曲面印刷机叠杯转鼓机构设计【含CAD图纸+PDF图】
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曲面印刷机叠杯转鼓机构设计摘要: 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，人们对于产品的包装的要求越来越高，对产品的外观提出更高的要求，所以，企业对于包装设备的要求也越来越高。全自动曲面印刷机是一种专用于曲面状包装规则印刷机器。由程控器协调上下料和各部件的同步联动。本课题是对曲面印刷机叠杯转鼓机构的设计。叠杯转鼓机构是曲面印刷机中重要组成部分，它是印刷以后将油墨干燥好的杯子摞成卷的自动装置，是高速情况下实现曲面印刷机自动化的关键部分。设计中充分利用了Pro/E软件对设计内容进行三维实体建模、装配、仿真，并通过Pro/E导出2维装配图。设计说明书通过图片与文字相结合的方法，形象的介绍了曲面印刷机叠杯转鼓机构的各个组成部分，并对组成叠杯转鼓机构的关键零件进行了制造工艺分析与设计。关键词:曲面印刷机；Pro/E；三维；叠杯转鼓机构The Design of Stacking Institutions Equipment for Curved Surface Printing MachineAbstarct: As the social informatization and economic globalization are rapidly developing, peoples aesthetic ideas are continuously progressing and updating. More and more strict requirements are proposed to improve packing of products, as well as appearance of products. Consequently, it is more and more difficult for enterprises to meet their requirements of packaging equipment. Automatic surface presses is a dedicated to cylindrical arc-shaped or truncated cone-shaped items, packaging printing machines, including rotary printing agency, reel institutions, the upper and lower feeding mechanism and drive mechanism. Rotary printing organizations patterned chromatic large rubber roller circumference, with reel-mode contact roller printing on the outer surface of the printed material. The machine up to overprint the six-color, maximum speed of 300 per minute, overlay accuracy, pattern reproducibility, high degree of automation. Applicable to high-volume, high-efficiency printing of plastic, metal, paper molding of packaging containers, and letterpress and die easy to replace, but also for the many varieties of small quantities of high-speed color printing.This topic aims to design the stacking institutions equipment of curved surface printing machine. It is an