平版印刷机给纸装置的研究

1、平版印刷机给纸装置的研究姓名：王文明学号：1102064227目录1 绪论-2 1.1印刷产业以及给纸装置简介-2 1.2印刷机给纸装置的研究背景目的和意义-22 给纸装置的研究-32.1 给纸装置的分类研究-3 2.2直接给纸装置-4 2.3间接给纸装置-5 2.4超越式给纸装置-93 给纸装置凸轮运动规律以及曲线选择-11 3.1给纸装置共轭凸轮-11 3.1.1给纸装置运动过程分析-11 3.2给纸装置的运动规律选择-13 3.3 MATLAB软件来进行编程和实验-18参考文献3平版印刷机给纸装置的研究一 绪论1.1印刷产业以及给纸装置简介 我国古代四大发明之一印刷术对人类的文明和社会的

2、进步做出了巨大的奉献。交流信息技术、传播文化知识和科技知识都要靠印刷术，印刷同时也是一个国家对内和对外宣传的重要工具，它和我们日常的生活紧密相关连，印刷工业也是一个不断进步和创新的产业，这种工业也一直被看成是一个国家经济发达和的生活质量的标志产业。所以，印刷产业不仅创造了经济产值的效益，而且也推动了本国以及他国家的经济发展，促进了商业的销售，对国内和国外的信心交流做出了重大的贡献。印刷虽然是我国的四大发明之一，但是在近代史上印刷这门工艺却远远落后于国外，目前，在我国的印刷市场上，高端的印刷机基本上可以说是被国外的优秀印刷企业所垄断，在印刷机的输纸部分中最重要的就是其给纸的装置。而给纸装置远远落

3、后于国外的技术，给纸装置的好坏影响到印刷机印刷的质量和印出来纸张的效果。如果给纸装置运动不当，就会出现给纸牙套印不准，运动不平稳，咬纸错位，严重的甚至无法印刷，所以如果一个好的印刷机必须有一个人好的给纸装置，所以我们要研究和分析给纸装置，为我国的印刷业出一份力，使我们的印刷业更好的发展蒸蒸日上。1.2印刷机给纸装置的研究背景目的和意义平版印刷机最早采用的是直接加速给纸方式，如图1-1直接加速给纸方式是指印刷机的输纸板上前进的纸张被前规挡住，经前规、侧规定位以后，停在输纸板上。压印滚筒上的咬纸牙再经过交接的点的一瞬间，咬住纸张，将纸张带入印刷单元。这种给纸方式的缺点就是纸张停在输纸板上时，速度为

4、零，从理论上的分析和在实际效果中的反映，这种给纸的方式对纸张造成很大的冲击。对印刷品质量是极为不好的。目前市场上国外的印刷机给纸装置早有12000张每小时的给纸速度，但是如果强行将平版印刷机的给纸速度提高到12000张每小时，就会出现套印不准或者咬纸误差，有的甚至无法印刷，所以很难在较高的给纸速度上保证较高的印刷质量1。实践证明，印刷机给纸装置高速运转时对主机产生的振动会使印刷机的印刷质量受到很大影响。印刷机高速印刷时的产生的稳定性，会直接影响到印刷品质量的好坏。如果给纸装置运动不当，就会出现给纸牙套印不准，运动不平稳，咬纸错位，严重的甚至无法印刷，本论文的研究目的就是以平板印刷机的胶印机为主

5、例研究印刷机的给纸装置。平版印刷机的组成大致分为三大部分：输纸部分印刷部分收纸部分。 图1-1 平版印刷机在输纸的部分中最重要的就是其给纸的装置。与给纸装置密切相关的包括平版印刷机的印刷速度、印刷套准精度以及印刷品的质量。什么是给纸装置呢？给纸装置就是单张纸的胶印机把纸张输送到输纸板上经前规和侧规的定位后，再由纸张传递的装置将纸张叼住后渐渐加速到压印滚筒或者给纸滚筒表面线速度，在相对静止中将纸张交给压印滚筒或给纸滚筒咬牙进行印刷，这种传递装置称为给纸装置，给纸装置的运动、动力性能都对准确和平稳的传给纸张、提高速度、套印精度都起着极为重要的作用。 印刷过程其实非常的复杂以及繁琐，它是由相互作用和

