平壓印刷機(jī)設(shè)計(jì)【包含CAD圖紙】

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前 言 制造業(yè)是現(xiàn)代國(guó)民經(jīng)濟(jì)合綜合國(guó)力的重要支柱，其生產(chǎn)總值一般占一個(gè)國(guó)家國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的20%--50%，在一個(gè)國(guó)家的企業(yè)生產(chǎn)力的構(gòu)成中，制造技術(shù)的作用一般占60%左右 本次課程設(shè)計(jì)的題目是：平壓印刷機(jī)的設(shè)計(jì) 平壓印刷機(jī)是一種簡(jiǎn)易印刷機(jī)，平壓印刷機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，體積小，印刷速度慢，大多采用人工輸紙方式。適用于印刷八開以下的印件，如各種商標(biāo)、說(shuō)明書、包裝紙盒、圖書封面、彩色插頁(yè)等。 功能要求及工作原理： ⑴總功能要求 ? 印制各種資料、名片、表格。 ⑵ 工作原理 平壓印刷機(jī)的工作原理及工藝動(dòng)作分解如圖2.1所示，將油墨定量輸送至墨盤2，令墨盤作間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，使墨輥1蘸墨時(shí)能較均勻地得到供墨；墨輥沿墨盤面和銅鋅板面11上下運(yùn)動(dòng)，完成蘸墨和刷墨動(dòng)作；放有白紙的壓印板3繞一固定點(diǎn)D來(lái)回?cái)[動(dòng)，其工作行程終點(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(shí)便可取出成品。 原始數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)要求： ⑴ 實(shí)現(xiàn)印頭、油輥、油盤運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)由一個(gè)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，通過傳動(dòng)系統(tǒng)使該機(jī)具有1600～1800次/小時(shí)的印刷能力。 ⑵ 電動(dòng)機(jī)功率P＝0.8kw，轉(zhuǎn)速n電?＝ 930r/min，電動(dòng)機(jī)放在機(jī)架的左側(cè)或底部，可自行決定。 ⑶ 根據(jù)印刷紙張幅面(280×406mm2)，最大印刷幅面為260×380mm2，設(shè)定lCD＝250mm。 ⑷ 印頭擺角為70°，要求印頭返回行程與工作行程的平均速度之比(行程速度變化系數(shù))K＝1.118。 ⑸ 油輥擺角為110°，油輥在上極限位置時(shí)，恰與油盤的上邊緣接觸，油盤直徑為400mm。 ⑹ 要求機(jī)構(gòu)傳動(dòng)性能良好，即印頭和油輥在兩極限位置處的傳動(dòng)角 g 大于或等于許用傳動(dòng)角［g］＝40°。結(jié)構(gòu)應(yīng)緊湊，制造方便。 運(yùn)動(dòng)方案構(gòu)思 由于只有一個(gè)動(dòng)力源，因而實(shí)現(xiàn)三個(gè)功能運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)必須聯(lián)動(dòng)，并且其主要?jiǎng)幼鞅仨殔f(xié)調(diào)。要首先 構(gòu)思實(shí)現(xiàn)動(dòng)作要求的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，然后勾劃描述各機(jī)構(gòu)動(dòng)作協(xié)調(diào)配合關(guān)系的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖，最后按執(zhí)行路線連成整機(jī)，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊。 印頭和油輥的運(yùn)動(dòng)由兩個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)按時(shí)序式聯(lián)接來(lái)實(shí)現(xiàn)如圖2.2所示。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)O1ABO2實(shí)現(xiàn)印頭的往復(fù)擺動(dòng)；曲柄搖桿機(jī)構(gòu)O3CDO1實(shí)現(xiàn)油輥的往復(fù)擺動(dòng)。