important part of the transmission system of curved surface printing machine. And it is an automatic device to put up the ink dried cup accumulation and is a key part that can realize the automation of curved surface printing machine when running up. In the design, pro/e software is made full use of to perform 3D modeling, assembly, simulation to content of the design, and 2D diagram of assembly is laid down through SolidWorks. By combining words with pictures, the instructions of the design vividly introduce all parts of stacking institutions for curved surface printing machine, And composition of the cup stacking drum key parts of the manufacturing process analysis and design.Keywords:curvedsurface printing machine ； pro/E ；data3d； tacking institutionsequipment目 录摘要Abstract 目录1 绪论11.1全自动曲面印刷机简介11.2 设计目的和意义11.3 国内外曲面印刷机的研究开发状况11.4本次设计思路42 研究手段与机构分析42.1 研究手段52.2 叠杯转鼓机构的机构分析72.3 叠杯转鼓机构内部结构图92.4 叠杯转鼓机构装配三维图103 重要零件的选取和设计103.1 重要零件的选取103.2 叠杯转鼓的设计133.3 轴的设计163.4 轴承的选择203.5 螺钉的选择233.6 其他零件结构设计和三维模型244 轴承座的工艺结构设计和工序284.1 零件的分析284.2 毛坯选择294.3 拟订加工工艺路线294.4 选择加工设备和工艺设备304.5 机械加工工序卡315 结论33参考文献34致谢36V1 绪论1.1 全自动曲面印刷机简介全自动曲面印刷机是机器可以达到六色套印，MAX300r/min，套印准确，重复性模式高，自动化程度高。1.2 设计目的和意义印刷业在国民经济中的工业部门中占有非常重要的地位，在人们生活的各个方面他的产品都渗透，所以它是推动人类文明进步一股力量。因此，在工业化先进国家和地区，印刷业已经成为印刷机械制造业的支柱产业，它是为印刷业提供技术和成套设备3。展望未来，在未来很长一段时间，这种技术会占有一定的市场，打印的增长将持续到2040年至2050年五年，然后会逐渐减少，但不会死亡3。本研究的目的是为了改进现有的曲面印刷机的缺点。现在印刷机的印刷数量是不够的，有的只能打印四色或单色，有的只能打印一种形状的物品。虽然有些技术水平高，但生产成本也相对较高。然而，所以本研究应在这些区域中进行，必须进行修改，以便它在彩色印刷，对印刷和印刷费用的数量的进一步改进，该技术是更成熟的1 - 6。1.3 国内外曲面印刷机的研究开发状况1.3.1 国内曲面印刷机发展状况从上个世纪八九十年代年代到现在，中国印刷业取得了很大的进步。目前，国内单张纸胶印机和报纸印刷机等印刷业在全国发挥了重量级作用;在中等级四版印刷机，丝网印刷和柔性印刷机开始开发并且得到推广应用;印刷机的生产能力和生存状况已得到了提高。还有就是中国的制造业水平技术与国外先进水平技术仍存在差距，主要表现在一个单一的，低性能的，处于中等偏下技术的水平，不能满足国内市场的需求更不能满足国际市场需求。国内厂商主要有：隆兴机械公司，他们专业生产LXUV - WZ160工位固化的印刷机，还有隧道固化，六色曲面胶印机等。各种圆锥形杯子，文字和图片打印的外观碗它都适用。