印刷機課程設計

機械原理課程設計說明書設計題目TY-460自動平臺印刷機主運動機構分析與設計分院：工程學院班級：學號：設計者：指導老師：20年月日目錄一、 機器性能指標、工作原理及參數 31、機器的工作性能指標 32、工作原理及主運動機構簡介 33、參考數據（mm） 3二、 設計內容 41、滾筒傳動鏈的參數設計和運動分析 4（1）設計變位齒輪1、2 4（2）雙曲柄GHMN的傳動角變化曲線 5（3）滾筒位移速度變化曲線 72、平臺傳動鏈的機構選型、參數設計和運動分析 11（1）確定曲柄長度 11（2）雙曲柄ABCD的傳動角變化曲線 12（3）平臺位移變化曲線和速度變化曲線 153、同步補償凸輪機構設計 18（1）確定機構的初始角 18（2）確定同步區(qū) 18（3）平臺位移補償量曲線 19（4）設計凸輪機構復位區(qū) 20（5）設計主凸輪（右推凸輪10）的輪廓 22（6）回凸輪（左推凸輪11）的輪廓設計 224、機構主運動簡圖繪制 23三、 心得體會 24機器性能指標、工作原理及參數機器的工作性能指標印刷速度：每小時4500印張印刷幅面：320mm*850mm滾筒尺寸：280mm*1000mm工作原理及主運動機構簡介平臺輪轉式印刷機是通過平臺的往復直線運動和印刷滾筒的連續(xù)回轉運動實現(xiàn)印刷功能的。印刷的版面安裝在平臺上，印刷紙張被逐頁送上滾筒。在平臺的工作行程中，有一段區(qū)域（稱為壓印區(qū)），版面與滾筒圓柱面相切，并且通過傳動機構，使鉛板的線速度與滾筒的圓周速度相等，從而在紙張上印出清晰的版面文本。在平臺的返回行程中，滾筒上已印好的成品由下料機構傳送到輸送帶上送出，同時印刷機的遞紙機構將后續(xù)的帶印紙張從給料臺傳送到滾筒的邊緣，被滾筒上的卡子夾住后卷入滾筒、進入印刷狀態(tài)。滾筒每回轉一周，平臺就往復運動一次，完成一次印刷過程。印刷機主機構運動圖中給出了平臺處于左端極限位置時機器的主運動機構簡圖。機器的運轉動力是從輸入軸A輸入，曲柄AB是原動件，齒輪1與曲柄AB固連。滾筒的回轉運動是經由齒輪副1、2，雙曲柄機構GHMN，齒輪副3、4傳動而實現(xiàn)的（其中齒輪2與曲柄GH固連，齒輪3與曲柄MN固連）。在該路傳動鏈中引入雙曲柄機構GHMN是為了使?jié)L筒實現(xiàn)變速的回轉運動，從而使壓印區(qū)內滾筒的圓周速度與平臺的線速度基本相同。參考數據（mm）=116，=100，=100，=37=100，=100，=95，=40，m=4，=，==140，=100，e=50，=520，CDE=177主凸輪基圓半徑=90，滾子半徑=25設計內容滾筒傳動鏈的參數設計和運動分析設計變位齒輪1、237mm，e=50mm，e-13mm=289.3mm，=20，m=4mm，與相近標準中心距：==m=288==72=arccos=20.7inv=tan-=0.0149inv=tan-=0.0166變位系數和：=(inv-inv)(+)/(2tan)=0.3363中心距變動系數：y=(-)/m=0.325齒頂高降低系數：y=()-y=0.0113=0.16815==144mm=cos=135.316mm=+(+-y)m=148.6274mm=-(+-)m=139.6726mm名稱代號齒輪1、2各項數值大小模數m4mm齒數z72壓力角20.7變位系數x0.16815分度圓半徑r144mm基圓半徑135.316mm齒頂圓半徑148.6274mm齒根圓半徑139.6726mm表STYLEREF2\s1SEQ表\*ARABIC\s21齒輪1、2參數表雙曲柄GHMN的傳動角變化曲線圖STYLEREF2\s1SEQ圖\*ARABIC\s21雙曲柄機構GHMN的傳動角變化圖AB轉角傳動角0523040603690421205415068180812108924088270883007933066表STYLEREF2\s1SEQ表\*ARABIC\s22雙曲柄機構GHMN的傳動角變化表圖STYLEREF2\s1SEQ圖\*ARABIC\s22雙曲柄機構GHMN的傳動角變化曲線圖STYLEREF2\s1SEQ圖\*ARABIC\s23雙曲柄機構GHMN的最小傳動角驗證圖檢驗最小傳動角是否小于HMN中HN最小時，最??；NG，GH重合時，HN最小=>所以機構GHMN的傳動性能好，符合要求。滾筒位移速度變化曲線AB轉角滾筒線位移（mm）003074.7260184.8790306.941120411.09150497.893180572.796210637.972240693.916270741.742300784.583330827.761360879.646表STYLEREF2\s1SEQ表\*ARABIC\s23滾筒周向位移變化表圖STYLEREF2\s1SEQ圖\*ARABIC\s24滾筒周向位移變化曲線AB轉角滾筒線速度（mm/s）0905.391301381.215601854.342901721.4961201414.9611501203.5251801048.452210907.452240773.259270669.404300628.994330686.417360905.391表STYLEREF2\s1SEQ表\*ARABIC\s24滾筒圓周速度變化表圖STYLEREF2\s1SEQ圖\*ARABIC\s25滾筒圓周速度變化曲線每小時4500印張，1.25圈/s，=7.854rad/sHG分別轉過160，210時，滾筒周向位移和圓周速度圖STYLEREF2\s1SEQ圖\*ARABIC\s26滾筒周向位移變化曲線和圓周速度計算圖轉過160時==0.7854m/s==4.8267m/s==0.7792m/s==1.1483m/s轉過210時=0.7854m/s==4.9747m/s==0.6177m/s==0.9103m/s=(360-146)**=523mm=(360-99)**=637.7mm平臺傳動鏈的機構選型、參數設計和運動分析確定曲柄長度給定平臺的行程為620mm，確定曲柄連桿機構DEF中的曲柄長度平臺行程為620mm，F(xiàn)點行程是平臺的一半，