電機(jī)帶動(dòng)雙聯(lián)齒輪2、4輸入運(yùn)動(dòng)，通過齒輪1、3分別驅(qū)動(dòng)曲柄O1A和O3C。 油盤運(yùn)動(dòng) 實(shí)現(xiàn)油盤間歇運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)方案有很多，左圖為圓錐齒輪與間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(如槽輪、棘輪、不完全齒輪機(jī)構(gòu)等)的組合，右圖為油盤轉(zhuǎn)軸下端布置三、四個(gè)叉枝，由固定在軸O1上的拔桿和凸輪間歇推動(dòng)叉枝2，使油盤得到間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。 用一隊(duì)渦輪蝸桿傳動(dòng)，保證傾斜面內(nèi)油盤的轉(zhuǎn)動(dòng) 利用槽輪使涂墨均勻、提高傳動(dòng)效率 印頭尺寸計(jì)算： 擺角為70o 極位夾角為10o 完成一次印刷用時(shí)2.118s,符合1600-1800次/h 機(jī)架A越往上傳動(dòng)角越大 油輥機(jī)架位置的確定 A、B、C三點(diǎn)位置確定O1位置，且O1在油盤邊緣的豎直線上 油輥尺寸的確定 盡量避免油輥與印頭運(yùn)動(dòng)時(shí)的干涉 取極位夾角20o，ω與印頭的相反 齒輪傳動(dòng)的修正設(shè)計(jì) 取中心距為30cm，重新確定油輥曲柄機(jī)架位置 如圖所示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，曲柄1為主動(dòng)件，以角速度ω1逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，4為機(jī)架，現(xiàn)試確定不直接聯(lián)接(即不直接成副)的兩構(gòu)件的瞬心，即求構(gòu)件1合構(gòu)件3的瞬心P13及構(gòu)件2合構(gòu)件4的瞬心P24 首先來(lái)看構(gòu)件1，3，4（可以設(shè)想把構(gòu)件2拆開而單看構(gòu)件1，3，4），因?yàn)闃?gòu)件1和構(gòu)件3分別繞固定中心A合D轉(zhuǎn)動(dòng)，所以構(gòu)件1對(duì)構(gòu)件4的絕對(duì)瞬心P14與A點(diǎn)重合，構(gòu)件3隊(duì)構(gòu)件4的絕對(duì)瞬心P34與D點(diǎn)重合，根據(jù)三心定理可知，構(gòu)件1合構(gòu)件3的相對(duì)瞬心必定是在P14與P34的連線上，再看構(gòu)件1，2，3，B點(diǎn)是構(gòu)件合構(gòu)件2重和點(diǎn)，故P12是它們的相對(duì)速度瞬心，C點(diǎn)是構(gòu)件2合構(gòu)件3的重合點(diǎn)，故P23是它們的相對(duì)速度瞬心，根據(jù)三心定理，P13必定再P12與P23的連線上，這兩個(gè)連線的交點(diǎn)就是瞬心P13（如圖） 關(guān)于求瞬心P24的方法與上相同，簡(jiǎn)述如下，首先看構(gòu)件1，2，4，瞬心P14合瞬心P12是已知，故P24點(diǎn)比再P14與P12的連線上，再看構(gòu)件2，3，4，瞬心P34合瞬心P23是已知，故可知P24點(diǎn)也在P34與P23的連線上，這兩個(gè)連線的交點(diǎn)就是瞬心P24（如圖） 此機(jī)構(gòu)有四個(gè)構(gòu)件，n=4，故瞬心數(shù)共有 k = n(n-1)/2 = 4(4-1)/2 = 6 分別是P12，P23，P13，P14，P24，P34，因?yàn)闃?gòu)件4是機(jī)架，所以瞬心P12，P23，P13是相對(duì)瞬心，而瞬心P14，P24，P34是絕對(duì)速度瞬心。 依據(jù)以上求出各瞬心點(diǎn)，我們可以求出構(gòu)件3在該瞬時(shí)的角速度，因?yàn)镻13是構(gòu)件1，3的瞬心，所以： VP13 = ω1·AP13 VP13 = ω3·DP13 故 ω1·AP13 = ω3·DP13 則 ω3 = (AP13/DP13)·ω1 此即為構(gòu)件3的角速度 再求構(gòu)件2的角速度ω2，瞬心P24已求出，ω1為已知，所以 VB = ω1·AB VB = ω2·BP24ω 故 ω1·AB = ω2·BP24 則 ω2 = （AB/BP24）ω1 小 結(jié) 這次課設(shè)我們用三周的時(shí)間設(shè)計(jì)了平壓印刷機(jī)，這次課設(shè)的題目有些難，但我們并沒有認(rèn)輸，我們搜集了各方面的資料，查閱了圖書館的各種書籍，集思廣益，充分發(fā)揮自己的創(chuàng)新思維和獨(dú)立工作的能力，完成了這次課設(shè)任務(wù)。