平压印刷机说明书

机械原理课程设计平压印刷机说明书年级：2011 级班级：车辆工程（2）班姓名：邓广学号20110402218同组成员：宋健伟/李建能/周亚俊2013年7月6第一章设计说明书1设计选题平压印刷机运动机构设计。2设计拟完成任务a）确定总功能，并进行功能分解。b）根据工艺动作要求拟定运动循环图。c）进行印头、油辊、油盘机构及其相互连接传动的选型。d）按选定的电动机及执行机构运动参数拟订机械传动方案。e）画出机械运动方案简图。f）对执行机构进行尺寸综合。g）对往复摆动执行机构进行运动分析，绘制从动件位移、速 度、加速度线图。h）编写设计说明书。3工作原理及工艺动作过程平压印刷机是一种简易印刷机，适用于印刷八开以下的印刷 品。它的工作原理：将油墨刷在固定的平面铅字版上，然后将装 了白纸的压板紧密接触而完成一次印刷。其工作过程犹如盖图章， 平压印刷机中的“图章”是不动的，纸张贴近时完成印刷。平压印刷机需要实现三个动作：装有白纸的压板往复摆动，刷 墨辊在固定铅字版上上下滚动，匀墨盘转动使刷墨滚筒上油墨均 匀。4原始数据及工作要求平压印刷机工作要求：（1）刷墨辊刚一离开蘸墨滚筒1时，蘸墨滚筒即可转动，匀墨 圆盘5此时不动，压板4自左向右摆动；刷墨滚筒2离开匀墨圆 盘5后，匀墨圆盘5即可转动；当压板4摆至极限位置时，刷墨 滚筒2运动至终点位置。（2）当压板4自极限位置开始向左摆动时，刷墨滚筒2同时从 终点位置开始返回；刷墨滚筒回到初始位置位置与已静止不动的 蘸墨滚筒接触，此时压板4上的待刷书面6与铅字排版3接触， 即印刷完一张书页，完成一个工作循环，以后重复上述过程。原始数据：1）实现压板、刷墨辊、匀墨盘运动的机构由一个电动机带动, 通过传动系统使其印刷速度为30页/min。2）电动机功率N=0.75kW、转速n电=960r/min，电动机可放在机架的左侧或底部。3）每次回转， = 60。90。，压板摆角Q = 45。234）印刷面积为280x400mm 2。5）要求机构的传动性能良好，结构紧凑，易于制造。平压印刷机执行机构运动示意图如图1所示1.蘸墨滚2.刷墨滚3鉛字4.压5.匀墨盘6.图1平压印刷机执行机构运动示意图第二章执行机构选型和方案设计1. 机构实现四个动作1. 压板往复摆动2. 刷墨滚筒上下滚动3. 匀墨盘转动4. 蘸墨滚筒转动2. 方案设计根据所学知识和查阅资料可知：能够实现往复运动的机构有：连杆机构、移动从动件凸轮机构、楔块机构、齿轮齿条机构、螺旋机构 以及各种组合机构。常见的间歇运动机构有：棘轮机构，槽轮机构和 不完全齿轮机构。上述机构都可实现设定的功能但个别机构结构复 杂、构件繁多，造成设计周期延长，生产成本增加。从结构简单，设 计容易，生产成本的角度研究后，选择曲柄、摆杆、滑块、不完全齿 轮、槽轮组合机构，不仅能够完成给定的运动要求，而且此机构结构 简单，设计简便，加工成本低。结合要求，本组设计以下方案：要求曲柄转一圈的时间为2s,刷墨滚筒摇杆摆角为84，摇杆上 铰接点沿摇杆距离为200mm，连接滑块与摇杆的支杆长度为360mm。由作图法做出滑块的两个极限位置。对于对心曲柄滑块机构，曲 柄长度为滑块行程的一半，即曲柄长度为85m m，曲柄左端点与滑块 左极限点距离即为连杆长度，确定连杆长度为315mm，图2为刷墨 辊一般位置和两个极限位置，再校核最小传动角。刷墨辊设计方案二:根据机械原理知识设计曲柄摇杆机构要求曲柄转一圈的时间为2s,刷墨滚筒摇杆摆角为84。，摇杆上铰接 点沿摇杆距离为200mm，取极位夹角为15。，设曲柄和连杆的长度分 别为x和y，在15。所在二角形内由余弦定理得:2002 = (x + y+ (y - x-2(x + y)(y - x)cosl5。考虑机架的位置，取曲柄长度为100mm,连杆长度为700mm。分 别以摇杆两个极限位置铰接点为圆心，分别以600mm,800mm为半径 画弧，交点即为曲柄原点。以此点作半径为100mm的圆，为曲柄运 动范围。再分别以摇杆两个极限位置铰接点为圆心，连杆长度为半径 确定两个极限位置曲柄与连杆的交点，图3为曲柄摇杆的一般位置和 两个极限位置。压板设计方案一：由凸轮带动压板运动已知压板摆角为45，用作图法根据相对运动设计凸轮，由凸轮 带动压板运动，推程和回程角度分别为190、170，满足k=1.118, 印头始终贴近凸轮运动。通过“伸缩杆”来连接机架和压板使压板做 往复运动。最终设计简图如图4所示。压板设计方案二:通过滑块的运动来实现压板的摆动压板摆角为45。，摇杆上铰接点沿摇杆距离为300mm,连接滑 块与摇杆的支杆长度为350mm。由作图法可以做出滑块滑动的两个极限位置。滑块的行程为300mm，对于对心曲柄滑块机构，曲柄长度为滑块行程的一半，即曲 柄长度应为150m m，曲柄左端点与滑块左极限点之间的距离即为连 杆长度，确定连杆长度为500mm，校核最小传动角，可以得到曲柄 滑块的最小传动角为73。