它主要有如下特点：（1）采用PLC的显示屏幕上，在同一时间带触摸功能自动检测故障，自动换3至6个橡胶的快速重排的快速处理，节省时间和精力，稳定性能安全（2）圆形印花机是不错的，传动性好，性能稳定，速度20000G/H（3）计算机内存数字控制调墨水，保证长期运行油墨不褪色以方便实用，但也可以存储相应的数据向下，直到下一批产品引导带。（4）大大缩短调试时间，提高了生产效率，同时可以调整版辊和大鼓的压力。 （5）在中国国内属于第一高速固化系统，其优点是：A，UV灯持久的效果好。 B，管便宜; C：为了洗版改变橡胶情况下，不要关灯配备了备用设备不伤害眼睛和皮肤的运行设备。 D，配有自动除尘装置，提高了工作效率和卫生质量。经过杯叠杯点独特系统，点杯准确无误。 7首次创造了主机和模头压力可调电动设备的配置使操作更加方便。（8）自动上料，自动检测杯（即无杯，双杯，形成了一个不好装载不印刷）（9）油墨单元可自由开合，方便干净。主要色块印刷油墨质地均匀，印刷精美，线条清晰，边缘整齐完整。结构坚固合理设计使得机器外观可以看不到任何电线和气管。图1.1 LX-WZBA145-160型六色高速自动曲面胶印机广水轻机：它成立于1945年，全中国只有它可以产生一系列的成套印刷设备，塑料表面。本机主要针对塑料杯，碗，瓶，彩色胶印表面装饰盖，桶等容器，该商标。图1.2 JYT/B.W-6 PLC型六色曲面胶印机这几家公司生产的印刷机各有各的特点，在某一方面的技术也达到很高水平。市场需求量也很大。但中国是个发展中国家，印刷业远比不上西方工业发达国家，城市与农村、沿海与内地的发展水平还有相当的差距，这就决定了曲面印刷业与曲面印刷机械制造业将继续发展，我国的曲面印刷机械制造业的产品质量和技术水平与发达国家还存在较大的差距，产品出口量还很低，国内市场，尤其是高档产品和高科技产品市场仍然被国外占领，因此努力提高产品质量，调整产业结构，加大新产品的开发，积极开拓国际、国内两大市场，是摆在我们印刷机械制造企业的共同任务目标713。1.3.2 国外曲面印刷机发展概况国外也有很多大型的公司在这曲面印刷机的制造上有较高的水平，现在介绍一下其中有代表性的一家企业。意大利卡夫公司来说，这是一个不小的进步，它生产的如下图所示曲面印刷机能应用在刚性和柔性的管状、瓶盖和棒状的六色胶印。例如，管帽和棒可以是塑料和金属质感。该设备符合EC标准，采用先进的设计和制造工艺的要求。其特点耐用不说，还可以保证完美的印刷质量，两全其美。芯棒抽吸可配置 16 或 20 根芯棒，有两个墨辊为版辊注入墨汁。可在中心辊上用一块，两块或四块皮布。图1.3 意大利卡夫公司出产的LITHO 6 型六色曲面印刷机1.4 本次设计思路曲面印刷机的结构认真了解，工作原理要清楚其运行原理；了解轮转凸版印刷技术；应用Solidworks或Pro/E软件，构建转鼓叠杯数字化模型；设计三维立体造型图、爆炸图、二维总装配图、5个关键件二维零件图；完成加工工艺设计对一个关键件（自己找）；2 研究手段与机构分析全自动曲面印刷机由6个机构组成，而这些机构又起着相互配合相互调节的作用。这些机构通过主机PLC协调和上卸料等辅助同步传输，在曲表面上自动印刷，其特征在于所述的多色印刷单元版颜色的图案套色于轮转机构的大橡胶辊的圆周表面上，然后卷筒与卷筒挤压，以在产品的外表面上的接触。表曲面印刷机属于圆相切的圆紧密压缩打印的方式。这个高速印刷机和平稳操作，适合于大批量生产。此次设计的对象为叠杯转鼓机构，其中关键涉及到机械系统的传动部分、控制操纵部件和其他辅助零件。传动系统作为机械系统的最主要组成部分，本身具有重要意义。图2.1 曲面印刷机叠杯转鼓机构示意图叠杯转鼓机构分析：如图所示，叠杯转鼓机构48处设计有中缝，其内部与抽风机53相联，形成比大气压小的压强，也就是负压强，在31除杯子被吸住(从烘干箱烘干出来的杯子)，转过一个直角的环节。送入下料机的皮带叠杯。在设计中一定要注意：微电机的型号选择，一定要与辅机PLC自动控制系统的所选微电机型号相一致。合理选用抽风机，通过计算开缝处的压力，选用抽风机，确保杯子随叠杯转鼓机构转动时不会掉落。要与整个机器相协调，尽量使设计更加完美。2.1 研究手段对于叠杯转鼓机构的三维设计，我用了Pro/E软件进行三维建模，Pro/E是一个实体参数化建模的软件，具有单一，集成的数据库功能。