平壓印刷機(jī)的設(shè)計(jì)說明書

1、目錄第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 1 第二章 機(jī)構(gòu)系統(tǒng)方案的擬定。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 2一、 設(shè)計(jì)方案一 (主方案 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 3二、 設(shè)計(jì)方案二。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。

2、 。 。 。 。 。 4三、 設(shè)計(jì)方案三。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6 第三章 傳動機(jī)構(gòu)的選擇與比較。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6 第四章 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇與比較。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 7 第五章 最終方案的確定及篩選。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 8 第六章 機(jī)構(gòu)運(yùn)動總體方案。 。 。 。 。 。 。

3、。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 9第七章 所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)尺寸計(jì)算。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 12 第八章 工作循環(huán)圖。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 13 第九章 課程設(shè)計(jì)小結(jié)。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 14第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書1設(shè)計(jì)題目 平壓印刷機(jī)運(yùn)動方案和主要機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。2 工作原理及工藝動作過程平壓印刷機(jī)是一種簡易印刷機(jī), 適用于印刷八開以下的印刷 品。它的工

4、作原理:將油墨刷在固定的平面鉛字版上,然后將裝 了白紙的平面印頭緊密接觸而完成一次印刷。 其工作過程猶如蓋 圖章, 平壓印刷機(jī)中的 “圖章” 是不動的, 紙張貼近時完成印刷。 平壓印刷機(jī)需要實(shí)現(xiàn)三個動作:裝有白紙的平面印頭往復(fù)擺 動, 油輥在固定鉛字版上上下滾動, 油盤轉(zhuǎn)動使油輥上油墨均勻。3 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求1 實(shí)現(xiàn)印頭、油輥、油盤運(yùn)動的機(jī)構(gòu)由一個電動機(jī)帶動,通 過傳動系統(tǒng)使其具 3200-3600次 /h印刷能力。2 電動機(jī)功率 N=0.75kW、轉(zhuǎn)速 n 電 =910r/min,電動機(jī)可放在 機(jī)架的左側(cè)或底部。3 印頭擺角為 700, 印頭返回行程和工作行程的平均速度之比 K=1.11

5、8。4 油輥擺動自垂直位置運(yùn)動到鉛字版下端的擺角為 1100。5 油盤直徑為 250mm ,油輥起始位置就在油盤邊緣。6 要求機(jī)構(gòu)的傳動性能良好,結(jié)構(gòu)緊湊,易于制造。三、設(shè)計(jì)任務(wù)1、根據(jù)工藝動作要求擬訂運(yùn)動循環(huán)圖。2、進(jìn)行印頭、油輥、油盤機(jī)構(gòu)及其相互連接傳動的類型。3、機(jī)械運(yùn)動方案的評定和選擇。4、按選定的電動機(jī)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動參數(shù)擬訂機(jī)械傳動方案。5、畫出機(jī)械運(yùn)動方案簡圖。6、對傳動機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動尺寸計(jì)算。第二章 機(jī)械系統(tǒng)方案的擬定一:本機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)三個動作。1. 印頭往復(fù)擺動2. 油輥上下滾動3. 油盤轉(zhuǎn)動二:根據(jù)要求設(shè)計(jì)出以下三種方案。以下為本組設(shè)計(jì)的三種方案。方案 1(主方案 :按照

6、機(jī)械原理知識設(shè)計(jì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)1:根據(jù)給定的急回要求設(shè)計(jì)印頭。已知:1 擺角為 70,2 極位夾角為 10,3要求印頭完成3200-3600次 /h,則完成一次印刷用時 1s 。2:油輥機(jī)架位置的確定。1 A 、 B 、 C 三點(diǎn)位置確定 O 1位置,且 O 1在油盤邊緣的豎直線上 方案 1 最終設(shè)計(jì)簡圖如下:方案 2:按照機(jī)械原理知識設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)思路通:通過凸輪來實(shí)現(xiàn)兩個擺桿轉(zhuǎn)動, 由凸輪內(nèi)設(shè)計(jì)一個凸輪軌道帶動印頭運(yùn)動和油輥一起運(yùn)動 , 用電動機(jī)帶動凸輪,凸輪 旋轉(zhuǎn)來控制凸輪導(dǎo)軌里的連桿 1運(yùn)動,連桿 1與印頭 (2相連,在通 過連桿 3將印頭與油輥(4相連,通過計(jì)算 A 支點(diǎn)和 B

