機械原理課程設(shè)計--平臺輪轉(zhuǎn)式印刷機

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　機器性能指標(biāo)2</b></p><p>　　平臺輪轉(zhuǎn)式印刷機的工作原理2</p><p><b>　　參考數(shù)據(jù)2</b></p><p><b>　　設(shè)計內(nèi)容 3</b><

2、;/p><p>　　滾筒傳動鏈的參數(shù)設(shè)計和運動分析3</p><p>　　設(shè)計變位齒輪1、23</p><p>　　求雙曲柄機構(gòu)GHMN的傳動角的變化曲線………………………………………...4</p><p>　　檢驗最小傳動角是否小于20°…………………………………………………4</p><p>　　求滾筒

3、周向位移變化曲線和圓周速度變化曲線4</p><p>　　平臺傳動鏈的機構(gòu)選型、參數(shù)設(shè)計和運動分析8</p><p>　　確定連桿機構(gòu)DEF中的曲柄長度9求雙曲柄機構(gòu)ABCD的傳動角變化曲線9</p><p>　　檢驗最小傳動角是否小于20°9求平臺位移變化曲線的速度變化曲線10</p><p>　　同步補償凸輪機構(gòu)

4、設(shè)計13</p><p>　　確定兩組雙曲柄機構(gòu)的對應(yīng)初始位置角、13確定同步區(qū)13確定平臺的位移補償曲線13設(shè)計凸輪機構(gòu)復(fù)位區(qū)從動件運動規(guī)律和相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角14設(shè)計主凸輪16設(shè)計回凸輪17</p><p>　　設(shè)計小結(jié)………………………………………………………………………… 19</p><p>　　A 3 圖紙……………………………………

5、………………………附頁</p><p><b>　　機器性能指標(biāo)</b></p><p>　　印刷速度：每小時4500印張</p><p>　　印刷幅面：320mm×850mm</p><p>　　滾筒尺寸：Φ280mm×1000mm</p><p>　　平臺輪轉(zhuǎn)式印刷機的工作

6、原理</p><p>　　平臺輪轉(zhuǎn)式印刷機是通過平臺的往復(fù)直線運動和印刷滾筒的連續(xù)回轉(zhuǎn)運動實現(xiàn)印刷功能的。印刷的版面安裝平臺上，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（壓印區(qū)），版面與滾筒圓柱面相切，并且通過傳動機構(gòu)，使鉛版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。滾筒滾動一周，平臺就往復(fù)運動一次，完成一個印刷循環(huán)。</p><p>　　動力由一對變位齒

7、輪輸入，通過雙曲柄機構(gòu)使?jié)L筒和平臺獲得變化的速度，但同時又不改變它們共同的周期，即做變速運動。這樣的設(shè)計在確保同步壓印區(qū)速度一致且較慢時，又能使得同步解除后的復(fù)位加快，提高印刷速度。</p><p>　　從“平臺速度—滾筒圓周速度曲線”（圖2-1）看，即使在同步區(qū)，依然存在速度差。微小的不同步，會直接影響印刷質(zhì)量。所以為了保證印刷質(zhì)量，要求在壓印區(qū)內(nèi)滾筒圓周速度與平臺線速度保持精確相同，我們引入一個補償凸輪機構(gòu)。

8、補償凸輪機構(gòu)用于補償平臺位移與滾筒圓周位移的差值。補償凸輪與主動件AB同軸。</p><p><b>　　參考數(shù)據(jù) (mm)</b></p><p>　　LAB=116 LBC=100 LCD=100 LDA=37</p><p>　　LGH=100 LHM=100 LMN=95 LNG=40</p><p>

9、;　　m=4 r1 = r2 r3 = r4 =140 r8 =140 e =50 LEF=37 ∠CDE =177°</p><p>　　主凸輪基圓半徑 r b =90 滾子半徑r g=25。</p><p>　　圖2-1 平臺速度—滾筒圓周速度曲線</p><p><b>　　設(shè)計內(nèi)容和要求</b></p>

