小型平臺印刷機(jī)的設(shè)計【印刷機(jī)械-膠印機(jī)設(shè)計】【說明書+CAD+SOLIDWORKS】

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關(guān)鍵詞：印刷機(jī)；膠印機(jī)；印刷設(shè)備 目 錄 1緒論 1 1.1課題研究的意義 1 1.2國內(nèi)外印刷機(jī)發(fā)展?fàn)顩r 2 1.3國內(nèi)外印刷機(jī)存在的問題 2 1.4研究內(nèi)容和方法 2 1.5預(yù)期目標(biāo) 2 1.6重點研究的關(guān)鍵問題及解決思路 2 1.7工作條件及解決方法 2 2印刷機(jī)的總體設(shè)計 3 2.1印刷機(jī)類型的選擇 4 2.2膠印機(jī)的結(jié)構(gòu) 5 2.3膠印機(jī)的工作原理 5 3輸紙部分的設(shè)計 5 3.1輸紙部分的參數(shù) 5 3.2輸紙部分個零件的設(shè)計要求 6 4遞紙部分的設(shè)計 8 4.1遞紙部分的形式和分類 8 4.2遞紙部分的選擇和組成 8 4.3紙張遞送原理有關(guān)的幾何關(guān)系 8 5動力裝置的設(shè)計與選用 9 5.1膠印機(jī)的傳動 9 5.2電動機(jī)的調(diào)速選擇 9 5.3比較變頻調(diào)速系統(tǒng)和電磁轉(zhuǎn)差離合器系統(tǒng)的優(yōu)缺點 9 5.4電動機(jī)的選擇 10 5.5變頻器的選擇 10 5.6減速機(jī)構(gòu)的設(shè)計 10 5.7主傳動齒輪的設(shè)計及計算 12 5.8功率的分配 13 6軸的設(shè)計 9 總 結(jié) 15 致 謝 16 參考文獻(xiàn) 17 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 16 1緒論 1.1課題研究的意義 印刷機(jī)是印刷文字和圖形的機(jī)器。其中膠印機(jī)是由傳動、給紙、規(guī)矩、遞紙、印刷、給水給墨及收紙等七大部分組成。它的工作原理是：先將要印刷的文字和圖形制成印版，把印版裝在印刷機(jī)上，然后由人或印刷機(jī)把墨涂敷于印版上有文字和圖形的方位，再直接或間接地轉(zhuǎn)印到紙張或其他承印物品（如紡織品、金屬板、塑膠、皮革、木板、玻璃和陶瓷）等，從而復(fù)制出與印版相同的印刷制品。印刷機(jī)的發(fā)明和發(fā)展，對于人類文明和文化的傳播具有重要的影響。 本文設(shè)計的印刷機(jī)是弘宇牌HY47S-NP型膠印機(jī)，其操作簡單，定位準(zhǔn)確，可變頻調(diào)速.因為其具有電子雙張檢測，所以能有效的進(jìn)行排除雙比較。此設(shè)計完成了印刷機(jī)的總體設(shè)計和紙張輸送機(jī)構(gòu)的設(shè)計，壓印裝置的設(shè)計以及傳動方案的選擇等內(nèi)容。其墨輥裝置采用水墨分開，水輥和墨輥分開，可以自由根據(jù)不同印品調(diào)節(jié)水墨量的大小，所以更適合彩色套印。本文中主要為大家展示的是此款印刷機(jī)的輸送紙及其主傳動機(jī)構(gòu)。主要通過對原始數(shù)據(jù)的計算解析、方案的選擇與礎(chǔ)上對印刷機(jī)機(jī)體的結(jié)構(gòu)尺寸、驅(qū)動轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)尺寸、齒輪的傳動比等進(jìn)行了詳細(xì)的解析與計算。使本方案有了初期的設(shè)計應(yīng)用依據(jù)。 1.2國內(nèi)外印刷機(jī)發(fā)展?fàn)顩r 1.2.1國外印刷機(jī)機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 據(jù)歐洲印刷及紙加工機(jī)械制造商協(xié)會聯(lián)合會(EUMAPRINT)統(tǒng)計數(shù)字表明，由于受世界經(jīng)濟(jì)不景氣影響，德、法、美、意、瑞士等七國印刷機(jī)械設(shè)備2002年的銷售比2001年下降了13.08%。以經(jīng)濟(jì)景氣的指數(shù)進(jìn)行分析得出，歐美及中國、俄羅斯、日本等11個國家中，只有中國、俄羅斯的經(jīng)濟(jì)景氣指數(shù)是呈上漲的趨勢，其余國家均是下降的，其中，德國2002年的銷售額約為68億美元，比2001年下降了12%；美國的銷售額約為22.7億美元，比2001年下降了16%；英國2002年的銷售額比2001年下降了24%，約為10.64億美元；意大利則下降了8%，約為7.63億美元。 