机械原理设计方案卧式印刷机小组.doc
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1、机械原理课程设计说明书 成绩 卧式印刷机设计 专 业 机械电子工程 班 级 机电111 学 号 1107040118 1107040123 1107040115 1107040125 1107040132 学 生 姓 名 乐 蒂 黄 康 丁 春 晖 徐 榕 王 力 指导教师姓名 李 海 涛_ 设 计 日 期 2013.7.9 设计题目四、卧式印刷机一、卧式印刷机简介(现有设备:TA401-A型平台印刷机)卧式印刷机用于铅活版、铜锌版、简单套色等印刷项目,曾普遍用于小型印刷厂。其工作原理是复印原理,主要工序为:输纸、涂墨、压印、收纸等,如图4-1所示。印版装在活动版台上,纸张由压印滚筒携带,依靠
2、压印滚筒在印版上作纯滚动并施以压力来完成印刷作业。滚筒连续或间歇转动。压印从纸张的咬口开始到纸张的末尾渐次进行。压印过程持续整个工作行程的一段时间,印张在压印过程的每一瞬间只有一个狭长的条形面积与印版接触。为保证印刷质量,要求压印过程中滚筒与版台之间无相对滑动;为保证印刷幅面上的印痕浓淡一致,要求版台在压印区内低速压印且速度波动尽可能小,回程尽可能快以提高工作效率。如图4-2,电动机D经减速系统J减速后,动力分别由传动机构、输出。传动系统驱动滚筒作回转运动,驱动版台作往复直线运动,驱动翻纸机构作翻纸运动,驱动钢滚单向转动完成排墨,驱动摆动(上摆,胶滚与钢滚接触吸收油墨;下摆,胶滚与版台接触完成
3、涂墨)。工作顺序如图4-3。版台工作行程分为三段:输纸(图中未画出)、涂墨同时进行,压印,收纸(图中未画出)。为回程。在收纸滚完成收纸后,翻纸杆从顺时针转动到,对应整个回程完成翻纸工作;翻纸后停留在位置对应时间段;从逆时针转回到为恢复段,对应时间段;然后在位置停留直到整个工作行程完毕,对应时间段等待收纸完成后再次翻纸。排墨对应回程的时间段,排墨转角为,其余时间排墨钢滚静止。涂墨胶滚与版台接触完成涂墨对应行程的时间段,其余时间胶滚与钢滚接触。二、设计要求通过课程设计实习,请全面分析实验室现有设备:机器动力源、工作原理、主要技术参数(如生产率、电机型号、电机转速、电机功率、适应参数范围等);包含哪
4、些执行机构,执行机构自由度是多少;从电机到执行构件的传动比是多少,传动方案是什么等。请指出实验室设备的缺陷,且不必拘泥于“机械、机构”的研究范畴,尝试从功能角度出提出改进创意。本题目设计参数如下:滚筒直径约230mm,版台行程= 730mm,压印段长度= 440mm;= 150mm,= 140mm,=,= 0.5,= 0.5+,= 0.5;翻纸转角= 180(或取纸转角= 42);排墨转角=45;BC杆摆角=38;(两次赋不同的值)版台重量= 1500N;压印段工作阻力= 0.5kN;版台行程速比系数= 1.05;机器运转速度不均匀系数许用值= 0.03;主传动机构许用压力角= 40,辅传动机
5、构许用压力角= 70;印刷机生产率2000张/小时;电动机转速= 940r/min;电动机功率储备系数= 1.2。三、设计任务 1设计减速系统设计减速传动系统。电机转速= 940r/min,要减到工作频率(生产率),试确定传动方案及各级减速传动比的大小,绘制传动简图。说明机器的过载保护装置。 设计齿轮传动。若减速系统采用了齿轮传动,按等强度或等寿命条件设计齿轮传动,绘制齿轮传动啮合图。编写程序计算基本几何尺寸,验算重合度、小轮齿顶厚度、不根切条件及过渡曲线不干涉条件。 2设计滚筒传动系统(传动系统) 设计运动方案,绘制机构示意图。 设计机构尺寸,绘制机构运动简图。 机构运动分析,打印结果数表,