10、;<p>　　滾筒傳動鏈的參數(shù)設(shè)計和運動分析</p><p>　　設(shè)計變位齒輪1、2。</p><p>　　給定GN與AD水平間距w=289mm，GN與AD垂直間距h=50-37=13mm</p><p><b>　　實際中心距 </b></p><p><b>　　理論中心距 </

11、b></p><p>　　齒輪的變?yōu)橄禂?shù)為正變位，故1，2齒數(shù)為72</p><p><b>　　實際嚙合角 </b></p><p><b>　　由于：</b></p><p>　　根據(jù)無側(cè)隙嚙合方程 </p><p>　　則變位系數(shù) <

12、/p><p>　　中心距變動系數(shù) </p><p>　　齒高變動系數(shù) </p><p>　　齒頂高 </p><p><b>　　齒根高 </b></p><p>　　綜上： 分度圓直徑 </p><p><b&

13、gt;　　齒頂圓直徑 </b></p><p><b>　　齒根圓直徑 </b></p><p><b>　　基圓直徑 </b></p><p>　　使用參考尺寸求雙曲柄機構(gòu)GHMN的傳動角的變化曲線；檢驗最小傳動角是否小于20°</p><p><b>　

14、　利用余弦定理可得：</b></p><p><b>　　=（</b></p><p><b>　　得到：</b></p><p><b>　　=（</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　因

15、為在0°到360°之間變化，所以最小值為0.391，最大值為0.812，對應(yīng)的角度最小傳動角為35.7°。</p><p>　　結(jié)論：最小傳動角不小于20°。</p><p>　　求滾筒周向位移變化曲線和圓周速度變化曲線；</p><p><b>　　由于：</b></p><p>

16、;<b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　利用矢量圖解法：</b></p><p>　　大?。?？ 已知 ？</p><p>　　方向： ⊥HG ⊥MN ⊥HM</p><p>　　因

17、為： =7.85*100=785mm/s</p><p>　　初始角： θ=57.109°</p><p><b>　　當(dāng)HG轉(zhuǎn)過0°時：</b></p><p>　　當(dāng)HG轉(zhuǎn)過20°時：</p><p><b>　　=</b></p><p

18、>　　當(dāng)HG轉(zhuǎn)過40°時：</p><p>　　=11.268 rad/s</p><p>　　當(dāng)HG轉(zhuǎn)過60°時：</p><p>　　=7.97 rad/s</p><p>　　平臺傳動鏈的機構(gòu)選型、參數(shù)設(shè)計和運動分析 </p><p>　　1) 給定平臺的行程為620mm，根據(jù)參考尺寸，

19、確定連桿機構(gòu)DEF中的曲柄長度，機構(gòu)位置如圖:</p><p>　　由平臺的行程為620mm，可知，F(xiàn)點行程310mm。設(shè)：DE長度為x</p><p><b>　　連桿位置圖</b></p><p>　　使用參考尺寸求雙曲柄機構(gòu)ABCD的傳動角的變化曲線；檢驗最小傳動角是否小于20°。</p><p><

20、;b>　　根據(jù)余弦定理：</b></p><p><b>　　=（</b></p><p><b>　　=（</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p>

21、　　在最大值的時候取到1，在最小值的時候取到0，因此最小值取到0.25875，最大值取到0.68795，最小傳動角為46.32°。</p><p>　　所以，最小傳動角顯然比20°大。</p><p>　　求滾筒周向位移變化曲線和圓周速度變化曲線；</p><p>　　當(dāng)AB處于0°、20°、40°和60°

22、四個轉(zhuǎn)過后的位置時，平臺位移和速度變化曲線如下圖（0°不討論）：</p><p>　　以下圖中矢量圖μ=10mm/mm</p><p><b>　　20°時：</b></p><p>　　平臺位移 </p><p>　　平臺速度 瞬心法得 </p>&l