而2001年印刷機(jī)械設(shè)備年產(chǎn)值排在前5位的國家則分別為：德國77.3億美元、日本39.18億美元、美國27.02億美元、英國14億美元、意大利8.29億美元。2001年印刷機(jī)械設(shè)備出口的前5位的國家分別是：德國63.24億美元、日本15.79 億美元、美國12.45億美元、意大利10.6 億美元、英國9.3億美元。2001年印刷機(jī)械設(shè)備進(jìn)口前6位分別為：美國22億美元、中國13億美元、德國12.28億美元、意大利9.22億美元、英國9.2億美元、日本7.98億美元。2002年中國印刷機(jī)械市場一花獨放，印刷機(jī)械設(shè)備的銷售額增長了13.8%，成為世界印刷及設(shè)備器材制造商的必爭之地。 1.3國內(nèi)外印刷機(jī)存在的問題 我國工業(yè)起步較晚，發(fā)展緩慢，印刷產(chǎn)業(yè)與發(fā)達(dá)國家相比只能望其項背，大部分印刷機(jī)械都是采用進(jìn)口的方式，在目前市場上流行的一些印刷機(jī)械中，存在如下問題： （1）離合壓容易損壞：膠印生產(chǎn)中的常見的故障之一，其一旦發(fā)生，將會影響正常的印刷生產(chǎn)。我們知道，膠印機(jī)中的離合壓機(jī)構(gòu)用以控制橡皮滾筒同印版滾筒和壓印滾筒之間的離合，合壓機(jī)構(gòu) 動作使橡皮滾筒同壓印滾筒和印版滾筒接觸，印刷單元從無壓狀態(tài)變?yōu)橛袎籂顟B(tài)，完成油墨到紙張上的轉(zhuǎn)移過程，所以容易發(fā)生損壞。 （2）膠印滾筒版夾損壞：目前，膠印設(shè)備的印刷速度已經(jīng)由原來的3600印張/小時提升至現(xiàn)階段的18200印張/小時。然而，在印刷速度得到提升的同時，膠印設(shè)備的工作性能和穩(wěn)定性也需要滿足更高的要求，容易產(chǎn)生損壞。 （3）單張紙張膠印油墨：單張紙膠印的油墨主要是顏料、連結(jié)料、填料和助劑組成，印刷生產(chǎn)中對它的性能有著一定要求，需要印刷企業(yè)多加注意。因為轉(zhuǎn)移和傳遞是油墨重要的印刷適性之一，而它的黏度、屈服值、觸變性以及粘性等對此有著重要影響，所以在印刷過程中的不同階段油墨會給印刷帶來不同影響。 （4）墨斗輥容易停轉(zhuǎn)：印刷機(jī)的墨斗輥通常又被稱為“出墨輥”，擔(dān)負(fù)著向傳墨輥傳遞油墨的任務(wù)。傳墨量大小的控制依賴于傳墨輥與墨斗輥接觸時間的長短，以及對墨斗輥出墨量大小的調(diào)節(jié)。老式印刷機(jī)一般都是利用間歇式單向運動機(jī)構(gòu)，在凸輪的作用下，使擺桿上的棘爪做循環(huán)、往復(fù)的弧形運動，推動棘輪單向轉(zhuǎn)動，從而導(dǎo)致磨損，造成停轉(zhuǎn)。 1.4研究的內(nèi)容和方法 根據(jù)我國印刷機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀和存在問題以及未來印刷機(jī)發(fā)展要求，設(shè)計膠印機(jī)。現(xiàn)在市場的膠印機(jī)主要由動力輸入裝置、傳動裝置、輸送紙裝置、墨輥裝置、壓印裝置和吸附裝置等組成。 先確定我國已有印刷機(jī)的類型，根據(jù)已有的各類印刷機(jī)的原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計的如今主流的膠印機(jī)。使膠印機(jī)能滿足目前社會和企業(yè)的日常印刷要求，且具有印刷效率高，效果好，故障率低，操作簡單，使用安全等性能。 1.5預(yù)期目標(biāo) （1）膠印機(jī)的操作方便，結(jié)構(gòu)簡單，著墨性號，噪音小，使用壽命長。 （2）紙張傳送效率高，排版簡單省時，印刷度清晰。 （3）制造價格便宜，容易普及，能滿足使用要求。 1.6重點研究的關(guān)鍵問題及解決思路 該機(jī)動力源于發(fā)動機(jī)傳動帶輪從而帶動鏈輪帶動各個滾筒轉(zhuǎn)動，從而完成傳紙壓印的工作。 （1）選擇合適動力傳遞方式，設(shè)計工作裝置和傳動裝置。 （2）運用Auto CAD軟件，繪制二維零件圖和裝配圖。 （3）利用有限元分析和Solidworks進(jìn)行虛擬樣機(jī)設(shè)計，完成整機(jī)各零部件的三維建模。 1.7工作條件及解決方法 在庫爾勒新輝印刷廠參觀了其型號為HY47S-NP系列的膠印機(jī)，并且請教了在其工作多年的老師傅。