Pro/E作为高端的三维设计软件，在对产品进行设计的过程中，无论设计中的哪个位置进行了改变，这些改变都会穿插到所有以后的设计信息中，诸如车床这类复杂而系统的产品，使用高端软件会具有更明显的优势。本软件完善的三维建模功能使设计优点得到提升，产品效率大大加快。Pro/E软件用过自动生成相关的模具设计方法、拥有指令和机床代号，可以在很大的提高生产效率。这样就可以在设计阶段及时检查产品性能，设计出更好的产品，以节省大量的时间和成本。1. Pro/E文件的转换及out在设计工作中，有时需要将Pro/E的模型转换成其他的CAD软件中，或者需要将其他的CAD模型或2D图信息输入到Pro/E软件中来进行资源整理。为了提高与其他设计软件的兼容性，实现大数据共同分享，Pro/E提供了很多格式文件的支持，可以将文件保存为很多种格式，方便在其它软件中使用，同时在此软件中也可以打开其它软件中创建的文件。Pro/E支持的文件格式如下： (1) 立体模型中的几种标准转换形式：IGES、STEP、STL、SET、VDA等。 (2) 二维图形设计中的平常使用格式：DXF、DWG等。 (3) 将模型着色并且输出成平面图像的格式：TIF、JPG、SHD等。2. 在Pro/E中可以直接输出模型图像，具体造作步骤如下：(1) 使用保存副本操作，在保存的图像文件格式中选取需要的图像格式，诸如JPG、TIF格式。 (2) 在“着色图像配置”对话框中设置图像的尺寸和分辨率。单击“确定”按钮，即可完成图像的输出操作。3. 在Pro/E中可以直接输出零件图模型，具体操作如下:(1) 诸如上述第一步。(2) 在“输出IGES”对话框中设置输出的类型为“线边框”和“曲面”。如果要输出定制的图层，可以单击“定制层”按钮，在弹出“选择层”窗口，设置输出层状态，单击“确定”按钮。(3) 找到“输出IGES”对话框中的“确定”按钮，然后按确认键，即可完成此零件的输出。2.2 叠杯转鼓机构的机构分析2.2.1 叠杯转鼓机构材料的选择在熟悉材料的机械性能，一般考虑以下几方面1.强度对于强度来说我们应该p承受载荷的状态和应力特性。应用脆性材料制造来制造静载荷下工作的零件是比较科学的。当载荷带有些冲击时，应主要使用塑性材料。 但是运行中由于避免不了要受到扭转和弯曲应力，这样在接触地方的横截面上会出现受力不均匀的，这就要通过调制和表面硬化的复合热处理，来提高零件的疲劳强度。但是也可以通过调质、渗碳、渗氮对接触应力大的零件进行局部强化处理。当零件承受变应力时，选择耐疲劳的材料。一般疲劳强度较高的材料内部组织都均匀、夹杂物少，韧性也好。综合这些对疲劳强度有明显的影响。应选择强韧性的材料来制造受冲击载荷较大的零件2.刚度一般每种材料的都有着不同的弹性模量，可是它们都相差不大，所以同一零件即便用不同的材料制造对它的刚度影响也不是特别大，这样就得换个角度来通过改变结构形状就会达到很好的刚度调节。3.磨损任何机器上的零部件在一段时间运行之后都会磨损，但是这种磨损是一个长期的变化复杂的过程，所以在零件制造上必须选好合适的材料把机构的性能发挥到最好。本书将在以后的章节中，针对具体零件的磨损介绍材料的选用。一般我们选择一些合金如钢和其他金属组成的摩擦系数小且稳定，耐磨性也好，磨合性好的材料。4.制造工艺性当零件的结构复杂，尺寸较大时，宜采用铸件或焊接件制造。这对材料提出了铸造性、可焊性的要求。在键和销这类零件的加工中，我们一般采用冷拉或者深拔制造这是要充分考虑材料的延伸率和冷作硬化性。5.材料的经济性根据零件的应用基础，不仅要考虑到材料本身的合理性，还要考虑到材料的应用基础。按上述原则对叠杯转鼓机构进行材料选择。表2-1叠杯转鼓机构材料的选择各种零件35轴45轴承座HT200轴承GCr92.2.2 设计技术要求曲面印刷机叠杯转鼓机构的设计应考虑使用性能并且归纳以下方面：1.耐用性：从机构的寿命来讲，在机构使用时间过长其零件还能保持一定的精度。2.安全性：必须考虑到两个方面，人身安全和机器安全，同时要有相应的规章制度。3.操作性：具有人性化操作。4.稳定性： 要求该机构在不同运行速率下，不会影响机械稳定，从而影响不到印刷效用。5可调性： 控制该机构运动速度可通过调节输入齿轮速单向调速电机来实现。2.3 叠杯转鼓机构内部结构图图2.3 叠杯转鼓机构的爆炸视图2.4 叠杯转鼓机构装配三维图图2.4 叠杯转鼓机构三维图3 重要零件的选取和设计3.1 重要零件的选取3.1.1 抽风机的选取由于杯子在叠杯转鼓上的运动过程是随转鼓的转动运动，需要克服杯子自身的重力，而目前市场上的杯子重量为m=816g左右。