6、相互联系的多个要素以及印刷机各个系统部分组成的。那么什么是振动呢，其实产生振动的根源就是：机器工作状态的偏差，外在环境条件的变化；原始印刷材料的不均匀性；加工精度的偏差；机械磨损以及其他的原因。平版印刷机的给纸装置一般包括凸轮装置、传纸滚筒、给纸牙排等。其中凸轮装置的制造的精度与设计对给纸装置的影响相当大，有时甚至会出现给纸装置的噪音与振动，从而影响印刷装置的正常运转。所以我们要从给纸装置的工作原理出发，对平版印刷机的给纸装置进行了研究和分析，为什么国外的平版印刷机给纸装置能在15000张每小时的印刷速度下能够保持平稳工作而我国勉强能在10000张每小时还不是很稳定，只有理解这一问题才能够优化

7、平版印刷机的给纸装置，但是国外先进的企业对于这方面的文件非常保密，我们几乎都是仿制而无法得到其中的工艺研究，所以从而缩小国产印刷机与世界先进水平印刷机之间的差距，替代进口印刷机，扩大出口，大步走向国际大市场，奠定良好的基础。二 给纸装置的研究2.1 给纸装置的分类研究在早期的时候，印刷机器上并不存在单独的给纸装置，都是采取直接加速给纸的方法，这种方法对纸张会造成很大的冲击，对印物的质量非常不利，这种方式就是纸张在输纸板上处于静止状态然后定位，由压印滚筒的咬纸牙交接在一瞬间将纸张带走，这种方式很大程度限制了印刷的速度一般都在4000印每小时以下，所以这种方式也称直接印刷法。不管是哪种单张纸都要经

8、过传动、给纸、规矩、给纸、印刷、给水和给墨最后收纸这样的七大部分组成，而给纸部分是机械印刷里面重要的组成部分，给纸装置就是单张纸的胶印机把纸张输送到输纸板上经前规和侧规的定位后，再由纸张传递的装置将纸张叼住后渐渐加速到压印滚筒或者给纸滚筒表面线速度，在相对静止中将纸张交给压印滚筒或给纸滚筒咬牙进行印刷，这种传递装置称为给纸装置， 根据纸张传递的形式和给纸装置的结构特性，可以分为直接给纸、间接给纸和超越式给纸方式， 定心上摆式上摆式 摆臂可伸缩定摆 （1）定心摆动式 定心下摆式 直接给纸 下摆式 定心下摆加传纸 （2）动轴心摆动轴 旋转偏心摆动式 往复转动偏心摆动给纸装置 间接给纸 （3）旋转滚

9、筒式 （4）间接变速（1）摩擦压滚式 超越式给纸 （2）真空皮带式2.2直接给纸装置直接给纸是指纸张在输纸板上直接由压印滚筒的叼走的方式这种方式在早期的低速胶印机上使用，这种给纸方式的结构特点是前规只能为上摆式而且只有当压印滚筒空挡前端出现在了输纸板上，前规才能下摆对纸张进行定位，当压印滚筒牙排叼住纸张时，前规必须要充分抬起。如图2-1构的缺点当纸张停在输纸1板上的时候，速度几乎为零，忽然在一瞬间忽然加速到与压印滚筒速度相同，其滚筒加速无限大，这种方式对纸张造成很大的冲击，对印刷品质量非常不利，在于为了保证一定的定位时间，压印滚筒的空挡通常很大，装置庞大占据空间位置大，并不利于提高生产效率1。