6、绘制输出构件的转角、角速度、角加速度图。 3设计铅版传动系统(传动系统) 运动方案设计,绘制机构示意图。 机构尺寸设计,绘制机构运动简图。 机构运动分析,打印结果数表,绘制输出构件的位移、速度、加速度图。 机构受力分析,打印结果数表,绘制等效驱动力矩、阻力矩图。 设计飞轮转动惯量,确定电动机功率。 若对行程进行调节,请绘制可调行程的机构简图。并就实现行程变化的参数对机构进行运动分析和受力分析,输出必要的图表,得出对比结论。 4设计翻纸系统 (传动系统):要求同2。 5设计排墨系统 (传动系统):要求同2。 6设计涂墨系统 (传动系统):要求同2。五、设计说明 每人都须检索同类设备文献;绘制整机
7、工作的运动循环图;做1及26中一题。 设计要求26中,以主动曲柄转速为= 2000r/h进行设计。 机构受力分析时,只计算压印阻力及版台重量,不计其它构件重量及运动副的摩擦阻力。 就详细分析结果数表考察方案的技术特性,评价方案的优劣。如果发现有问题,要反馈到方案设计中对设计方案加以修正说明。运动循环图:电动机选择:设计方案要求电动机转速1减速系统设计方案:要求:低速性卧式印刷机要求实现的生产力2000张/小时,即张/2秒。减速装置的减速比为28.23左右(),根据此情况设置减速装置分为3级。(本设计采用方案一)解释如下 电动机D, 一级减速 二级减速 三级减速 减速系统方案一:一级带传动,二、
8、三级单级齿轮传动一级带传动:=0.05 =0.2 =42、 三级齿轮传动:=3 =2.4 i=*=28.8二级齿轮传动啮合图(z1=20,z2=60,m=1,ha=1) r1=1.0/2*m*z1=10; /*齿轮1的分度圆半径*/ r2=1.0/2*m*z2=20; /*齿轮2的分度圆半径*/ rb1=1.0/2*m*z1*cos(a)=9.40; /*齿轮1基圆半径*/ rb2=1.0/2*m*z2*cos(a)=28.2; /*齿轮2基圆半径*/ ra1=1.0/2*m*z1+ha*m+c*m=11.25; /*齿轮1的齿顶圆半径*/ ra2=1.0/2*m*z2+ha*m+c*m=31
9、.25; /*齿轮2的齿顶圆半径*/ rf1=1.0/2*m*z1-ha*m-c*m+x1*m=8.75;/*齿轮1的齿根圆半径*/ rf2=1.0/2*m*z2-ha*m-c*m+x2*m=28.75; /*齿轮2的齿根圆半径*/ s1=1.0/2*PI*m+2*x1*m*tan(a)=1.57; /*齿轮1分度圆齿厚*/ s2=1.0/2*PI*m+2*x2*m*tan(a)=1.57; /*齿轮2分度圆齿厚*/ e1=1.0/2*PI*m-2*x1*m*tan(a)=1.57; /*齿轮1齿槽宽*/ e2=1.0/2*PI*m-2*x2*m*tan(a)=1.57; /*齿轮2齿槽宽*/
10、 a1=acos(z1*cos(a)/(z1+2*ha)=20; /*齿轮1齿顶圆压力角*/ a2=acos(z2*cos(a)/(z2+2*ha)=20; /*齿轮2齿顶圆压力角*/p=1.0/(2*PI)*(z1*(tan(a1)-tan(a)+z2*(tan(a2)-tan(a)=1.67;/*两齿轮重合度*/三级齿轮传动啮合图类似二(z1=20,z2=48,m=1,ha=1) r1=1.0/2*m*z1=10; /*齿轮1的分度圆半径*/ r2=1.0/2*m*z2=24; /*齿轮2的分度圆半径*/ rb1=1.0/2*m*z1*cos(a)=9.40; /*齿轮1基圆半径*/ rb
11、2=1.0/2*m*z2*cos(a)=22.5; /*齿轮2基圆半径*/ ra1=1.0/2*m*z1+ha*m+c*m=11.25; /*齿轮1的齿顶圆半径*/ ra2=1.0/2*m*z2+ha*m+c*m=25.25; /*齿轮2的齿顶圆半径*/ rf1=1.0/2*m*z1-ha*m-c*m+x1*m=8.75;/*齿轮1的齿根圆半径*/ rf2=1.0/2*m*z2-ha*m-c*m+x2*m=22.75; /*齿轮2的齿根圆半径*/ s1=1.0/2*PI*m+2*x1*m*tan(a)=1.57; /*齿轮1分度圆齿厚*/ s2=1.0/2*PI*m+2*x2*m*tan(a)