再設(shè)計中還在在互聯(lián)網(wǎng)上查了很多關(guān)于印刷機(jī)械的書籍，對膠印機(jī)有了個總的認(rèn)識并且對其的動力輸出有了基本了解。 2印刷機(jī)的總體設(shè)計 2.1印刷機(jī)的類型和選擇 2.1.1印刷機(jī)的類型 印刷機(jī)按印版形式分為凸版、平版、凹版和孔版印刷機(jī)。 安裝版和壓印結(jié)構(gòu)分為平壓平式、圓壓平式和圓壓圓式印刷機(jī)。 按印版種類分： （1）凸版印刷機(jī)：使用凸版完成印刷過程的機(jī)器。如名片機(jī)（樹脂版）、鉛字印刷、鋅凸版、套號碼字等。 （2）平版印刷機(jī)：使用平版完成印刷過程的機(jī)器。如多色機(jī)、四色機(jī)、雙色機(jī)、單色機(jī)、快速印刷機(jī)等。 （3）凹版印刷機(jī)：使用凹版完成印刷過程的機(jī)器。如方便面之玻璃袋印刷、餅干之鋁箔袋包裝等。 （4）絲網(wǎng)印刷機(jī)：使用絲網(wǎng)版完成印刷過程的機(jī)器?？装嬗∷ⅲ喝缇W(wǎng)印、電路板印刷、布花印刷、罐頭。 （5）膠印印刷機(jī)：使用圓壓圓,油墨通過墨輥傳輸從圖文部分到印刷用鋁基版材表面上的親墨部分,再轉(zhuǎn)移至橡皮布滾筒,再通過壓印滾筒和橡皮布滾筒之間合適的壓力傳送到紙張或別的承印物上。其多試用于報刊，圖書等紙張印刷制品。 2.1.2印刷機(jī)的選擇 根據(jù)實際條件以及市場通用性本設(shè)計采用膠印機(jī)的設(shè)計。 2.2膠印機(jī)的結(jié)構(gòu) 膠印機(jī)均由傳動、輸紙、吸附、遞紙、印刷、給水給墨及收紙等七大部分組成。 1.印板滾筒 2.靠版墨輥 3.靠版水輥 4.橡皮輥 5.橡皮布滾筒 6.壓印滾筒 7.機(jī)架 8.送紙翻臺 9.呈紙臺 10.曲柄連桿機(jī)構(gòu)a 11.鏈輪 12.鏈條 13.主電機(jī)皮帶輪 14.電機(jī) 15.皮帶 16.皮帶輪a 17.下續(xù)紙輥 18.皮帶輪b 19.叼紙轉(zhuǎn)軸 20. 輸紙輥 21. 輸紙臺22.壓紙輪 23.叼紙牙24. 曲柄連桿機(jī)構(gòu)b 25.傳紙滾筒a 26.上續(xù)紙輥 27.傳紙滾筒b 28.傳紙滾筒c 圖2-1 NP膠印機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖 2.3 NP膠印機(jī)的工作原理 NP膠印機(jī)的原理：紙張呈于輸紙臺(21)，由分紙吸嘴是將紙垛上部已經(jīng)吹松的紙張逐張分離出來，即吸住紙，將其提升或翻轉(zhuǎn)，壓腳吹嘴隨即吹風(fēng)將吸起的一張漂浮起，在分紙吸嘴吸住紙張后，再由遞紙吸嘴吸住向輸紙輥(21)遞送，遞送過程中由壓紙輪(22)將紙張壓住，防止紙張上揚發(fā)生皺裂。隨后紙張經(jīng)下輸紙輥輸送到掉牙轉(zhuǎn)軸（19）處，因為掉牙轉(zhuǎn)軸與上續(xù)紙輥（26）呈齒輪連接，上續(xù)紙輥又在皮帶輪b(18)的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動，所以叼牙轉(zhuǎn)軸上的叼紙牙（23）將紙張叼起，為了防止紙張下沉，此時下續(xù)紙輥（17）再曲柄連桿機(jī)構(gòu)b（24）的作用下靠近上續(xù)紙輥（26），在加上吸氣嘴的作用，紙張由叼牙經(jīng)續(xù)紙輥輸送到傳紙滾筒a（25），傳紙滾筒b（27），傳紙滾筒c（28），到達(dá)印板滾筒（1）處進(jìn)行印刷，隨后在靠版墨輥（2）和靠版水輥（3）等輥的輔助作用下完成印刷。完成印刷后，印品由橡皮滾筒（5）和壓印滾筒（6）的接觸面輸出。其中橡皮滾筒起到吸附墨汁的作用。送紙翻臺（8）在曲柄滑桿的作用下上下翻轉(zhuǎn)。紙張在落入翻臺后在送紙翻臺和吸嘴的作用下經(jīng)出紙輥最終到達(dá)呈紙臺（9）。 3輸紙部分的設(shè)計 3.1輸紙部分設(shè)計參數(shù) 表3-1設(shè)計參數(shù)表 膠印機(jī)輸紙紙張幅面 最大：340mm×450mm 膠印機(jī)輸紙紙張幅面 最?。?0mm×130mm 膠印機(jī)輸紙紙張厚度 0.04～0.30mm 膠印機(jī)印刷速度 3000～10000r/min 3.2輸紙部分設(shè)計要求 ①應(yīng)該保證可靠的、準(zhǔn)確地、周期性地將不同大小、不同厚度、不同定量的紙張自紙堆里； ②分離出來，并輸送到規(guī)矩機(jī)構(gòu)； ③在遞紙過程中不損傷紙面，不蹭臟印好的圖文，不損傷紙張； ④輸紙機(jī)構(gòu)輸送紙張可靠； ⑤在輸送過程中，可檢測到紙張早到、晚到、傾斜、雙張、亂張。 