10、这种方式缺点较多很少采用。1为前规；2为纸张；3为压印滚筒咬纸牙图 2-1接给纸装置2.3间接给纸装置纸张在输纸板上定位后由先有专门的给纸牙排叼走，然后逐渐加速至压印滚筒的表面速度，再由给纸牙排交给压印的滚筒叼纸牙排这种方式称为间接给纸装置。如图2-2它的结构特点是纸张在前规定位时间的长短与滚筒的空挡无关，而滚筒的空挡时根据给纸牙摆动的部件与滚筒交接纸张来确定。间接给纸的优点是传纸和叼纸平稳可靠来保证套印精度，因为滚筒空挡小可以提高生产效率。有优势当然也会有缺陷间接给纸虽然印刷速度很快所以产生的惯性也就越大冲击力越大对机械的损伤也就会比较严重，不能避免产生误差，影响套印的精确度。如果要采用这种

11、给纸装置一般当机体速度高到7500转每小时，机器会出现震感，但是日本小森偏心上摆式给纸装置速度可达到15000转每小时5。图 2-2上摆式给纸装置另外间接给纸装置又可以分为以下形式： 按给纸牙相对于 输纸板的位置 上摆式：给纸牙在输纸板上方 下摆式：给纸牙在输纸板下方 按给纸牙与滚筒 直接交接：纸张直接交给压印滚筒 交接纸张的方式 间接交接：纸张通过给纸滚筒交给压印滚筒 按给纸牙运动方式 定心摆动式 偏心摆动式 旋转式间接最常用的有以下几种：1摆动式给纸装置：根据给纸装置安装的位置不同可分为上摆式和下摆式，目前为止应用最广泛的给纸装置就是摆动式装置。上摆式也分偏心和定心。如图2-3（a） (b

12、) (c)图2-3 摆动式给纸装置以上（a）代表的是偏心上摆式给纸装置，这种装置在输纸板上以静止的状态吸咬住纸张，然后加速，然后在等速的状态下把纸张传给压印滚筒，这样会使印刷的速度和套印的准确度以及精度有很大的改进，给纸牙在返回的过程中要避开压印滚筒及纸张，因为采用了偏心式结构，所以它的运动轨迹为水滴形，往返不在一条轨迹上所以不会和压印滚筒相互碰撞，这种方法有优点也有缺点，因为偏心和来回摆动，会在高速运转时机器有较大的振动。 图2-4偏心上摆式(b)代表了定心上摆动式，定心上摆式给纸牙的运动轨迹是一段向上弯曲的弧线，给纸牙会围绕着输纸台的上方找一个固定的轴心来回的摆动，在给纸牙返回的轨迹中为了

13、防止与压印滚筒的表面撞击，必须在滚筒空挡凹版来回摆动，如果要加大滚筒的直径以及空挡凹部，使滚筒的表面利用率下降，给纸牙在高点停留时间增加，使往返的交接时间缩减，影响交接纸张稳定性，所以这种定心上摆式并不适合高速印刷机。（c）代表了下摆式给纸装置，首先给纸牙从输纸板上收取纸张，然后向左摆动，与给纸滚筒相遇把纸张交接，最后交传给压印滚筒，因为此方式添加了给纸滚筒，给纸牙摆动时就不受到压印滚筒空挡凹部的限制，相应缩小了压印滚筒的直径，提高了压印滚筒表面的利用率5。下面详细介绍一下定心下摆式给纸装置如图2-5所示：1. 传纸滚筒2.给纸牙3.前规4.纸张图2-5定心下摆式目前国内高速印刷设备最广泛采用

14、的就是定心下摆式给纸装置，因其最大的优点和特点就是给纸牙在纸张离开时能够在规矩板的同时在再次回到规矩板等待取下另一张纸，输纸板设计在给纸牙下面，所以给纸牙在返回的途中不必刻意避让滚筒。这样就解决了偏心上摆式给纸牙的振动的缺点。使给纸牙能够在取纸的时候处于静止的状态，这样就可以最大程度的降低了机器高速运行的振动，确保套印的准确度，而且还能还能使胶印机的印刷实际速度和使用的寿命得到大幅提高，定心下摆式给纸装置是最简单容易的给纸装置并且易于实现，它利用摆动式给纸牙围绕着一个固定的轴心做往反运动，说明了一点就是给纸牙的运动轨迹是一段圆弧轨迹，往返的行程和工作的行程都是围绕这段圆弧，不过工作的方向相反定