平壓印刷機(jī)是比較普通的印刷機(jī)器，也很常見，我們到實(shí)驗(yàn)樓觀察了實(shí)物，并做了測(cè)量和標(biāo)記，給了我們?cè)O(shè)計(jì)方面的很大啟發(fā)，根據(jù)實(shí)物，我們糾正了在計(jì)算過程中的許多錯(cuò)誤，給了我們指導(dǎo)。這次我們是用AutoCAD畫圖，鍛煉了我們用CAD畫圖的能力，但由于我們是在大一時(shí)學(xué)的CAD，距現(xiàn)在時(shí)間比較長(zhǎng)，所以開始畫時(shí)比較生疏，所以我們查閱了CAD2008的指導(dǎo)書及上網(wǎng)學(xué)習(xí)了CAD2008指導(dǎo)視頻，通過這次課設(shè)，我了解到自己還有很多不足，專業(yè)基礎(chǔ)課和電腦制圖掌握的還不扎實(shí)，還需要努力地學(xué)習(xí)，并大量實(shí)踐以鞏固，同時(shí)感謝姚文席教授和侯悅民老師的指導(dǎo)，這次課設(shè)會(huì)給我們接下來(lái)的畢設(shè)打好基礎(chǔ)。 參 考 文 獻(xiàn) 1. 機(jī)械原理（第七版）：孫桓，陳作模，葛文杰著 高等教育出版社 2．機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）：濮良貴，紀(jì)名剛著 高等教育出版社 3. 機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)繪圖：王建華，畢萬(wàn)全著 國(guó)防工業(yè)出版社 4. 高等數(shù)學(xué)（第五版）：同濟(jì)大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)系著 高等教育出版社 5. 機(jī)械設(shè)計(jì)綜合設(shè)計(jì)：王文禾，王大康著 機(jī)械工業(yè)出版社 6. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)： 機(jī)械工業(yè)出版社 平壓印刷機(jī)設(shè)計(jì) 1、功能要求及工作原理 ? ⑴總功能要求 ? 印制各種資料、名片、表格。 ⑵ 工作原理 平壓印刷機(jī)的工作原理及工藝動(dòng)作分解如圖2.1所示，將油墨定量輸送至墨盤2，令墨盤作間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，使墨輥1蘸墨時(shí)能較均勻地得到供墨；墨輥沿墨盤面和銅鋅板面11上下運(yùn)動(dòng)，完成蘸墨和刷墨動(dòng)作；放有白紙的壓印板3繞一固定點(diǎn)D來(lái)回?cái)[動(dòng)，其工作行程終點(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(shí)便可取出成品。 ? ? 2、原始數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)要求 ⑴ 實(shí)現(xiàn)印頭、油輥、油盤運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)由一個(gè)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，通過傳動(dòng)系統(tǒng)使該機(jī)具有1600～1800次/小時(shí)的印刷能力。 ⑵ 電動(dòng)機(jī)功率P＝0.8kw，轉(zhuǎn)速n電?? ＝ 930r/min，電動(dòng)機(jī)放在機(jī)架的左側(cè)或底部，可自行決定。 ⑶ 根據(jù)印刷紙張幅面(280×406mm2)，最大印刷幅面為260×380mm2，設(shè)定lCD＝250mm。 ⑷ 印頭擺角為70°，要求印頭返回行程與工作行程的平均速度之比(行程速度變化系數(shù))K＝1.118。 ⑸ 油輥擺角為110°，油輥在上極限位置時(shí)，恰與油盤的上邊緣接觸，油盤直徑為400mm。 ⑹ 要求機(jī)構(gòu)傳動(dòng)性能良好，即印頭和油輥在兩極限位置處的傳動(dòng)角 g 大于或等于許用傳動(dòng)角［g］＝40°。結(jié)構(gòu)應(yīng)緊湊，制造方便。 ? 3、要求完成的設(shè)計(jì)工作量 ⑴ 本題設(shè)計(jì)的時(shí)間為1.5周。 ⑵ 根據(jù)功能要求，確定工作原理和繪制系統(tǒng)功能圖。 ⑶ 按工藝動(dòng)作過程擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。 ⑷ 根據(jù)系統(tǒng)功能圖繪制功能矩陣表。 ⑸ 構(gòu)思系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案(至少六個(gè)以上)，進(jìn)行方案評(píng)價(jià)，選出較優(yōu)方案。 ⑹ 用解析法對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)尺寸設(shè)計(jì)，或在尺寸給定的條件下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力分析。 ⑺ 繪制系統(tǒng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖。 ⑻ 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，附源程序和計(jì)算結(jié)果。 ? 4、運(yùn)動(dòng)方案構(gòu)思提示 ⑴ 由于只有一個(gè)動(dòng)力源，因而實(shí)現(xiàn)三個(gè)功能運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)必須聯(lián)動(dòng)，并且其主要?jiǎng)幼鞅仨殔f(xié)調(diào)。要首先 構(gòu)思實(shí)現(xiàn)動(dòng)作要求的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，然后勾劃描述各機(jī)構(gòu)動(dòng)作協(xié)調(diào)配合關(guān)系的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖，最后按執(zhí)行路線連成整機(jī)，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊。 ? ⑵ 印頭和油輥的運(yùn)動(dòng)由兩個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)按時(shí)序式聯(lián)接來(lái)實(shí)現(xiàn)如圖2.2所示。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)O1ABO2實(shí)現(xiàn)印頭的往復(fù)擺動(dòng)；曲柄搖桿機(jī)構(gòu)O3CDO1實(shí)現(xiàn)油輥的往復(fù)擺動(dòng)。電機(jī)帶動(dòng)雙聯(lián)齒輪2、4輸入運(yùn)動(dòng)，通過齒輪1、3分別驅(qū)動(dòng)曲柄O1A和O3C。 ⑶ 印頭和油輥的運(yùn)動(dòng)由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)的串聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)如圖2.3所示。電機(jī)通過齒輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)印頭的往復(fù)擺動(dòng)。同時(shí)，搖桿(印頭)又帶動(dòng)另一搖桿實(shí)現(xiàn)油輥的往復(fù)擺動(dòng)。 ? ⑷ 印頭和油輥的運(yùn)動(dòng)由凸輪機(jī)構(gòu)和連桿機(jī)構(gòu)按時(shí)序式聯(lián)接來(lái)實(shí)現(xiàn)如圖2.4所示。由凸輪驅(qū)動(dòng)雙搖桿機(jī)構(gòu)O1ABO2完成印頭的往復(fù)擺動(dòng)；由同軸傳動(dòng)的凸輪2通過齒輪驅(qū)動(dòng)擺桿O1′E擺動(dòng)。調(diào)整兩凸輪的相位和從動(dòng)件的角位移以協(xié)調(diào)印頭和油輥的運(yùn)動(dòng)。 ⑸ 實(shí)現(xiàn)油盤間歇運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)方案有很多，僅以圖2.5的兩個(gè)方案供參考。左圖為圓錐齒輪與間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(如槽輪、棘輪、不完全齒輪機(jī)構(gòu)等)的組合，右圖為油盤轉(zhuǎn)軸下端布置三、四個(gè)叉枝，由固定在軸O1上的拔桿和凸輪間歇推動(dòng)叉枝2，使油盤得到間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。 ?