3.2.1輸紙輥的設(shè)計要求 圖3-1輸紙裝置 如圖3-1為輸紙輥和壓紙輪，輸紙輥的直徑大小和該軸的傳動比與紙張之間的步距有關(guān)。輸紙輥對每張紙的輸送距離和接紙輥的輸送距離相等，他們之間不能有速度差。如果輸紙輥轉(zhuǎn)速慢，而接紙輥轉(zhuǎn)得快，則被輸送紙張，總會與其中某一輥打滑，若輸送的是薄紙就容易被拉破。 一個周期中輸紙輥帶動紙張向前移動的路程就是紙張在輸紙板上紙張所錯開的距離，稱作輸紙步距。步距大，則輸紙速度快，易走紙不穩(wěn)，并在前規(guī)產(chǎn)生沖擊。步距小，又影響機(jī)器布局，因此必須有合理的步距。設(shè)計合理的步距，遵循以下幾個因素： ①輸紙速度不宜過大；為了使紙張輸送平穩(wěn)，給定位創(chuàng)造良好的條件，提高套印精度，目前國內(nèi)外的單張紙高速印刷機(jī)輸紙速度在v=0.5～0.65m/s的范圍。 ②輸紙步距的選擇應(yīng)保證相鄰紙張的定位和輸送互不影響，即前一張紙在前規(guī)定位結(jié)束之前，后一張紙的前口不能碰到側(cè)規(guī)。 ③遞紙吸嘴在吸取第二張時，第一張紙的尾梢應(yīng)離開遞紙吸嘴。 ④印刷小幅面的紙張時，前后印張具有必要的重疊距離，一般最少在5-10mm以上，以保證在輸紙速度有誤差的情況下仍能保持重疊，這樣前一張紙的定位不影響后一張紙的輸送。 根據(jù)以上四點，本次設(shè)計采用間歇式輸紙方式，輸紙步距S=480mm，輸紙板長300mm。設(shè)當(dāng)主動線帶輥由轉(zhuǎn)速為n=10000轉(zhuǎn)/小時的軸驅(qū)動，由以上數(shù)據(jù)計算輸紙速度得： m/s=1.33m/s （3-1） 紙與線帶之間存在滑動?；瑒酉禂?shù)為 ；線帶與線帶輥之間也有相對滑動?；瑒酉禂?shù)為 。則線帶輥旋轉(zhuǎn)的表面轉(zhuǎn)速為： m/s=1.388m/s （3-2） 由以上可以確定輸紙線帶輥直徑為: mm=47.43mm （3-3） 取整。 3.2.2輸紙線帶的取材 紙張在輸紙板上是在輸紙帶摩擦的帶動下前移的，紙張輸送速度的均勻性對機(jī)器套印精度的影響是較大的。本次設(shè)計采用材料為尼龍膠織帶，接口用熱合工具熔接。 3.2.3 輸紙框架 輸紙框架用管材焊成為矩形框架，前端用安全杠坐用鉸鏈支承，后端支承在輸紙板上。當(dāng)輸紙出現(xiàn)故障（雙張、亂張等）時，框架可掀起以取出紙張。 3.2.4壓紙滾輪 壓紙滾輪用以增加輸紙帶與紙張之間的摩擦力。最前邊的一對壓紙滾輪在第一張前端碰到前規(guī)時，其切點壓在紙尾2-3mm，壓紙滾輪的壓力可調(diào)節(jié)。 圖3-2為壓紙滾輪的原理圖。如圖示，旋轉(zhuǎn)螺釘1可改變壓紙滾輪對輸紙帶上的壓力。壓力大小通過弓形彈簧3調(diào)節(jié)。當(dāng)輸紙帶把壓紙滾輪帶轉(zhuǎn)時，用手指輕輕一碰滾輪即停轉(zhuǎn)，此時壓力大小為最合適。 1.螺桿 2.小支架 3.弓形彈簧 4.連桿 5.小軸 圖3-2壓紙滾輪原理圖 4.遞紙裝置的設(shè)計 4.1遞紙部分的形式和分類 NP膠印機(jī)將紙張輸送到前規(guī)、側(cè)規(guī)定位后，由專門的紙張傳遞機(jī)構(gòu)將紙張叼住，逐漸加速到壓印滾筒表面線速度，在相對靜止中將紙張交給壓印滾筒咬牙，以便進(jìn)行印刷。這種傳遞紙張的裝置稱為遞紙牙機(jī)構(gòu)，有些機(jī)器上遞紙牙作往復(fù)擺動運動，因此又俗稱擺動器。這類機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及運動、動力性能，對于準(zhǔn)確平穩(wěn)地傳遞紙張、保證套印精度和提高機(jī)器速度，都起著極為重要的作用。 根據(jù)紙張傳遞形式、遞紙牙機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特性，可以分為以下幾種類型： （1）直接遞紙：紙張在遞紙臺上直接由壓印滾筒咬牙叼走的方式稱為直接遞紙。采用這種形式遞紙時，前規(guī)、側(cè)規(guī)對紙張的定位在壓印滾筒空檔相應(yīng)轉(zhuǎn)角內(nèi)進(jìn)行，定位時間長短直接影響滾筒空檔以至直徑大小。因此一般滾筒直徑很大、機(jī)構(gòu)龐大、生產(chǎn)效率低。 （2）間接遞紙：紙張在遞紙臺上定好位后由專門的遞紙機(jī)構(gòu)將其叼住，然后逐漸加速至壓印滾筒表面線速度，在同步中交給滾筒咬牙，這種遞紙形式稱為間接遞紙。由于遞紙過程中無速度突變，且均在靜止或相對靜止中實現(xiàn)交接，保證了遞紙精度。