轮1如图3-6该齿轮安装于中间辊轴上，与过齿轮啮合，带动中间辊转动，其齿数Z=29，法向模数mn=2.25, 分度圆柱螺旋角为13.351度，面宽b=10mm, 孔径D=26mm, 齿顶高系数ha*=1，顶隙系数c*=0.25，分度圆直径 d=mn*z/cos=67mm齿顶圆直径 da=mn*z/cos+2*mn*ha*=71.6mm齿根圆直径 df=mn*z/cos-2mn*(ha*+c*)=61.4mm中间辊齿轮2图3-7中间辊齿轮2如图3-7该齿轮安装于中间辊轴上，主要作用带动上下匀墨辊上下串动，实现匀墨作用其齿数Z=44,模数m=2，面宽b=10mm, 孔径D=20mm, 齿顶高系数ha*=1，顶隙系数c*=0.25， 分度圆直径 d=mz=88mm齿顶圆直径 da=m(z+2ha*)=92mm齿根圆直径 df=mz-2m(ha*+c*)=83mm齿顶高 ha=ha*m=2mm齿根高 hf=m(ha*+c*)=2.5mm齿高 h=m(2 ha*+c*)=4.5mm齿距 p=3.14m=6.28mm齿厚 s=6.28/2=3.14mm中间辊齿轮3如图3-8该齿轮安装于中间辊轴上，与中间辊齿轮2用螺栓连接，主要作用带动出墨辊上齿轮转动，实现匀墨作用其齿数Z=32,模数m=2，面宽b=10mm, 孔径D=20mm, 齿顶高系数ha*=1，顶隙系数c*=0.25， 图3-8中间辊齿轮3分度圆直径 d=mz=64mm齿顶圆直径 da=m(z+2ha*)=68mm齿根圆直径 df=mz-2m(ha*+c*)=59mm齿顶高 ha=ha*m=2mm齿根高 hf=m(ha*+c*)=2.5mm齿高 h=m(2ha*+c*)=4.5mm齿距 p=3.14m=6.28mm齿厚 s=6.28/2=3.14mm4. 出墨辊传动齿轮图3-9出墨辊传动齿轮如图3-9该齿轮安装于出墨辊轴上，与中间辊齿轮3啮合，主要作用带动出墨辊转动，实现匀墨作用其齿数Z=40,模数m=2，面宽b=10mm, 孔径D=17 mm, 齿顶高系数ha*=1，顶隙系数c*=0.25，分度圆直径 d=mz=80mm齿顶圆直径 da=m(z+2ha*)=84mm齿根圆直径 df=mz-2m(ha*+c*)=75mm齿顶高 ha=ha*m=2mm齿根高 hf=m(ha*+c*)=2.5mm齿高 h=m(2 ha*+c*)=4.5mm齿距 p=3.14m=6.28mm齿厚 s=6.28/2=3.14mm5. 小齿轮图3-10小齿轮如图3-10该齿轮安装于偏心轴上，与出墨辊传动齿轮啮合，主要作用带动给墨辊前后串动，将出墨辊上的墨传到中间辊上，其齿数Z=20,模数m=2，齿宽b=10mm, 孔径D=16mm, 齿顶高系数ha*=1，顶隙系数c*=0.25，分度圆直径 d=mz=40mm齿顶圆直径 da=m(z+2ha*)=44mm齿根圆直径 df=mz-2m(ha*+c*)=35mm齿顶高 ha=ha*m=2mm齿根高 hf=m(ha*+c*)=2.5mm齿高 h=m(2 ha*+c*)=4.5mm齿距 p=3.14m=6.28mm齿厚 s=6.28/2=3.14mm以上为墨辊箱内部分齿轮的相关参数，其余四个齿轮的参数为：齿轮(出墨辊)：Z=25, m=2，b=11mm，D=19mm；出墨辊齿轮离合器齿轮：Z=25, m=2，b=10mm，D=17.5mm；内齿圈（出墨辊）：Z=25,m=2，b=25mm；小齿轮：Z=22, m=2，b=10mm，D=15.5mm。图3-11墨辊箱内部齿轮传动结构图3.3 墨辊结构分析除了上述部分零件外，还有部分零部件未进行分析，如出墨辊、传墨辊、匀墨辊、中间辊、大墨辊等。