（根据设计和实际需求，选取杯子质量m=20g）由公式 （查机械设计课程设计手册表1-10取） (3-1)由于 得 取 与杯子接触转鼓中开缝宽度为L=10mm，转鼓直径为D=240mm，所以转鼓开缝处的面积所以：所需要压强因此选择抽风机的型号为CY150,抽风机的具体参数如表3.1表3.1 抽风机的具体参数参数名称数据功率/Power370W电压/Rated Voltage380V频率/Frequency50Hz相数/Phase3极数/Pole2P电流/Current1A转速/Speed2850r/min静压/Max.Pressure569Pa风量/Max.Air Flow750m3/h3.1.2 圆皮带的选取聚氨酯圆皮带的特点1.适合于轻型物体的传送，可进行多轴传动或直角传动等高自由度设计。 2.耐磨性，耐油性优良。但不适用于芳香族类。3按任意的指定长度进行切割，可以用热熔敷进行无缝加工对于绳索状皮带来说，虽然接合部位看起来有点粗，但在运转时施加张力后即可变为适当的直径表3.2 聚氨酯圆皮带参数直径/dL（展开长度）指定单位1mm210020003100300041004000513550006140600081906000102506000表3.3 聚氨酯圆皮带张力参数直径/d张力/N22.836.2411.1518.7624.9844.11069.3因此根据设计和实际需求，选取直径为8的聚氨酯圆皮带，长度为L=1083mm。3.1.3 电机的选取由于风机产生的静压为569Pa 转鼓上开缝的面积由公式 (3-2)可得 传送带上的动摩擦因数 传送带上杯子个数由公式(3-3)(3-4)可得功率 由公式 (3-5)可得转鼓转速： 由皮带轮和转鼓的转速比 得所以选取电机型号为：YYCJ90-60齿轮减速单向调速电机，减速比选用12。其具体参数如表3.4表3.4 YYCJ90-60齿轮减速单向调速电机参数名称数据极数/P4功率/W60电压/V220频率/Hz50电流/A0.6超动转距/mN.m343额定转速/r/min1300电容/uF3.5和电机配套使用还有电机调速器。它和辅机控制相连，随整机的运行速度不同而调整电机的速度，保证整机运行的一致。3.2 叠杯转鼓的设计转鼓由1个左挡圈、2个内环、1个外环、1个挡风箱和1个右挡圈这六部分组成。其结构图如下图所示：图 3.1左挡圈精加工前结构图 图 3.2 内环加工前结构图图 3.3中环加工前结构图图 3.4挡风箱结构图图 3.5右挡圈加工前结构图首先将这些进行装配焊接，组成毛坯组件。装配后的结构图如图3.6所示：(a)左侧 (b)右侧图 3.6 转鼓装配后结构图装配焊接后进一步进行加工，这一可以保证转鼓不会因装配焊接使得转鼓精度下降，导致转鼓不能使用。加工步骤和加工后的结构图如图3.7所示：1 在外环中开宽为10的槽，使得杯子能够吸附在转鼓上，实现转鼓的功能。然后在外环上去掉一部分，将挡风箱安装到转鼓内部。2 在左挡圈上钻6个M8距离左挡圈中心155均布的螺纹孔，这样可以安装抽风筒。3 在右挡圈中心镗40H8的孔并且钻4个9距离右挡圈的中心55的通孔。从而可以安装右短轴，这样可以固定在电机座上。达到这个转鼓机构在机架上的固定。4 在左右内环上部中心位置钻20的通孔，距离水平中心平面的距离为95，然后在孔的两端再镗24深为8的孔。这样可以将最中间电机所连的轴放入。5 在左右内环下部钻20的通孔，距离水平中心平面的距离为86，距离竖直中心平面的距离为40的通孔，从而可以固定转鼓中的固定轴，在固定轴上安装6的皮带轮。6 在左右内环上钻取6个M6距离中心205的的螺纹通孔，这样可将轴承壳与转鼓固定。保证轴承运转的稳定。 左 右图 3.7 转鼓加工后机构示意图3.3 轴的设计轴是机器重要的组成零件之一。做回转运动或摆动的零件来实现其回转运动，使其有确定的工作位置。轴和轴所支承的零件共同组成了轴系。本设计通过轴系和多组传动组成了传动系统。 轴的材料：常常我们会选择碳钢、合金钢、球墨铸铁和高强度铸铁，这些材料都有一个共同点就是有着足够的强度和刚度同时耐磨性耐腐蚀性也比较好，而且对应力集中敏感性低1419。