7、支點(diǎn)的位置 和個連桿的長度來達(dá)到工作的可靠和保證印頭的擺角 。方案二的最 終設(shè)計(jì)簡圖如下。 方案 3:按照機(jī)械原理知識設(shè)計(jì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)思路通:過滑塊的運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)兩個搖桿的同時轉(zhuǎn)動, 電 動機(jī)帶動搖桿 6轉(zhuǎn)動通過支點(diǎn) C 帶動滑塊 5的運(yùn)動, 將帶動印頭 (1 和油輥(2轉(zhuǎn)動來達(dá)到實(shí)際所需的效果,因此方案 3的負(fù)責(zé)人通過 在滑塊上連接兩個連桿, 通過連桿來控制印頭和油輥的轉(zhuǎn)動, 按照設(shè) 計(jì)的要求,印頭和油輥的擺角分別為 70度和 110度。方案三得最終 設(shè)計(jì)簡圖如下。第三章 傳動機(jī)構(gòu)的選擇與比較 第四章 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇與比較 第五章 最終方案的確定及篩選本組三位成員每人負(fù)責(zé)一種方案,在原

8、來的基礎(chǔ)上稍微對上述的 三個方案改進(jìn)了一下, 方案一采用四桿機(jī)構(gòu)與齒輪相結(jié)合的方法想象 豐富內(nèi)容新穎,利用四桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單 , 制造容易 , 運(yùn)動精度高 , 可 以承受較大壓力和齒輪的傳動平穩(wěn)但為保證兩轉(zhuǎn)動的配合 , 制造較復(fù) 雜 , 尺寸大最終方案一的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖確定如附圖 1。方案二采用凸 輪作為主動件,用發(fā)動機(jī)帶動凸輪來實(shí)現(xiàn)工作循環(huán),結(jié)構(gòu)簡單 , 不能 承受較大壓力 , 制造復(fù)雜 , 適合高速機(jī)構(gòu)傳動。 方案二的最終機(jī)構(gòu)運(yùn)動 簡圖如附圖 2。方案三采用的是導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu),通過滑塊來實(shí)現(xiàn)印頭 和油輥的運(yùn)動,此機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)較小,較難做到較小的極位夾角 , 且需要 用齒輪機(jī)構(gòu)嚙合變速體積大 , 質(zhì)

9、量大,難以使得印頭與油輥在時間上的配合。綜合上述, 為了實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動, 綜合考慮運(yùn)動簡單化及尺寸計(jì) 算容易程度和方案實(shí)施的可行性。 經(jīng)本組討論最終確定方案一為最終 設(shè)計(jì)方案。第六章 機(jī)構(gòu)運(yùn)動總體方案一:以下是機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求:1:該機(jī)械的總功能要求為能夠印制個種資料 , 名片和表格 . 2:其工作原理及工藝動作可分解為 :將油墨定量輸送到磨盤 , 令磨盤作間隙轉(zhuǎn)動 , 使墨輥蘸墨時能較均 勻地得到供墨 , 墨輥沿磨盤面和銅鋅板面運(yùn)動 , 完成蘸墨和刷墨動 作 , 放有白紙的壓印板繞一固定點(diǎn)來回運(yùn)動 , 其工藝行程終點(diǎn)使白 紙與涂有油墨的銅鋅板壓合 , 完成印刷工藝 , 當(dāng)空回行程時變可取 出成