23、t;p>　　由矢量圖解法，得 </p><p><b>　　40°時：</b></p><p>　　平臺位移 </p><p>　　平臺速度 瞬心法得 </p><p><b>　　由矢量圖解法，得 </b></p><p>

24、;<b>　　60°時：</b></p><p>　　平臺位移 </p><p>　　平臺速度 瞬心法得 </p><p><b>　　由矢量圖解法，得 </b></p><p>　　同步補償凸輪機構(gòu)設(shè)計</p><p>　　1） 確定兩組雙曲

25、柄機構(gòu)的對應(yīng)初始位置角、。</p><p>　　定義初始位置位置角為曲柄連桿機構(gòu)拉直共線時、的大小。</p><p><b>　　有參考數(shù)據(jù)可知，</b></p><p>　　通過Autocad 作圖，求得</p><p>　　2）確定同步區(qū)。同步區(qū)內(nèi)滾筒圓周的線位移應(yīng)大于印刷幅面的寬度320mm，建議取460mm左右。

26、</p><p>　　當(dāng)主動件AB轉(zhuǎn)過34°時，平臺速度與滾輪速度真好相等。以此作為同步區(qū)的起始點。此時滾筒線位移為87.349mm。由于87.349+460=547.349mm，查表可得同步區(qū)終點在170°。</p><p>　　綜合分析滾筒的圓周位移曲線和平臺位移曲線之差值，確定并繪制平臺的位移補償曲線。</p><p>　　1） 設(shè)計凸輪機

27、構(gòu)復(fù)位區(qū)從動件運動規(guī)律和相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角，并繪制全工作循環(huán)的從動件運動位移曲線圖。</p><p>　　取復(fù)位區(qū)凸輪轉(zhuǎn)角為100°，以便減小凸輪機構(gòu)回程壓力角。</p><p><b>　　滾子位移量</b></p><p>　　34°~170°為同步區(qū)補償行程</p><p>　　185&#

28、176;~285°為凸輪復(fù)位行程，為了減少沖擊，選用余弦變化規(guī)律。</p><p><b>　　使用余弦函數(shù)為：</b></p><p>　　得到復(fù)位曲線，如圖：</p><p><b>　　滾子余弦復(fù)位曲線</b></p><p>　　根據(jù)表中數(shù)據(jù)，作滾子全程位移曲線，如圖：</p

29、><p><b>　　滾子全程位移曲線</b></p><p><b>　　5） 設(shè)計主凸輪</b></p><p>　　以滾子半徑作一系列圓心在理論輪廓線上的圓，畫出公切線，即主凸輪實際廓線，如圖：</p><p>　　主凸輪理論廓線和工作廓線</p><p><b>

30、;　　6）設(shè)計回凸輪</b></p><p>　　以主凸輪最大半徑作為回凸輪基圓半徑，并向內(nèi)減去主凸輪滾子位移。</p><p>　　回凸輪各角度對應(yīng)半徑</p><p>　　由表中數(shù)據(jù)，繪制回凸輪理論廓線。如圖：</p><p><b>　　回凸輪理論廓線</b></p><p>　

31、　以滾子半徑作一系列圓心在理論輪廓線上的圓，畫出公切線，即回凸輪實際廓線，如圖：</p><p><b>　　回凸輪實際廓線</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　五、 總結(jié)與心得</b></p><p>　　通過本次的學(xué)習(xí)，可以說是對機械

32、原理這門課程的很好的鞏固，運用機械原理的知識來設(shè)計，進而來解決問題，充分調(diào)動了自己學(xué)習(xí)的積極性。</p><p>　　在本次機械原理課程設(shè)計過程中，遇到了很多問題，也解決了一些問題，學(xué)到了以前課程中沒有關(guān)注到的概念，比如說共軛凸輪。同時，在利用矢量方程解決問題的時候，重新溫習(xí)了AUTOCAD的知識，明白了這個輔助工具很有用處。</p><p>　　在此次課程設(shè)計中遇到的最大問題是關(guān)于凸輪方