采用適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)可延長規(guī)矩定位時間、縮小滾筒直徑，這些都有利于提高紙張定位和傳遞的精度，有利于提高單張紙膠印機(jī)的印刷速度。 （3）超越式遞紙：單張紙膠印機(jī)間接遞紙的遞紙牙機(jī)構(gòu)多數(shù)作機(jī)械往復(fù)運動，速度越高，慣性越大。另外紙張速度有輸紙速度到零，由零再加速至壓印滾筒表面線速度，紙張定位時間長，這些都影響到膠印機(jī)速度的進(jìn)一步提高。為此采用新的超越式遞紙。盡可能縮短紙張在前規(guī)停頓定位時間，由無往復(fù)運動的紙張加速機(jī)構(gòu)將紙張加速超過滾筒表面線速度，在滾筒上進(jìn)行二次定位，然后由滾筒咬牙叼住進(jìn)行印刷，這種由滾筒咬牙叼住進(jìn)行印刷，這種遞紙形式克服了直接和間接遞紙的缺點，有利于提高膠印機(jī)的遞紙和印刷速度。 4.2遞紙部分的選擇和組成 （1）根據(jù)遞紙部分的分類和特性，此次設(shè)計采用超越式遞紙。 （2）超越遞紙紙部件由下超越輪、上壓紙輪、帶動超越輥轉(zhuǎn)動的傳動齒輪、拉簧彈力機(jī)構(gòu)，及帶動壓紙輪擺動的連桿機(jī)構(gòu)、遞紙牙軸遞紙臂、叼紙牙和遞紙凸輪組成。 4.3紙張定位原理和有關(guān)的幾何關(guān)系 為了在平面上準(zhǔn)確地對一張幅面為B×L、紙邊互相垂直的紙張進(jìn)行定位，只要先使其的一個邊在輸紙裝置一定輸送力的作用下向前移動，貼緊前規(guī)矩的兩個定位基準(zhǔn)，使其相鄰的側(cè)邊靠上第三個支點——側(cè)規(guī)矩板。一般規(guī)律，紙張的前邊?？績蓚€支點，而側(cè)邊只需靠上一個支點，相互垂直的紙邊，依靠兩個方向三個定位點即能保證紙張獲得準(zhǔn)確的定位位置。為了在印刷反面時不改變紙張的定位基準(zhǔn)側(cè)邊，即仍需用同一側(cè)邊來定位，所以在單張紙膠印機(jī)上兩側(cè)規(guī)，而印反面時使用傳動面?zhèn)纫?guī)。 現(xiàn)代單張紙膠印機(jī)上常規(guī)的定位規(guī)矩機(jī)構(gòu)為了獲得良好的定位效果，相互間的幾何參數(shù)大體如下 側(cè)規(guī)定位板中點至前規(guī)定位線距離： ； （4-1） 定位后紙邊至前規(guī)矩板中點距離： ； （4-2） 側(cè)規(guī)拉紙距離： ； （4-3） 遞紙牙叼紙寬度： 。 （4-4） 5膠印機(jī)的傳動部分 5.1膠印機(jī)的傳動 膠印機(jī)是由傳動、給紙、規(guī)矩、遞紙、印刷、給水給墨及收紙等七大部分組成。以上七部分由一臺主電動機(jī)提供動力（水路由獨立電動機(jī)驅(qū)動）。 5.2電動機(jī)的調(diào)速選擇 印刷機(jī)常用電動機(jī)分為直流電動機(jī)和交流電動機(jī)。直流電動機(jī)調(diào)速性能好，控制方便，調(diào)速精度高，范圍廣，但需配備的直流傳動箱體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成套設(shè)備成本高。 相比之下，交流電動機(jī)由于內(nèi)部有著復(fù)雜的磁場耦合，控制起來非常不方便，調(diào)速比較困難。但交流電動機(jī)體積小、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、堅固可靠、維護(hù)簡單。 交流電動機(jī)調(diào)速方法有兩種，一是同步轉(zhuǎn)速不變的條件下調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差率；一是調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速。前一種調(diào)速系統(tǒng)使用較多，主要是調(diào)壓調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)差離合調(diào)速器調(diào)速、繞異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速和異步電動機(jī)串級調(diào)速，其中電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速系統(tǒng)由于是通過調(diào)節(jié)直流勵磁電流達(dá)到調(diào)速目的，方法簡便可靠，調(diào)速范圍較寬。 通過變頻可以很好地調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)磁場的速度。