根据材料的选择及加工方面的要求，选择材料为HT200。它们的结构示意图如下所示。 图3-12出墨辊 图3-13给墨辊 图3-14中间辊 图3-15大墨辊 图3-16上匀墨辊 图3-17下匀墨辊图3.18 出墨辊及其相关零部件图3-18所示为给墨辊、出墨辊和中间辊之间的位置关系。其中上方给墨辊的动力来源于凸轮机构，使其能上下摆动将出墨辊上的油墨传至中间辊。而出墨辊与中间辊通过与轴配合，动力由轴端齿轮提供。其中出墨辊和中间辊可采用铸造的方式，然后再根据其尺寸的要求选用机床对其表面进行处理。最后在大墨辊的表面还将有3-5mm厚的橡胶层，主要是为了达到一个更好的出墨效果。图3-19 串墨辊等零部件图3-19为中间辊、上下匀墨辊、大墨辊的机构示意图，能方便的看出三者之间的位置关系。其中上下匀墨辊通过中间辊的一特殊机构传递动力，使其能沿着轴向方向进行来回的串动，使传至大墨辊的油墨更加均匀。而大墨辊右端将与版辊接触。3.4 轴承的选择滚动轴承根据其外形及尺寸可分为很多种。为使机械装置发挥出想要的性能，选择最适宜的轴承是必不可少的。为选定轴承，需要对多方面的因素进行分析，从许多角度研究分析、评价有关选择轴承的程序，没有具体的规定，但一般顺序如下：1. 掌握机械装置和轴承的使用条件等2. 明确对轴承的要求3. 选定轴承的类型4. 选定轴承配置方式5. 选定轴承尺寸6. 选定轴承规格7. 选定轴承的安装方法正确把握轴承在机械装置的使用部位及使用条件与环境条件是选择适宜轴承的前提。为之，需要取得以下几个方面的数据和资料：1. 机械装置的功能与结构2. 轴承的使用部位3. 轴承负荷（大小、方向）4. 旋转速度5. 振动、冲击6. 轴承温度（周围温度、温升）7. 周围气氛（腐蚀性，清洁性，润滑性）通常,轴是使用两个轴承在径向和轴向支持,在这个时刻,一个被称为固定端轴承,它承受径向和轴向力在两个方向,一个固定轴和轴承箱之间的相对轴向位移.另一方面被命名为自由端,只有承受径向载荷,轴向设计可能发生相对运动,从而解决由于轴的长度变化的温度变化和安装轴承间隔误差问题。作为固定端轴承,选择可用滚动表面轴向移动(如。圆柱滚子轴承)或装配表面移动,如向心球轴承轴承。短轴,固定端和自由端没有特殊情况下,只使用单向固定轴向非固定轴承(如。角接触球轴承)。作为一个支持轴颈和轴旋转部件,轴承将会用于油墨辊箱。从轴承的工作原理可分为:(轴承)和滚动摩擦轴承滑动摩擦轴承(滑动轴承)。高于轴系统是使用滚动轴承轴部分的支持。滚动轴承广泛用于机械的支持。它的功能是确保轴承的情况下有足够的生活,用于支持轴和轴部分,并使相对旋转和基地,秋千,如运动,减少摩擦旋转时间,尽可能以获得更高的传输效率。常用的滚动轴承已经制定了国家标准,它在设计上充分考虑了滚动摩擦原理,由专业化工厂为批量生产的标准部分。只需要根据机械设计的工作条件选择合适的滚动轴承类型和复合结构设计模型。与滑动轴承相比，滚动轴承有下列优点： 1. 应用设计简单，产品已标准化，并由专业化工厂成批量生产的标准件，具有优良的互换性和通用性。2. 启动摩擦力矩低，功率损耗小，滚动轴承效率（0.980.99）比混合润滑轴承高。3. 负荷、转速和工作温度的适应范围宽，工况条件的少量变化对轴承性能影响不大。4. 大多数类型的轴承能同时承受径向和轴向载荷，轴向尺寸较小。5. 易于润滑、维护及保养。滚动轴承也有以下缺点：1. 大多数滚动轴承径向尺寸较大。2. 在高速、重载荷条件下工作时，寿命短。3. 振动及噪音较大。轴承一般是由内圈1、外圈2、滚动体3和保持架4组成。