，符合要求。图5为压板一般位置和两个极 限位置。刷墨辊和压板设计方案一:通过滑块的运动来实现刷墨辊和压板的同时转动已知曲柄一周时间为2s,滑块通过一个曲柄滑块机构来驱动，滑 块反行程时间Is,正行程时间为Is,最终设计简图如图6所示 刷墨辊和压板设计方案二:通过曲柄摇杆机构来实现刷墨辊和压板的 同时转动。图7设计简图3.执行机构的比较和选择优点缺点四杆机构结构简单，制作精度底，运动精度高，可以承受较大压力，装配容易适合低速运动效率较低，占用空间大不完全齿轮机构结构简单、制造容易、工作可靠， 从动轮运动时间和静止时间可在 较大范围内变化。从动轮在开始进入 啮合与脱离啮合时 有较大冲击，不能 保证传动比凸轮机构结构简单不能承受较大压 力，制造复杂,适合 高速机构传动槽轮机构易加工，工作可靠，转角准确，机械效率高动程不可调节，转 角不能太小，槽轮 在起、停时的加速 度大，有冲击刷墨辊和压板的运动都是往复运动，在我们组设计的方案中，有 两组是将这两个往复运动连接在一起，再接到定标件上，经过我们讨 论，认为这样能减少很多传动齿轮，提高了运动协调性，节省空间和 生产成本。但是造成了两者依赖性强，一方运动均给另一方带来冲击， 设计装配要求比较高，此外，两边受力状况，运动等情况的不同也使 两边的驱动机构不能完全相同，所以在两者之间，我们采取分别设计 机构的方法。考虑到结构的简单和工作可靠性，我们均采用四杆-滑 块机构来实现往复运动，刷墨辊与蘸墨滚筒和铅字印版的接触，使其 位置要求比较高，故采用曲柄摇杆机构，刷墨辊用“伸缩杆”来驱动， 因其属于低速运动，负荷较小，所以四杆机构中对最小传动角的要求 不是太高。考虑压板上的纸张和自身运动的低速性，我们将压板的摆 动用曲柄滑块机构来驱动。蘸墨滚筒和匀墨盘的运动属于间歇运动，槽轮和不完全齿轮都能 实现，匀墨盘转角较大，其他要求不高，我们设计的是槽轮机构，蘸 墨滚筒运动承受压力和摩擦比匀墨盘大一些，我们采用不完全齿轮， 保证传动效果。经过以上方案的分析和选择，确定机械运动执行机构整体方案：蘸墨滚筒 不完全齿轮机构刷墨曲柄摇杆机构匀墨盘槽轮机构压板曲柄滑块机构匀墨盘设计方案：用槽轮机构来驱动匀墨盘的轴来实现其间歇运 动图8主动拨盘的转一圈所用时间为2s,从动轮转过的角度为90。，如 图8所示蘸墨滚筒设计方案：用不完全齿轮来驱动滚筒作间歇转动，不完 全齿轮转一圈时间为2s,蘸墨滚筒转过72。，转动时间为0.4s，从动 齿轮齿数为20,则不完全齿轮齿数为4,设计如图9所示：图9各部分执行机构简图如图10所示:图10第三章减速机构的运动设计原动机和工作机构的连接，原动机为电动机，需用减速机构与 工作机构相联，常用的减速机构为齿轮，蜗杆，轮系，带传动， 链传动。根据要求，传动顺序为：电机带传动蜗杆 齿轮链传动。所用电机转速为960r/min,工作曲柄转速为 30r/min，马达转速是曲柄的32倍，经过一对直径比是2的带轮来 降低1/2倍速度，用一对分度圆直径比是4的齿轮作为一级齿轮 来降低1/4倍速度，再用一对分度圆直径比是4的齿轮作为二级i = n /n = 960/30 = 32 总 电动力系统参数：i = 2， i = 4， i = 4 带齿1齿2模数m/mm分度圆直径d/mm带轮1100带轮2200齿轮3575齿轮45300齿轮5575齿轮65300i = i i i总 带 齿1 齿2第四章 课程设计心得体会这次机械原理课程设计马上就要结束了，在这次实践的过程 中我不仅获得了分析构件运动与机械传动的能力，同时我也体会 到了团队协作的重要性。在过去的短短一周时间里，我们的四人小团队一直在不断的 交流思想。从最初的课题选定到拟定最初方案，我们都有自己特 有的见解。记得课程设计开始的第一个晚上，我失眠了，脑子里 全是各个课题可以采能的方案，尽管后来我想到的好些方案没被 采用，但可以说是不错的创新。在我们团队交流中，大家大胆的 指出组员所提方案存在的不足，共同想出解决的办法。在这样一 个优秀的团队中，我们取长补短，携手共进。我记得我们的课题 是在第三天才确定下来的，原因是由于老师提供的三个课题，我 们都有不同的设计方案，一时难以割舍。到我们选下课题时已经 落后其他组一大半。组长宋建伟提议我们加夜班，我记得之后的 好几个晚上我们是在综合113度过的。从6点一直到10点，教室 内就只有我们四个人。我们选的课题叫做平压印刷机的设计。这 个课题我认为是比较简单的。都是机械原理教材上提到的基本运 动构件。不过之前的CAD生疏了，慢下了进度。不过我们还是赶 在周一前完成了全部的设计工作。机械原理课程设计虽然快结束了，但是这只是一个开始，一 个我开始自己机械设计生涯的起始点。参考资料：1. 机械原理孙桓主编高等教育出版社2. 机械设计基础杨延平主编机械工业出版社3. 机械原理课程设计手册邹惠君主编高等教育出版社