所謂變頻就是將工頻交流電轉(zhuǎn)換成頻率和幅值均可調(diào)的交流電供給電動機(jī)來調(diào)節(jié)電動機(jī)同步轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差率。 5.3比較變頻調(diào)速系統(tǒng)和電磁轉(zhuǎn)差離合器系統(tǒng)的優(yōu)缺點 5.3.1變頻調(diào)速 對于電動機(jī)而言，當(dāng)轉(zhuǎn)差率變化不大時，電動機(jī)轉(zhuǎn)速基本上與電源頻率成正比，通過改變電源頻率可以實現(xiàn)調(diào)速。從變頻調(diào)速的機(jī)械特性曲線可知，在基頻以下電動機(jī)的轉(zhuǎn)速隨頻率降低，最大轉(zhuǎn)矩基本不變。但當(dāng)頻率較低時最大轉(zhuǎn)矩才逐漸減少，可以認(rèn)為在基頻以下為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。 變頻調(diào)速的優(yōu)點： a變頻調(diào)速可用于鼠籠感應(yīng)電動機(jī)和同步電動機(jī)，其使用范圍比電磁離合器要大； b調(diào)速范圍比電磁離合器要大； c調(diào)速平滑性好，低速機(jī)械特性較硬，電磁離合器調(diào)速若不加入速度負(fù)反饋形成閉環(huán)系統(tǒng)，低速時不能拖動負(fù)載； d可以與PC組成智能化系統(tǒng)，擴(kuò)展性強(qiáng)，發(fā)展前景好； e能耗小，可靠性高。 變頻調(diào)速的缺點： 1）對電源要求高，必須是變頻電源； 2）調(diào)速時過載倍數(shù)??； 3）成本相對較高。 5.3.2電磁離合器調(diào)速 主要由電樞和磁極組成，通過調(diào)節(jié)離合器磁極轉(zhuǎn)速實現(xiàn)對生產(chǎn)機(jī)械的無級調(diào)速。由電磁離合器調(diào)速的機(jī)械特性可知，它的理想空載轉(zhuǎn)速就是電動機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)勵磁電流一定時，負(fù)載越大，電樞與磁極轉(zhuǎn)差也越大，轉(zhuǎn)矩才能增大。由理論可以知道其機(jī)械特性軟。必須配置閉環(huán)系統(tǒng)才能滿足調(diào)速要求。且勵磁電流太低會造成失控。 電磁離合器調(diào)速的優(yōu)點： (1)設(shè)備簡單，控制方便。 (2)調(diào)速平滑性好。 電磁離合器調(diào)速的缺點： 1)效率低，能耗大，尤其在低速旋轉(zhuǎn)時，能耗更大。 2)對電網(wǎng)影響大，只適合低速運轉(zhuǎn)時間短的場合。 印刷機(jī)由于變速運行必不可少，采用變頻器可以提高操作性能，可以選用標(biāo)準(zhǔn)電動機(jī)，容易入手，利于機(jī)器小型化。根據(jù)膠印機(jī)使用情況來看，在小型膠印機(jī)上使用變頻器是可行的，且效果很好，因此本膠印機(jī)選用變頻器來調(diào)速。 5.4電動機(jī)的選擇 印刷機(jī)電動機(jī)功率的選擇可用計算法或類比，但在沒有實驗研究的基礎(chǔ)上，難以用計算法準(zhǔn)確確定功率。目前確定功率主要采用類比法和實驗法。 參考國內(nèi)生產(chǎn)膠印機(jī)的廠家宏宇生產(chǎn)的HY-47NP系列膠印機(jī)，其紙張幅面為：紙厚0.04-0.30mm，印刷速度3000-1000r/min，原始數(shù)據(jù)基本與本次設(shè)計的機(jī)器一樣，主電動機(jī)功率為1.5kW（與之類比所得）。 采用變頻調(diào)速后電動機(jī)可選用標(biāo)準(zhǔn)電動機(jī)，為結(jié)構(gòu)緊湊，選用Y100L-6型一般三相異步電動機(jī)為本膠印機(jī)的主電動機(jī)，其啟動電流為6A，滿載電流4A，轉(zhuǎn)速為940r/min。 5.5．變頻器的選擇 電動機(jī)的額定電流為4A，機(jī)器連續(xù)運轉(zhuǎn)時變頻器輸出電流為，輸出電壓為220V，輸出頻率50Hz，根據(jù)以上參數(shù)，選用變頻器TD1000-4T0015G(深圳市華為電器股份公司生產(chǎn)) 。 5.6減速機(jī)構(gòu)設(shè)計 1) 選擇 V 帶的型號： 根據(jù)計算功率Pca和小帶輪轉(zhuǎn)速n1 ，查書可得選V帶的型號為Y型帶。 