内圈装在轴颈上（在推力轴承中称为轴圈），配合较紧；外圈装在机座或零件的轴承孔内，通常配合较松。内外圈上有滚道，当内外圈在相对旋转时，滚动体将沿着滚道滚动。滚动体式实现滚动摩擦的滚动元件，除自转外，还绕轴线公转，形状有球形、圆柱形、滚针、鼓形等。保持架的作用是把滚动体均匀的隔开。为适应某些使用的要求，有的轴承可以没有外圈或内圈、或带防尘、密封圈的结构。滚动体与内外圈的材料要求有高的硬度和接触疲劳强度、良好的耐磨性和冲击韧性。一般用铬合金制造，常用的材料有GCr15、GCr15SiMn、GCr6、GCr9等，经热处理后硬度可达6165HRC。保持架一般用低碳钢板冲压而成，高速轴成多采用有色金属（如黄铜）或塑料保持架。机械有各种不同的工况，为满足这些具体的使用要求，需要有不同的轴承来保证实际需要。根据滚动体形状，滚动轴承可分为球轴承和滚子轴承，按照其所受的负荷方向，则可分为向心轴承和推力轴承。滚动轴承类型多种多样，选用时可考虑以下方面因素，从而进行选择。1. 载荷的大小、方向和性质：球轴承适于承受轻载荷，滚子轴承适于承受重载荷及冲击载荷。当滚动轴承受纯轴向载荷，一般选择推力轴承；当滚动轴承承受径向载荷时，一般采用深沟球轴承或短圆柱滚子轴承；当滚动轴承纯径向载荷的同时，还有不大的轴向载荷时，可采用深沟球轴承、角接触轴承、圆锥滚子轴承或调心滚子轴承；当轴向载荷较大时，可选用接触角较大的角接触球轴承及圆锥滚子轴承，或者选用向心轴承和推力轴承组合在一起，这在极高轴向载荷或特别要求有较大轴向刚性时尤为适宜29。2. 允许转速：因轴承类型的不同有很大的差异。一般来说,摩擦小,轴承的低热值,适合高速。设计应该争取滚动轴承的情况下低于极限速度工作。3. 自位性能和安全性错误:为轴承负荷工作后,往往因为糟糕的安装和造成的定位误差,这个时候往往由于挠度和轴的热膨胀和其他原因,也使轴承负荷,导致早期损伤。自动调心轴承可以克服安装误差引起的缺陷,轴承适用于这样的目的。4. 刚性：轴承负荷,轴承套圈和滚动接触点会产生弹性变形,变形和载荷的比例,这个比例是由轴承刚度的大小决定的。一般可通过轴承的豫紧来提高轴承的刚性。此外，在轴承支撑设计中，考虑轴承的组合和排列方式也可以改善轴承的支撑刚度。5. 安装和拆卸：圆锥滚子轴承、滚针轴承、圆柱滚子轴承、等,属于内外圈分离轴承类型,简单的安装和拆除。6. 市场性：即使是列入产品目录的轴承，市场上不一定有销售；反之，未列入产品目录的轴承有的却大量生产。因而，应清楚使用的轴承在市场上是否购得到30。此墨辊箱内用到多种轴承，如深沟球轴承6001,6002；角接触球轴承7004C等3.5 螺钉的选择此次设计中多处用到螺钉，主要用到的型号分别为：M420、M615，M620。它们主要起连接、定位和轴向的推动作用。3.6 键的选择本次设计时主要用到的是平键，而键大都采用抗拉强度极限sb600MPa的碳钢制造而成，一般用45钢。键的种类应根据键所连接的结构、使用特性以及工作条件来选择。选择时需要结合以下各方面的情况：需要多大的传递转矩；和轴连接的零件是否需要沿轴滑动及其滑动距离的长短；对于连接的对中性的要求；键是否需要具有轴向固定的作用；以及键在轴上的位置（在轴的中部还是端部）等。键的剖面尺寸b*h按轴的直径d由标准中选定。键的长度L由轮毂宽度来确定，通常键的长度比轮毂略短510mm，且符合长度系列值。平键连接的一般会由于工作面的压溃和磨损而失效（对于动连接）。除非十分有严重过载，否则键一般不会被剪断。轴的轴向定位使用的平键，材料为45钢。主要用到的尺寸为：55、66、87，长度分别选为10、10和12。除上面一些键之外