為310mm圖STYLEREF2\s2SEQ圖\*ARABIC\s21曲柄長度計算圖從上圖可知，310=-運用二分法，y=-154<x<155=154.5X=154時，y=309.57X=154.5時，y=310.58=154.25X=154.25時，y=310.077=154.125X=154.125時，y=309.8=154.1875X取154.1875=154.1875mm雙曲柄ABCD的傳動角變化曲線求雙曲柄ABCD的傳動角變化曲線，檢驗雙曲柄機構ABCD的最小傳動角是否小于圖STYLEREF2\s2SEQ圖\*ARABIC\s22雙曲柄ABCD的傳動角變化圖AB轉角傳動角0863085608090831208915077180642105224047270503006033073表STYLEREF2\s2SEQ表\*ARABIC\s21雙曲柄ABCD的傳動角變化表圖STYLEREF2\s2SEQ圖\*ARABIC\s23雙曲柄ABCD的傳動角變化曲線圖STYLEREF2\s2SEQ圖\*ARABIC\s24雙曲柄ABCD的最小傳動角驗證圖DB最小時，最小AD，AB共線時，DB最小=47>20平臺位移變化曲線和速度變化曲線AB轉角平臺位移（mm）003049.36660160.190282.109120391.489150485.452180564.6210615.842240594.643270452.791300236.04533061.0423600表STYLEREF2\s2SEQ表\*ARABIC\s22平臺位移變化表圖STYLEREF2\s2SEQ圖\*ARABIC\s25平臺位移變化曲線AB轉角平臺速度（mm/s)00301346.144601842.936901760.0481201519.3271501304.8671801042.482210381.3240-1175.35270-2956.68300-3216.04330-1849.023600表STYLEREF2\s2SEQ表\*ARABIC\s23平臺速度變化圖STYLEREF2\s2SEQ圖\*ARABIC\s26平臺速度變化曲線圖STYLEREF2\s2SEQ圖\*ARABIC\s27平臺位移速度計算圖=154.1875mm=7.854rad/s=0.911m/sAB轉過160時使用瞬心法，==9.0816rad/s=*=0.5563m/s=5.563375rad/s=*=0.8578m/s運用投影法，cos21=sin42=0.6148m/s=2=1.2296m/sAB轉過210時使用瞬心法，=11.2658rad/s=0.8858m/s=8.8583rad/s=1.3658m/s運用投影法，cos11=sin8=0.1936m/s=2=0.3873m/s=256.79mm=307.87mm=2=513.58mm=2=615.74mm同步補償凸輪機構設計確定機構的初始角綜合分析滾筒圓周速度曲線和平臺速度曲線，確定兩組雙曲柄機構的對應初始位置角、初始為57.109，=116確定同步區(qū)同步區(qū)內滾筒圓周的線位移應大于印刷幅面的寬度320mm，建議取460mm左右。AB轉過34時，平臺速度與滾筒速度相等，以34為同步區(qū)起點查附錄，87.349+460=547.349同步區(qū)終點取170同步區(qū)：34~170平臺位移補償量曲線綜合分析滾筒的圓周位移曲線和平臺位移曲線之差值，確定平臺的位移補償量曲線AB轉角平臺線位移差（mm）滾筒線位移差（mm）相減之差（mm)位移補償量（mm）34～353.2753.2680.0070.00735～4017.18516.9970.1880.19540～4518.33818.0540.2840.47945～5019.23419.0080.2260.70550～5519.88919.8040.0850.7955～6020.32620.39-0.0640.72660～6520.56720.736-0.1690.55765～7020.6420.837-0.1970.3670～7520.5720.715-0.1450.21575～8020.38120.407-0.0260.18980～8520.10119.9650.1360.32585～9019.7519.4110.3390.66490～9519.34918.8270.5221.18695～10018.91418.2180.6961.882100～10518.46317.6160.8472.729105～11018.00517.0360.9693.698110～11517.54816.4841.0644.762115～12017.10115.9681.1335.895120～12516.66615.4871.1797.074125～13016.24815.0411.2078.281130～13515.84214.6241.2189.499135～14015.45114.2381.21310.712140～14515.06813.8771.19111.903145～15014.68813.5361.15213.055150～15514.30613.2141.09214.147155～16013.90912.9081.00115.148160～16513.48712.6140.87316.021165～17013.02612.330.69616.717表STYLEREF2\s3SEQ表\*ARABIC\s21位移補償量表圖STYLEREF2\s3SEQ圖\*ARABIC\s21位移補償量曲線設計凸輪機構復位區(qū)設計凸輪機構復位區(qū)從動件運動規(guī)律和相應的凸輪轉角，并繪制全工作循環(huán)的從動件運動位移曲線圖。復位區(qū)的凸輪轉角可取100，以便減小凸輪機構的回程壓力角。h=16.717mm正弦加速度運動曲線規(guī)律既無剛性沖擊也無柔性沖擊，所以選用正弦加速度運動規(guī)律。S=h0<<100，=100復位區(qū)（）回程位移（mm）016.7171016.609264592015