2) 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑： 初選主動帶輪的基準(zhǔn)直徑d1，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》一書可選擇 V 帶的型號參考表13-9,選取小帶輪直徑=30mm 3)計算V帶的速度： （5-1） 4)計算從動輪的直徑： （5-2） 5)確定傳動中心距a和帶長L： 初步選取中心距 （5-3） 取，符合。 由公式計算帶所需的基準(zhǔn)長度 （5-4） 查表13-2得,對Y型帶選用L=450mm.再由式（13-16）計算實際中心距a （5-5） 6)驗算小帶輪包角： （5-6） 通過計算帶選擇合適。 5.7主傳動齒輪的設(shè)計及計算 膠印機(jī)滾筒齒輪是用來傳遞運動和動力的。要想獲得墨色均勻、圖象、網(wǎng)點清晰的高質(zhì)量印品的首要條件是嚴(yán)格保證齒輪傳動和滾動摩擦傳動勻速、平穩(wěn)、同步運轉(zhuǎn)。但是由于膠印機(jī)結(jié)構(gòu)特點存在著許多影響傳動平穩(wěn)性的不平衡因素，為此齒輪的加工精度要求很高。 （1）齒輪主要參數(shù)的選擇 1）模數(shù)。在齒輪傳動中，模數(shù)主要是根據(jù)齒輪所傳遞的功率、采用的材料、齒輪寬度、齒輪所能承受的強(qiáng)度等通過計算確定的，模數(shù)越大，齒輪的截面積越大，它的承載能力、強(qiáng)度就越大，對于膠印機(jī)來講實際載荷不大，根據(jù)現(xiàn)在膠印機(jī)滾筒齒輪所選用的模數(shù)，對齒輪進(jìn)行強(qiáng)度核算，齒輪的彎曲、應(yīng)力及接觸應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于許用應(yīng)力。根據(jù)計算，齒寬只需10mm。為了避免因齒輪磨損產(chǎn)生齒形誤差，影響傳動平穩(wěn)性，出現(xiàn)“墨杠”，現(xiàn)選用齒寬，這樣可大大降低接觸應(yīng)力，提高齒輪耐磨性。模數(shù)的選擇主要考慮重疊系數(shù)。重疊系數(shù)大，傳動平穩(wěn)。但模數(shù)大，齒數(shù)小，同時重疊系數(shù)變小，影響傳動平穩(wěn)性。因此，在保證齒輪強(qiáng)度和耐磨性的條件下，縮小模數(shù)、增加齒數(shù)、增大重疊系數(shù)，對提高膠印機(jī)齒輪傳動性能有好處。 正是由于斜齒輪具有傳動平穩(wěn)，承載能力強(qiáng)，重疊系數(shù)大等優(yōu)點，所以滾筒采用斜齒輪傳動。根據(jù)類比法，此機(jī)型宏宇NP膠印機(jī)，選用斜齒輪傳動。 2）參考當(dāng)今大部分膠印機(jī)，一般都采用壓力角。 3）材料與熱處理。制造滾筒齒輪的材料要有足夠的強(qiáng)度和耐磨性，只有這樣才能保持滾筒齒輪有高強(qiáng)度。由于此NP膠印機(jī)機(jī)型較小，選用45鋼就可以滿足要求。 （2）滾筒齒輪主要尺寸的設(shè)計計算（斜齒輪） 取分度圓直徑；初?。ㄓ∷⒅?，則： (5-7) 粗取齒數(shù)，求 (5-8) 齒頂高 齒根高 齒高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 齒寬 5.8功率分配 本次設(shè)計的膠印機(jī)由一臺主電動機(jī)給全機(jī)供應(yīng)動力，水路由獨立電機(jī)提供動力，用一臺氣泵供給全機(jī)的氣路。由于是通過一臺電動機(jī)給全機(jī)輸送動力，那么機(jī)器每一部分將需要不同的功率。根據(jù)《膠印機(jī)的使用與調(diào)節(jié)》書中的宏宇HY47NP型各部分的功率分配表，全機(jī)各部分功率分配如下： 表5-1 印刷機(jī)各部分功率分配表 零部件類型 所用功率 占全機(jī)總功率的％ 輸紙機(jī) 0.075kW 5% 遞紙部分 0.15kW 10% 滾筒離合器部分 0.0885kW 5.9% 印刷部件 0.4305kW 28.7% 油墨輥路 0.225kW 28.7% 水墨輥路 0.33kW 22% 收紙鏈條 0.1305kW 8.7% 收紙臺 0.0705kW 4.7% 從功率分配表可以看出，單張膠印有5大部分，給紙機(jī)消耗功率最小，全部滾筒的旋轉(zhuǎn)和擺動器消耗功率最大，其次是下勻墨。 6軸的設(shè)計 上續(xù)紙輥軸的設(shè)計 如圖6-1，為上續(xù)紙輥。已知軸的轉(zhuǎn)速為n=140r/min，傳遞功率P=1KW，軸上斜齒輪的輪轂寬度b=282mm，齒數(shù)z=121，法面模數(shù)，分度圓螺旋角，左旋。 