从材料机械性能及经济性等因素考虑，选用材料应注意以下几点： (1) 一般机器中的轴可用3050的牌号的优质中碳钢制造，因为它们有高的表面硬度和耐磨性，高的弹性极限和接触疲劳强度，还有很好的稳定性，而且在市场上供应充足，尤以45号钢经调质处理最常用。 (2) 由于工作条件的不同，有高温、低温或腐蚀介质中工作的轴，多数用合金刚制造，并且它们常用于一些载荷过重及高速的场合。 (3) 合金钢材料的轴来说，其结构与形状一定要合乎要求，这样才能对所受力的集中起到缓冲作用，还要考虑在工作温度下是否通过过增大轴径等方式来提高轴的刚度。 (4) 球墨铸铁和高强度铸铁含碳量和含硅量都较高，其强度和塑性很高，其屈服强度和抗拉强度比值为0.700.7520。 2.轴的失效形式：弯曲，重心偏置。挠度过大折断。 轴的设计应满足以下准则： (1) 在选取合适的材料、毛坯形式及热处理方法时必须基于该轴的工作条件、产量及经济性等原则。(2) 确定合理的规模和结构的形状，这两个轴的结构设计的轴线必须考虑到该轴的处理方法中，安装位置的轴部件，尺寸，装配和定位。 (3)计算轴的强度或校核。在对高速工作小的轴应进行计算震动的稳定性21。3.常用的轴向定位方法有：轴肩、套筒、圆螺母、挡圈、圆锥性轴头22。叠杯转鼓机构内的轴都是直轴，而且传递的功率不大，对其重量和尺寸也无特殊要求，所以材料选为中碳钢45，零件在轴上的轴向定位采用螺栓定位方式，而在圆周上的定位都是键定位；轴承采用过盈配合。其中轴的具体结构图如图3.8 图3.9 图3.10所示：图3.8 上压杯轮轴的结构图图3.9 下压杯轮轴的结构图图3.10 皮带轮轴的结构图本次设计中主要用到了普通半圆头平键，而键一般采用抗拉强度极限b600MPa的碳钢制造，通常用45钢。键的类型应根据键连接的结构、使用特性及工作条件来选择。选择应考虑的情况有以下几个方面：需要传递扭矩的大小;被连接到沿所述部分的长度轴线需要的滑动和滑动距离。截面尺寸bh按键轴直径d选择。键长度L一般510mm比轮毂稍短，符合该系列值中的长度。主要失效形式是工作面的压溃和磨损（动态连接）对于平键来说。除非有严重超载，一般不会出现键切。使用平键轴的轴向定位，材质为45号钢。它们的尺寸分别为：55，长度分别选为16、22、25和45。其结构图如图3.11所示：图3.11 键的结构图除上面一些键之外，还用到轴肩挡圈、距离套等，其中挡圈选用GB94-76 其中直径d=29.6 D=32和d=22.2 D=24，材料为35钢不经热处理表面及表面处理的轴肩挡圈。而弹簧垫圈选用的国标为GB 93-76，8-140HV的性能等级，其中D=10 D=8 D=6.图3.12 距离套结构图3.4 轴承的选择滚动轴承也有许多是不一样那的。不同的机器选择不同的轴承能达到配合发挥相关作用。在选择过程中，需要分析很多可能影响轴承的因素，从各个方面来研究、评估相关选择轴承的程序，并无特殊要求，但一般的顺序如下（1）轴承的使用条件(如可用空间、负荷、精度、转速刚性、轴向位移、安装和拆卸等)（2）轴承类型（如滚动轴承和滑动轴承）。（3）轴承配置方式（不同的轴承，其配置方式不同）。（4）轴承尺寸和规格（用于某种场合的轴承尺寸，可依据其相对于承受载荷的额定载荷以及使用寿命与可靠性等要求进行初选。）（5）安装轴承方法一般来说，用两个轴承进行支撑轴的轴向和径向的话，那么它们分别会受到轴向力和径向力两种不同的力。但是对于固定侧轴承来说的话，它起的作用只有固定(stationary axis)与轴承箱之间的相对的轴向位移。短的轴在固定侧(Fixed side)和自由侧(Free side)如果没有大区别的状况下，可以用用单向固定轴和可移动的轴承（如向心推力球轴承）比较好。上面轴类使用了滚动轴承作为其支撑轴的零件。按国标来说，常用的滚动轴承是运用滚动摩擦原理设计出来的，由指定的轴承厂往出生产的标准工件。滚动轴承优点如下：（1）由于国际上的要求，对轴承这种通用件进行了标准化，所以它的生产有着很好的产量和品质的保障。（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）轴承的性能很少受外界因素干扰，所以它的适应范围比较宽。（4）轴承它的轴向尺寸较小所以能同时对轴向和径向的载荷有比较好的承受能力。（5）易于润滑、维护及保养。滚动轴承也有缺点，其缺点如下：（6）很多滚动轴承径向尺寸较大。