12、=1.57; /*齿轮2分度圆齿厚*/ e1=1.0/2*PI*m-2*x1*m*tan(a)=1.57; /*齿轮1齿槽宽*/ e2=1.0/2*PI*m-2*x2*m*tan(a)=1.57; /*齿轮2齿槽宽*/ a1=acos(z1*cos(a)/(z1+2*ha)=20; /*齿轮1齿顶圆压力角*/ a2=acos(z2*cos(a)/(z2+2*ha)=20; /*齿轮2齿顶圆压力角*/p=1.0/(2*PI)*(z1*(tan(a1)-tan(a)+z2*(tan(a2)-tan(a)=1.65;/*两齿轮重合度*/方案二:一级带传动,二级蜗轮蜗杆传动方案三:一级带传动,二级链条
13、传动方案分析:带传动:题目要求系统具有过载保护装置,带传动具有过载保护作用、缓冲力,运行平稳无噪音,适于远距离传动,安装精度要求不高等优点,但同时具有:弹性摩擦使传动比不稳定,张紧力较大,轴上压力较大,结构尺寸较大,不紧凑,使用寿命较短等缺点。综合考虑其优缺点,选择传送带完全满足结构要求。齿轮机构和其他机构分析对比:齿轮机构是机械传动中最重要、应用最广泛的一种运动,其具有:传动准确,平稳,机械效率高,使用寿命长,工作安全、可靠,传递的功率和适用速度范围大。缺点是安全要求精度高,不适用于中心距较大的轴间传动,且适用维护费用较高,当精度低时,噪音较大。链传动是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动
14、和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。 链传动有许多优点,与带传动相比,无弹性滑动和打滑现象,平均传动比准确,工作可靠,效率高;传递功率大,过载能力强,相同工况下的传动尺寸小;所需张紧力小,作用于轴上的压力小;能在高温、潮湿、多尘、有污染等恶劣环境中工作。 链传动的缺点主要有:仅能用于两平行轴间的传动;成本高,易磨损,易伸长,传动平稳性差,运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声,不宜用在急速反向的传动中。涡轮蜗杆机构的特点1.可以得到很大的传动比,比交错轴斜齿轮机构紧凑。2.两轮啮合齿面间为线接触,其承载能力大大高于交错轴斜齿轮机构。3.蜗杆传动相当于螺旋传动,为多齿啮合传动,故
15、传动平稳、噪音很小。4.具有自锁性。当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时,机构具有自锁性,可实现反向自锁,即只能由蜗杆带动蜗轮,而不能由蜗轮带动蜗杆。如在起重机械中使用的自锁蜗杆机构,其反向自锁性可起安全保护作用。5.传动效率较低,磨损较严重。蜗轮蜗杆啮合传动时,啮合轮齿间的相对滑动速度大,故摩擦损耗大、效率低。另一方面,相对滑动速度大使齿面磨损严重、发热严重,为了散热和减小磨损,常采用价格较为昂贵的减摩性与抗磨性较好的材料及良好的润滑装置,因而成本较高。由卧式印刷机的工作特点可知:印刷过程中需要有一长段面积参与压印,此时要求滚筒和版台之间无相对滑动以保证印刷质量,版台在压印时的速度波动
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- 机械 原理 设计方案 卧式 印刷机 小组
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