10、品3: 該機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)有關(guān)參數(shù)如下 :1 : 實(shí)現(xiàn)印頭 , 油輥 , 油盤運(yùn)動的機(jī)構(gòu)由一個電動機(jī)帶動 , 通過傳動 系統(tǒng)使該機(jī)構(gòu)具有 32003600次 /小時的印刷能力 .2 : 電動機(jī)功率 P=0.75kw,轉(zhuǎn)速 n 電 =910r/min ,電動機(jī)放在機(jī)架 的左側(cè)或右側(cè) , 可自行決定 .3 : 根據(jù)印刷紙張幅面 (280x406,最大印刷幅面為 260x380mm, 設(shè) 定 Lcd=250mm.4:印頭擺角為 70,印頭返回行程和工作行程的平均速度之比k=1.118。5:油輥擺桿的擺角為 110。6:油盤直徑為 250mm ,油輥的起始位置就在油盤邊緣。7:要求機(jī)構(gòu)的傳動性能好,結(jié)構(gòu)緊湊

11、,易于制造。印頭和油輥 在兩極限位置的傳動角大于和等于許用傳動角 40。二 :所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)工作原理及功能分解 :1:平壓印刷機(jī)的總功能由這幾個子功能綜合構(gòu)成 :1油輥的轉(zhuǎn)動 ;2油盤的間隙轉(zhuǎn)動 ;3印刷板的間隙運(yùn)動 .2:工作原理如下 :1 :通過電動機(jī)帶動兩個四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動, 然后在通過渦輪蝸桿 帶動油盤的轉(zhuǎn)動。2 :印頭的尺寸設(shè)計(jì):已知極位夾角為 10。根據(jù)機(jī)構(gòu)倒置法確定 E 點(diǎn)位置,取 EF 重直 FO 2且 FO 2與 EF 固接, 然后在 E 點(diǎn)鉸接鉸鏈,以此來實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的聯(lián)動。機(jī)構(gòu)運(yùn)動總體方案簡圖見附 1. 為了實(shí)現(xiàn)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的良好速度傳遞效果本設(shè)計(jì)方案將 用 代替。第七章 所設(shè)計(jì)

12、的機(jī)構(gòu)尺寸計(jì)算1首先;根據(jù)設(shè)計(jì)要求復(fù)印機(jī)每小時復(fù)印 3600份,即 1s 一份, 此時印頭處于垂直狀態(tài),由輥處于油盤的最上端,按照行程速比系數(shù) k=1.118, 可以求的極限夾角約為 10度。 印頭空回是所需的 時間 t1=0.528s,印頭工作時間為 t2=0.472s在設(shè)計(jì)上使得印頭 與油輥的時間相同即兩個曲柄行程速比系數(shù)相同。2其次;電動機(jī)轉(zhuǎn)速 n=910轉(zhuǎn)每分鐘,對于油盤轉(zhuǎn)動由于考慮 到誤差及間歇運(yùn)動,將用槽輪來帶動油盤轉(zhuǎn)動,設(shè)槽輪轉(zhuǎn)動時間 為 0.25s , 轉(zhuǎn)動的角度為 90度, 則槽輪的平均角速度為 3.14rad/s 由于電動機(jī)轉(zhuǎn)速 910轉(zhuǎn) /min,計(jì)算出電動機(jī)的角速度 =

13、2*910/60=95.25rad/s,在通過印頭和油輥轉(zhuǎn)過的角度分別為 70度和 110度, 按照時間上計(jì)算使得油輥和印頭同時工作的時間相 同即,而且使得油輥經(jīng)過轉(zhuǎn)點(diǎn)處為油輥運(yùn)動的 1/2分位點(diǎn),課使 得印頭和油輥不干涉。 在設(shè)計(jì)時我們將傳動機(jī)構(gòu)和執(zhí)行記過設(shè)計(jì) 成齒輪的形式,經(jīng)計(jì)算兩個齒輪的角速度慢性程:=(190 /(180*0.528 6.28rad/s, 快行程:=(170 /(180*0.472 6.28rad/s?，F(xiàn)在開始設(shè)計(jì)齒輪使其降速考慮先降 5倍在將 3倍,先將用電動機(jī)帶動半徑 r1=10mm的圓盤,經(jīng)皮帶帶動半徑 r2=50mm的圓盤實(shí)現(xiàn)將電動機(jī)的轉(zhuǎn)速降低 5倍,將與圓盤