15、心下摆式和定心上摆式主要区别在于定下下摆式采用了间接给纸的方式，取消给纸牙旋转轴中心的偏置，定心下摆式能提高挡纸的时间，使纸张能够得到精确的定位。例如北人印刷机，日本三菱都采用这种给纸装置，它的优点就是传动平稳，结构简单，常用于高速胶印机，是一种相对理想的给纸装置。2.旋转式给纸装置的咬纸牙装在给纸滚筒上摆动，给纸滚筒连续回转运动，转动的惯性力量远远小于摆动给纸，振动冲击小所以能满足套印的准确度，对进一步提高印刷品的质量有很大的帮助。但是因其咬纸牙结构复杂，而且制造的精度要求高，这种旋转式给纸装置常安装在进口机上，国产的胶印机并不多见。旋转式给纸装置分为连续式旋转和间歇式旋转，连接式给纸装置装

16、有给纸牙的给纸滚筒连续旋转，转速与压印滚筒转速相同，方向相反。给纸牙排和给纸牙垫在固定凸轮传动下绕着固定的定轴摆动，给纸牙与前规处于一个相对静止状态完成接纸的动作，当给纸牙转到两个滚筒相切的位置时再将纸张交给压印滚筒咬牙。间接旋转式给纸装置指的是给纸滚筒间歇转动，滚筒上装有两套给纸牙，当滚筒停转时，纸张直接输入起向定位作用的给纸牙相当于前规完成定位后，给纸牙在静止状态闭合接纸，而后面的给纸滚筒加速转动，当连续转动的给纸滚筒与它表面的速度达成一致时，也就是两滚筒相切的位置点把纸张递交给给纸的滚筒咬牙，在此期间给纸滚筒开始减慢速度，当下一组给纸牙也转到接纸位置时，滚筒停止转动，滚筒旋转180度8。

17、图2-6 连续式给纸装置间歇式给纸装置它的主要特点就是给纸牙由槽轮的间隙装置控制住然后做间歇运动，这种间歇式给纸装置在德国的高宝四色胶印机上和双色机上采用，达到了15000张每小时，这种装置采用了曲线槽轮的不完全齿轮给纸装置来替代直线槽轮给纸装置，这种装置动力性很好，占用空间小，工作效率高，比较适合现代胶印机的发展。但是在我国还尚未采用到这种给纸装置，但是间歇式给纸装置虽然传纸的速度比较平稳，产生的震动和冲击都比较小，可以满足高速印刷的要求，可是这种给纸的方式，需要将已经定位好的纸张经过一次或者两次的互换，才可能达到印刷滚筒的给纸牙排，但是零件加工和整台机器的装配中都无法避免误差，而机器运转时

18、产生的震动，都难免会对套印的准确度造成一定的影响。1. 压印滚筒2.传统滚筒3.拨轮4.槽轮5.滚筒图2-7 间歇式给纸装置2.4超越式给纸装置超越式给纸方式是指纸张在进纸板经过前规和侧规定位后，速度由零逐渐增加到超过滚筒便面线速度百分之二十五左右，然后把纸张紧紧地推到滚筒上进行前规定位的方式。这种给纸方式采用了全新的设计概念，这种设计使纸张最终定位在了压印滚筒上，并不是输纸板上，这种给纸方式的结构特点是尽可能的缩减纸张在前规处的定位时间，往返运动的纸张加速装置使纸张超越滚筒的表面线速度，最终定位在滚筒上，然后经由滚筒牙咬住在进行印刷。印刷过程是纸张首先在输纸板上进行预定位，利用摩擦棍或者真空