（7）在高速、重载荷条件下工作时，腐蚀速度快。（8）振动及噪音较大。滚动轴承一般是由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。内圈装在轴颈上（在推力轴承中称为轴圈），配合较紧；外圈与其它的零部件相互配合时，配合较松。当你对轴承的内外圈做相反的旋转运动时，我们会发现里面的小球沿着滚道这个特有的轨道运动。保持架的作用是把滚动体均匀的分开。为满足机械在不同工作环境下的使用要求，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。滚动轴承这种多种多样的类型，从而在选择时需考虑到好多因素：（1）载荷的大小、方向和性质：不同工况所需要的轴承也不一样，主要还是围绕所受载荷和受力方向进行简单的分类和应用。（2）允许转速：因轴承类型的不同有很大的差异。应该考虑到其转速极限。（3）调心性能和安全误差：由于制造时产生的误差就会使安装和定位不准确，或者一些比较长的轴产生挠度和热膨胀，使轴承承受过大的载荷，引起早期的破坏。自动调心的轴承就会弥补这些缺陷。（4）刚性：当轴承在机器工作时受力，然后轴承外圈就会和里面的小球也称滚动体会发生接触并且相互挤压产生形变，它们的受力的大小与变形的大小比值决定轴承刚性的大小。一般可通过轴承的豫紧来提高轴承的刚性；而且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、滚针轴承和圆柱滚子轴承等，属于内外圈可分离的轴承类型，安装拆卸方便23。（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。根据以上轴承的相关要求对轴承进行了选择。我选择的轴承都为依据国标标准件结构图如图3.13所示：图3.13 轴承结构图3.5 螺钉的选择本次毕业设计中多处使用到螺栓，它们的型号分别为：内六角螺钉GB70-76（M1030、M1025、M820、M625和M510等）；平端紧定螺钉GB73-76（M1020、M610等）：锥端紧定螺钉GB71-76（M610、M68）。它们主要起连接、定位和轴向的推动作用。其相关结构图如图3.14 图3.15 图3.16所示：图3.14 内六角螺钉结构图图3.15 锥端紧定螺钉螺钉结构图图3.16 平端紧定螺钉结构图3.6 其他零件结构设计和三维模型除了上述部分零件以外，还有部分叠杯转鼓机构零部件未进行详细分析。如，支架、电机座、联轴器箱体、转鼓外壳等。根据材料的选择及加工方面的要求，选择材料为Q235。3.6.1 支架和电机座的结构图支架的在叠杯转鼓机构中起到了支撑固定转鼓，以及将机构固定在下料台机架的前端的作用。其结构图如图3.17所示：图3.17 支架结构图而电机座在叠杯转鼓机构中起固定的三个齿轮减速单向调速电机，它与支架一同起到支撑固定转鼓， 以及将机构固定在下料台机架的前端的作用。其结构图如图3.18所示：图3.18 电机座结构图3.6.2 联轴器箱体结构图转鼓叠杯机中联轴器箱体作用是将齿轮(YYCJ90-40齿轮)减速单向调速电机和电机座连接，从而保护联轴器在高速运转下的安全稳定。其结构图如图3.19所示：图3.19 电机箱体结构图3.6.3 抽风筒结构图抽风筒在整个机器中的作用是将转鼓和抽风机的风管相连接，使得转鼓中形成负压，从而将被子吸附在转鼓上。其结构图如图3.20所示：图3.20 抽风筒结构图3.6.4 转鼓外壳结构图转鼓外壳在叠杯转鼓机构起到保证杯子在转鼓上相对静止随转鼓转动，以及保护外壳内部零件的稳定安全。它又4个完全相同零件组成。其结构图如图3.21所示：图3.21 转鼓外壳结构图4 轴承座的工艺结构设计和工序图4.1 轴承座结构图毛坯件为铸件，粗加工后调质HB220-250。4.1 零件的分析 题目所给的零件为曲面印刷机的叠杯转鼓机构的皮带轮轴承的轴承座。安装在输入轴上，使工作者能按照要求工作，获得所需的速度。零件上的35K7孔内放轴承，4个M6的螺纹孔是将端盖固定在轴承座上，12通孔是放置内六角螺钉，从而通过轴将皮带轮固定。(1)零件的材料零件的坯料为铸件。 (2)分析加工对象对于加工面位置的要求有很高的精确性，下面工序是对分度盘的加工：60的两端面、底面、15的凸台平面通过铣削加工而成。底座12的孔，以底面为基准，通过先钻孔，再铰孔获得。