平台印刷机设计初稿.doc

平台印刷机设计一、 设计题目简介：平台印刷机 （1） 平台印刷机是实现将往复直线移动的铅版上凸出的痕迹借助油墨压印到 做圆周运动的滚筒表面的纸张上的印刷机。平台印刷机一般由输纸、着墨、压印、收纸等四部分组成。如图2.1所示，平台印刷机的压印动作是在卷有纸张的滚筒与嵌有铅版的版台之间进行的。整部机器中各机构的运动均由同一电动机驱动。运动由电动机经过减速器装置后分成两路，一路经过传动机构带动版台作往复直移运动，另一路经传动机构带动滚筒作回转运动。当版台与滚筒接触时，在纸张上压印出字迹或图形。 版台工作行程中有三个区段，在第一区段，输纸、着墨机构，相继完成输纸着墨作业。在第二区段滚筒和版台完成压印工作。在第三区段，收纸机构进行收纸作业。本设计题目主要考虑版台的传动机构和滚筒的传动机构。通过对平台印刷机主传动机构的运动功能的分析，可知它的基本运动为：版台的往复直线运动，滚筒的连续或停歇运动。（2） 原始数据及设计要求此机构需要满足传动性要求：在压印过程中，滚筒与版台之间作纯滚动，即在压印区段，滚筒表面点的线速度与版台的移动速度相等，以保证压印质量。版台在压印区内的速度变化限制在一定范围内（即运动尽可能平稳），以保证整个印刷幅面上的印痕浓淡一致。不同类型的印刷机所实现的生产率、版台往复运动的行程长度及其他设计参数见表2.1 （3） 设计任务：根据工艺动作要求拟定运动循环图。进行版台的传动机构和滚筒传动机构的类型。机械运动方案的评定和选择。根据选定的原动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案，分配传动比，并在图纸上画出传动方案图。对机械传动系统和执行机构进行运动尺寸计算。画出机械运动方案简图。对执行机构进行运动分析，画出运动线图，进行运动模拟。编写设计计算说明书。二、 执行机构方案选择与评价由设计要求，版台应作较大行程往复移动，且尽可能使工作行程中有一段匀速运动，并有急回特性；滚筒作间歇或连续转动，要满足版台和滚筒在压印段内保持纯滚动关系。这可在运动链中加入运动补偿机构，使两者达到良好的配合，由此出发构思方案。（1）版台传动机构方案1：方案a：曲柄滑块-齿轮齿条组合机构，该组合机构的主要特点 ：由齿轮齿条机构实现运动的放大，版台行程是滑块铰链中心点行程的2倍；而偏置曲柄滑块机构使上齿条（版台）的往复运动具有急回特性。2：方案b：凸轮-齿轮齿条组合机构，下齿条可移动。该组合机构的主要特点是：齿轮与两个连杆机构的串联，主要是用曲柄滑块机构满足版台的行程放大要求及回程时的急回特性，而用双曲柄机构满足版台在压印区的近似等速的要求。3：方案c：齿轮齿条可做轴向移动的齿轮齿条机构。改组合机构的主要特点是：其齿轮齿条机构的上下齿条均可移动，且都与版台固接在一起。当采用凸轮机构拨动齿轮沿其轴向滑动时，可使齿轮时而与上齿条啮合，时而与下齿条啮合，实现版台的往复运动。若齿轮作等速传动，则版台作等速往复移动。这将有利于提高印刷质量，使整个印刷幅面的印痕浓淡一致，但由于齿轮的拨动机构较复杂，故只在印刷幅面较大，且对印痕浓淡均匀性要求较高时采用。（2）滚筒回转机构方案方案a：转停式滚筒的齿轮齿条传动机构 如图7 由版台上的齿条带动滚筒上的齿轮实现版台和滚筒间的纯滚动，该结构简单。当版台空回时滚筒与版台脱离并定位。滚筒的定位 装置可采用图8所示的凸轮定位机构。 方案b：等速滚筒的齿轮传动机构 如图9 滚筒是由齿轮机构直接带动的，因此其运动速度是常量。这种滚筒等速回转机构一般只与版台等速移动机构组合使用。方案c：连续转动滚筒的双曲柄机构 如图10 双曲柄机构与齿轮机构串联组成的滚筒回转机构，滚筒非等速移动。但当设计合适时，滚筒在压印区段的转速变化可以比较平稳，既保证了印刷质量，又因这种机构的滚筒作连续转动，其动态性能比转停式滚筒好。三：机构组合根据用户每小时印刷1920张的设计要求，选用低速型参数的生产条件，并根据前述方案评价的原则以及产品结构简单、紧凑、制造方便、成本低等性能指标，综上所述选取设计方案曲柄滑块和转停式滚筒的齿轮齿条传动机构 四:尺寸设计1：凸轮机构设计由于该机器的运动速度较慢，动力特性要求低，因而升程过程选用等速运动。为满足定位时间长和快退的要求，回程选用等加速等减速运动。根据运动简图的整体布置选用摆动从动件盘形凸轮机构。基本参数为：基圆半径Rb=80mm. 滚子半径Rr=30mm.最大摆角=20，摆杆长度l=300mm，凸轮中心到摆杆的中心距a=340mm。2：曲柄滑块机构设计由版台（齿条）的行程H=730mm得出曲柄滑块机构的行程为730mm/2=365mm。根据有关设计手册选定连杆与曲柄长度之比=Lbc/Lab=4，行程速比系数K=1.05。由此列出数学方程，求解得，曲柄长度Lab=180mm，连杆长度Lbc=720mm，偏距e=102mm。五：原动机（1） 根据电动机的转速和印刷的生产能力，确定系统总传动比为：i=940/（1920/60）=29.4 六：传动系统设计（1） 传动比分配 选用二级转速，第一级采用带传动，选取带传动比为6。第二级采用单级齿轮减速，齿轮传动比为4.9。（2） 由齿轮传动的强度确定齿轮的标准模数m=5。初选带轮直径：d1=80mm，d2=480mm。齿轮齿数：z1=20，z2=98七：运动循环图八：体会：在做本次课程设计的过程中，我感触最深的当属查阅了很多次设计书和指导书。为了让自己的设计更加完善，更加符合工程标准，一次次翻阅机械设计书是十分必要的，同时也是必不可少的，其次，这次课程设计让我充分认识到团队合作的重要性，只有分工协作才能保证整个项目的有条不絮。另外在课程设计的过程中，当我们碰到不明白的问题时，指导老师总是耐心的讲解，给我们的设计以极大的帮助，使我们获益匪浅。因此非常感谢老师的教导。通过这次设计，我懂得了学习的重要性，了解到理论知识与实践相结合的重要意义，学会了坚持、耐心和努力，这将为自己今后的学习和工作做出了最好的榜样九：图纸十:参考文献：裘建新.机械原理课程设计指导书.北京：高等教育出版社，2005 孙桓，陈作模.机械原理。第七版 杨家军，机械系统创新设计。武汉:华中理工大学出版社，2000 帅忠秀，王继荣.机械原理课程