19、带给纸张加速，让纸张的高于压印滚筒的表面速度，把纸张放到压印滚筒上用前规进行定位，最后进行印刷，这样的优点是排除了几次传纸过程中破坏精确度的可能性，这种给纸的方式没有往返摆动的部件，所以消除了印刷机本身带来的震动。超越式给纸方式如果相对于其他给纸方式有着很大的优势，它非常适合高速的印刷，但是我们不能忽略另一点这种超越式的给纸方式只适合用于面积较小的纸张，也就是通常我们所说的小型印刷机，只是给纸方式的精确度不高，1. 压纸轮2.纸张3.滚轮4.压印滚筒规矩5导纸板6.叼牙图2-8超越式给纸装置由于给纸装置对印刷的速度有很大的影响，所以各个印刷公司都会研制一套自己的给纸装置，有专家预测在未来印刷机

20、高速发展的时代，印刷机的速度可能会提高到20000转每小时，最高可能会达到25000转每小时，这种速度对给纸装置有个更高的要求，高宝的印刷机采用了两次加速装置，也就是给纸牙首先将纸张的速度增加到最大速度的百分之60然后传递给滚筒，第二次再通过纸张滚筒到最高速度传给压印滚筒，这样速度可以达到每小时20000转。日本三菱公司采用的是高点闭牙装置，它的速度可达到每小时17000转5。总结一下就是超越式给纸装置的优点就是纸张采用的是两次定位。最后定位在压抑滚筒上，减少了交接的次数，准确的定位，非常适合用于高速印刷机的使用，但是这个机器的缺点就是只适合用于较小的印刷机。下面总结以上三种给纸装置，(1)直

21、接给纸装置：特点结构简单前规只能为上摆式。缺陷：为了保证定位时间压印滚筒空挡很大，机器庞大，占据空间多，并不利于提高生产效率。这种给纸方式早期使用的多，现在印刷机并不多用。（2）间接给纸装置：特点纸张前规定位时间长短与滚筒空挡无关滚挡根据给纸牙摆动部件与滚筒交接纸张的需求来确定。优点是传纸和咬纸可靠平稳，保证了套印的精度，滚筒的空挡减小，提高生产效率。缺点是印刷速度快，惯性大，冲击的力度也大，对机器的损伤比较严重，容易产生误差，影响套印的准确度。（3）超越式给纸装置：特点是缩短了纸张在规矩处的定位时间，由往返运动的纸张加速装置将纸张加速到超过滚筒表面的线速度，最终在滚筒上定位然后再由滚筒咬牙咬

22、住进行印刷。优点是不存在传递过程中破坏纸张定位精度的问题，采用两次定位，减少交接次数，定位准确，使用高速印刷需求。缺点是只适合用于小型印刷机。三 给纸装置凸轮运动规律以及曲线选择3.1给纸装置共轭凸轮我们从理论的角度分析和总结了几种给纸装置的结构特点以及优点和缺点，共轭凸轮一般情况是在数控机床上通过铣削加工而成的，它是给纸装置重要组成部分，下面我们通过对给纸装置中重要部件共轭凸轮装置进行运动规律和运动时曲线的分析，并且进行虚拟试验来检测在实际加工时的凸轮运动规律和运动曲线是否满足要求。使平版印刷给纸装置可以不断的优化。比较各种给纸装置的优缺点并结合平版印刷机给纸装置自身特点，为其选择了一种能提

23、高印刷速度和平稳性能的给纸装置。给纸装置中，给纸牙作为从动件，它的运动规律决定了凸轮轮廓曲线，故给纸牙的运动规律是设计凸轮的重要依据，所以实验数据已凸轮装置为研究和设计然后根据计算机的辅助软件做了一些实验这样就能够自动分析出和技术数据是否满足设计的要求。3.1.1给纸装置运动过程分析给纸装置中的重要部件共轭凸轮装置。凸轮一般情况是在数控机床上通过铣削加工而成的，实验加工出来的数据是给定轮廓上的离散的点，相邻两个点之间的轮廓是通过直线拟合的。所以，轮廓上离散点取的越密，尺寸精度越高，加工出的轮廓越精确，引起的振动也就越小。受到数控机床本身精度的影响，不可能太精细尺寸度。只要将尺寸达到一定的精度后