14、2同軸 焊接一個半徑 r3=25mm的齒輪, 4和 5的齒輪設(shè)計(jì)要求一樣,可 設(shè) r4=r5=80mm,但是根據(jù)降速要求使得曲柄半徑為 75.8mm ,通 過電動機(jī)帶動槽輪的轉(zhuǎn)動需要再次降速及轉(zhuǎn)變速度方向, 我們考 慮到了渦輪蝸桿機(jī)構(gòu),因?yàn)槠骄撬俣鹊年P(guān)系,槽輪與電動機(jī)間 要將速 30倍,因?yàn)閳A盤 2已經(jīng)降低了 5倍,現(xiàn)在蝸桿與一個半 徑 50mm 的圓盤設(shè)為 5, 5與 2之間用皮帶連接來帶動蝸桿轉(zhuǎn)動傳動比 i=8/7=z7/z8 6,查書得蝸桿的頭數(shù)為 5,渦輪齒數(shù)為 30。在設(shè)計(jì)過程中為了考慮設(shè)計(jì)工作簡單話,將油輥桿件的轉(zhuǎn)動 的擺點(diǎn), 設(shè)計(jì)為在印刷板與斜板之間夾角的平分線上, 擺角為 1

15、10度,為考慮印刷的效果在桿件的頂端安裝一個彈簧,使得印刷效 果更好, 對于印頭按照行程速比系數(shù)及擺角最終可計(jì)算出其曲柄 原點(diǎn)的位置及桿長。3最后,數(shù)據(jù)處理。 AB 桿的長度通過對稱及三角形定理計(jì)算 AB=150/sin(55/2 =324.8mm CD 為印頭其長度為 300mm , O5C1=585.8mm。 EF=102mm。 1:油輥的運(yùn)動分析圖。 1線表示油輥角位移曲線圖。2線表示油輥角速度曲線圖。最大角速度為 1.10m/s。3線表示油輥叫角加速度曲線圖。最大角加速度為 3.50 /s。最小傳動角為 15.62度 2: 印頭的運(yùn)動分析圖1線表示印頭角位移曲線圖。2線表示印頭角速度曲

16、線圖。最大角速度為 0.688m/s。 3線表示印頭角加速度曲線圖。最大角加速度為 1.19 /s。 最小傳動角為 30.56度。第八章 工作循環(huán)圖平壓機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)圖: 第九章 課程設(shè)計(jì)小結(jié)為期一個星期的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲了,想想 剛開使得時候,在沒有設(shè)計(jì)之前班級已經(jīng)分好了組,確定了 本組成員, 在星期一的下午開始的課程設(shè)計(jì), 因?yàn)樵谶@之前, 剛經(jīng)過兩場考試,所以一點(diǎn)也沒有提前準(zhǔn)備課程設(shè)計(jì)的資 料,那天下午我們就在那干坐著,看看書本,決定晚上回去 上網(wǎng)查資料,明天早上來設(shè)計(jì)方案,經(jīng)過網(wǎng)上的資料和本組 成員的討論終于把方案確定了,按照設(shè)計(jì)的要求制作了三套 方案,經(jīng)老師確定后,我們開始設(shè)計(jì)了,雖然想起來很簡單 但是畫起來的確不是那么簡單的,你要考慮很多配合,還有 時間上的搭配,還有尺寸等等,就這樣在反反復(fù)復(fù)的考慮中 先畫草圖,在草圖上計(jì)算尺寸,按照尺寸畫出精確圖,然后在改進(jìn),光畫圖我們就消耗了大量時間,