中心35的孔，以底面为基准，通过镗孔获得。4M6的螺纹孔，以中心35孔为基准，通过先钻底孔，再攻丝和铰孔获得。(3)明确零件的生产类型和工厂条件零件的生产纲领：Q等于30(产品的年产量，单位：台/年)，n等于2(每台产品中该零件的数量，单位：件/台)，a等于4%(零件备品率)，b等于1%(零件的废品率)。4.2 毛坯选择在工作时零件要稳定轴。要求有较强的刚度，因此选择材料为铸件，粗加工后调质HBS105157。由于零件的尺寸不是很大，因此可以采用铸造而获得，这对于提高生产率，切削加工的劳动量，保证加工精度，都是很有利的。本零件不是很复杂。4.3 拟订加工工艺路线(1) 选择定位基准：基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。没有正确选择基面就可能造成加工过程中出现很多问题，产品质量不好进而会生产出很多废品使得生产效率比较低。粗基准的选择：对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。如果一个工件y有至少两个以上的面都不加工，那么就可以对其要求相对位置精度较高的不加工表面为粗基准。根据这个基准选择原则，现选择未加工的上表面为粗基准。精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以加工后的内孔轴线为主要的定位精基准，以精加工的上表面为定位精基准。(2) 制定工艺路线对于零件的加工来说有一定的技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，要想进一步降低成本必须考虑经济效果。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工序一：下料工序二：时效处理工序三：粗铣底面工序四：半精铣底面工序五：精铣底面工序六：粗铣凸台上表面工序七：钻12孔工序八：粗镗35孔工序九：半精镗35孔工序十：粗镗35孔工序十一：粗铣60两端面工序十二：钻4M6螺纹孔底孔工序十三：攻4M6螺纹工序十四：检查。4.4 选择加工设备和工艺设备(1)机床的选择：平面的加工，我们可以选择铣床(X5032立式升降台铣床)。 孔的加工，我们可以选择钻床(ZJ5025立式钻床)。(2)夹具的选择：普通夹具。(3)刀具的选择：在铣床床上采用硬质合金端铣刀加工各工序，采用的钻头为高速钢麻花钻，绞刀为高速钢铰刀进行扩钻和铰孔。(4)量具的选择：孔的测量选用游标卡尺。注释：对所产生的误差用千分表来检测垂直度误差，对角度尺寸用专用夹具保证，其尺寸采用通用量具即可。表4.1 机械加工工艺过程卡片工序号工序名称和内容安装定位基面设备及工艺装备(名称和规格)设备名称及型号夹具名称切削刀具量具名称1下料2时效处理3粗铣底面底座上端面X5032立式铣床通用夹具50端铣刀游标卡尺4半精铣底面底座上端面X5032立式铣床通用夹具50端铣刀游标卡尺5精铣底面底座上端面X5032立式铣床通用夹具50端铣刀游标卡尺6粗铣凸台上表面底面X5032立式铣床通用夹具游标卡尺7钻12孔底座上端面ZJ5025立式钻床通用夹具12钻头8粗镗35孔底面TX617卧式镗床通用夹具单刃镗刀9半精镗35孔底面TX617卧式镗床通用夹具单刃镗刀10精镗35孔底面TX617卧式镗床通用夹具单刃镗刀11粗铣60两端面60端面X5032立式铣床专用夹具50端铣刀游标卡尺12钻4M6螺纹孔底孔60端面ZJ5025立式钻床专用夹具5.8钻头13攻4M6螺纹孔60端面ZJ5025立式钻床专用夹具M6丝锥14终检5 结论大学就要毕业了，此次的毕业为设计曲面印刷机中叠杯转鼓机构的设计，使我梳理了了大学四年所学的相关课程，了解了所学的所有学科之间的联系，进一步巩固了自己所学的机械知识，重新端正了自己的学习态度，不仅把知识连贯起来，而且丰富了认知，同时在查阅相关文献的过程中也了解了许多课外知识，开拓了视野，认识了机械设计的发展前途以及其发展观。同时提高了自己的设计水平，为以后走向工作岗位打下了的基础。通过阅读大量的文献资料，对曲面印刷机的整机结构和工作原理等技术进行了深入的了解和研究，并对该种设备的国内外技
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