24、，引起的振动可以明显地减小乃甚至避免。但是如果输入的数据准确度达不到要求，就会引起给纸装置运动的不稳定，而影响到印刷品质量的好坏。经过分析对平版印刷机给纸装置进行改进和精确，臂的运动与印刷滚筒的运动在时间上是相对应的，并且印刷滚筒是匀速转动的。实验数据得到之后，要对凸轮数据进行保存，对已经设计出的共轭凸轮装置进行检测并对整个给纸装置进行仿真运动分析，整个规划是通过一些软件来实现，同时充分利用各种数据来完成。在给纸装置中，共轭凸轮的设计是最重要的，因为凸轮的尺寸直接决定了给纸装置的运动状况。下面我们通过对不同的运动规律进行分析，设计出适合平版给纸装置的共轭凸轮。给纸装置运动过程分析在印刷过程中，

25、给纸牙摆刷滚筒与凸轮的转速大小相等，方向相反。一般情况用凸轮转角(0360°)为时间来确定摆动给纸牙的角位移、给纸牙角速度、给纸牙角加速度的6。曲线的起点是给纸牙在输纸板前边缘开始咬纸的时刻。图3-1是摆动给纸牙的角位移与凸轮转角的函数关系曲线，如图3-1所示： 图 3-1摆动给纸牙的角位移与凸轮转角的函数关系曲线图3-1中是以给纸牙开始带纸活动为起点，其位移线图可以分段： OA是带纸加速段 给纸牙工作行程，当 =给纸牙把纸张交给滚筒。AB是等速交接段 纸张等速交接，这段时间给纸牙做等角速度运动。BC是给纸牙摆到最远处 给纸牙在从交接减到静止不动。CD是远停段 给纸牙在最大摆角处静止

26、不动。DE是给纸牙摆回到输纸台段 EF是停台咬纸段 给纸牙停台咬纸并消除振动，准备咬住下一张纸。对于给纸牙的行程，并不严格要求运动规律，只要接近输纸板时冲击较小，以便在停顿片刻后消除振动，但是对工作行程的运动规律必须严格要求，以便能正常传纸。把纸张交给压印滚筒时，给纸牙的速度与压印滚筒表面速度的方向相同大小相等。因此交接点应该在给纸牙正向行程轨迹与压印滚筒表面的切点。也就是：式中：-给纸牙摆动半径： -给纸牙在交接点的角速度； -传纸滚筒半径 -传纸滚筒角速度若印刷速度为12000张/时,则交接时给纸牙的速度为： 根据公式可以求得在每小时12000印刷速度下，平版给纸装置在交接时给纸牙的速度为

27、747.749deg/s。3.2给纸装置的运动规律选择在给纸装置中，给纸牙作为给纸装置的从动件，它的运动规律决定了凸轮轮廓曲线，所以给纸牙的运动规律是设计凸轮的重要条件。给纸牙常用的运动规律有很多种，这里介绍几种最基本的运动规律。(1)多项式运动规律的一般形式为（以下,均为广义位移，速度，加速度） 式中为待定系数。(2)等速运动规律等速运动规律是指凸轮以等角速度转动时，从动件的运动速度为常量。在多项式运动规律的一般形式中，当时，则 进程时，当时，;当时，。可求出系数，,代入上式后，可得到从动件在推程的运动方程。 回程时，当时，;当时，。可求出待定系数，,代入上式后并整理，可得到从动件在推程的运

28、动方程 由上式可知，当时，从动件按等速运动规律运动。位移为凸轮转角的一次函数，故位移曲线为一条斜直线2。从动件按等速运动规律运动时的位移、速度、加速度对凸轮转角的变化线图如图3-2所示：图 3-2 从动件按等速运动规律的位移、速度、加速度对凸轮转角的变化线图在行程的起点与终点处(A,B,O)，由于速度发生突然变化，加速度在理论上接近无穷大。导致从动件产生非常大的惯性冲击力，这种冲击被称为刚性冲击。另外，位移线图的尖点A必定在对应的凸轮廓线上产生尖点。对从动件的工作产生不好的影响，同时也加快了凸轮装置的磨损。为了消除等速运动不良的现象，常对起始点(3)等加速和等减速运动规律等加速和等减速运动规律

29、是指从动件在运动行程中，前半段作等加速运动，后半段作等减速运动。在多项式运动规律的一般形式中，当n=2时，则有下式： 在推程阶段，从动件作等加速运动。=0时，=0,=0; =时，。代入上式，可求出待定常数，=0，=。将其代入，则：当，从动件作等减速运动。时，；时，。代入上式，可求出待定常数，,。将其代入上式，并进行整理，则有 同理可求解回程阶段的运动方程。，从动件作等加速运动。 ，从动件作等减速运动。 由上式可知，当n=2时，从动件按等加速等减速运动规律运动。位移曲线为凸轮转角的二次函数，为抛物线方程。13从动件按等加速等减速运动规律运动时的位移、速度、 加速度对凸轮转角的变化。如图3-3图3

30、-3等加速等减速运动线图由加速度线图可知，O、A、B、C、D五点的加速度有突变，因而从动件的惯性也有突变。由于加速度的突变为一有限值，惯性力的突变也是有限值。对凸轮的冲击也是有限的，故称之为柔性冲击。在多项式运动规律的一般形式中，另就能得到相应的运动方程，具体求解方法和求等速运动规律一样。等加速等减速运动规律如图4-3所示。（4）五次多项式运动规律 推程阶段的边界条件为时，；时，。1将其代入方程，可求出6个待定系数，=，。推程阶段的运动方程为： 同理可写出回程阶段的运动方程 从动件按5次多项式运动规律运动时的位移、速度、加速度对凸轮转角的变化线如图所示： 图 3-4 5次多项式运动线图2由加速

31、度线图发现，五次多项式运动规律的加速度对凸轮转角的变化是连续曲线，运动平稳性好，因而没有惯性力引起的冲击现象，可用于高速凸轮装置3。我们分别对定心下摆式给纸装置进行了运动分析、设计了共轭凸轮，这个过程相当繁琐。万一需要对给纸装置做出变动，则要将整个过程重做一遍，对工作人员来说，增加了很多工作量而且非常辛苦。如果有类似计算机软件，只要设置参数值就可以将这个分析过程开发成程序，将重复计算的工作交给计算机来完成。工作人员只需输入不同的参数，便可以满足工作要求的新的设计的凸轮结构。3.3 MATLAB软件来进行编程和实验，下面我们利用MATLAB软件来进行仿真实验,如图所示3-5软件界面：图3-5 M

32、ATLAB界面根据不同的边界条件设定，可以得到不同的给纸牙速度、加速度曲线得出3-6曲线图：图3-6给纸牙角速度曲线示意图1MATLAB应用软件编程绘制出了凸轮轮廓曲线，对整个过程进行了参数设计，设计过程可以应用于其它边界条件下的给纸装置如果要进行给纸装置的运动仿真，我们要有实体模型，因为给纸装置结构的复杂性，我们借助于三维实体造型软件Pro/E建立给纸装置的模型，最后进行仿真4。给纸装置如图3-7所示，凸轮套在板上通过齿轮与主电机连接，两个滚子靠在共轭凸轮上，摆杆套在给纸手中心主轴上，给纸中心主轴穿在墙板上，墙板上装有轴承。给纸摆臂通过销子与中心主轴固定在一起。当主电机工作时，共轭凸轮就带动给纸手往复摆动。传纸滚筒咬纸牙墙板共轴凸轮给纸摆臂给纸牙滚子摆杆中心主轴 图3-7给纸装置模型用Pro/E建立给纸装置的实体模型，零件相对较多。在零件建模前，首先对零件结构进行分析，将复杂的零件结构分解成Pro/E所建立的基本特征