6-1 上續(xù)紙輥 （1）選擇45號鋼并正火處理，查得其強(qiáng)度極限為，A=110 （2）按扭矩估算軸的最小直徑： =21.18 計算所得應(yīng)為最小直徑出的直徑，應(yīng)為該段開有鍵槽，應(yīng)將計算值增大3%-7%。所以粗選 直徑40，上續(xù)紙輥軸為低速軸，合適，安全。 總 結(jié) 本次畢業(yè)設(shè)計歷時4個月，是在大學(xué)四年所學(xué)知識的一次綜合應(yīng)用，它將理論與實際結(jié)合在一起，既總結(jié)了大學(xué)四年學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容，又給我們提供了應(yīng)用所學(xué)知識和查閱有關(guān)資料的能力，是對大學(xué)四年學(xué)習(xí)的檢驗和完善。 本次畢業(yè)設(shè)計，將機(jī)械、印刷結(jié)合在一起，突出體現(xiàn)了機(jī)械行業(yè)的發(fā)展方向，同時，各學(xué)科的交叉與綜合顯得相當(dāng)明顯，這也是多學(xué)科發(fā)展的方向。 本次設(shè)計是膠印機(jī)輸送紙部分以及主傳動部分。在設(shè)計的過程中參考、查閱了大量相關(guān)的書籍，運用AutoCAD制圖設(shè)計，使計算更準(zhǔn)確，設(shè)計更合理，充分展現(xiàn)出了現(xiàn)代設(shè)計的優(yōu)越性。 通過這次畢業(yè)設(shè)計，我學(xué)會了如何查閱資料，如何應(yīng)用已學(xué)的知識，深刻體會了所學(xué)知識的重要性，以及使所學(xué)知識聯(lián)系起來成為一個系統(tǒng)的整體的必要性，逐漸形成一套自己提出問題、分析問題、最后解決問題的整套思路。這些寶貴財富都會使自己在將來的學(xué)習(xí)和工作中受益匪淺。由于所學(xué)知識有限，實際經(jīng)驗缺乏，因此，畢業(yè)設(shè)計中難免存在缺陷與不足，懇請各位老師及評閱者批評指正，將在今后的學(xué)習(xí)和工作中進(jìn)行彌補(bǔ)。 致 謝 在這次設(shè)計中我受益良多，讓自己的對所學(xué)的知識有了更深刻的了解。在大家的幫助下和老師的指導(dǎo)下完成了此次課題，首先我要對幫助我的同學(xué)們和老師說聲感謝！ 在我們畢業(yè)設(shè)計期間，也是老師們最為忙碌的時刻。范修文老師每天白天講完課，晚上還要來宿舍指導(dǎo)我們課題，為我們解答問題，叮囑我們及時完成設(shè)計。在即將離校的最后一段時間里，完成這樣的一個畢業(yè)設(shè)計，讓自己受益匪淺，從中學(xué)習(xí)到了一些實踐應(yīng)用知識，增強(qiáng)了我們實踐操作和動手應(yīng)用能力，提高了獨立思考的能力。再一次對我的老師表示感謝。 同樣致謝在整個畢業(yè)設(shè)計期間和我密切合作的同學(xué)，以及在各個方面給予過我?guī)椭幕锇閭?，在大學(xué)生涯即將結(jié)束的最后的日子里，我們再一次演繹了團(tuán)結(jié)合作的精神，把一個復(fù)雜的，一開始毫無頭緒的課題，讓它完滿落幕了。正因為有了你們的幫助，才令我不僅學(xué)到本次課題所涉及的新知識，更讓我體會到了知識以外的東西，那就是團(tuán)結(jié)的力量。 最后，感謝所有在這次畢業(yè)設(shè)計中給予過我?guī)椭^的所有的人。謝謝！ 參考文獻(xiàn) [1]潘杰.現(xiàn)代印刷機(jī)原理與結(jié)構(gòu)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003:23-74. [2]黃靖遠(yuǎn),高志,陳祝林.機(jī)械設(shè)計學(xué)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006:46-78. [3]濮良貴,紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計[M].北京:高等教育出版社,2006:25-42. [4]鄭文緯,吳克堅.機(jī)械原理[M].北京:高等教育出版社,1997:32-65. [5]范順成,范曉珂.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社,2007:46. [6]王淑華,許鑫.印刷機(jī)結(jié)構(gòu)與設(shè)計[M].北京:印刷工業(yè)出版社,1994:18-26. [7]馮昌倫.膠印機(jī)的使用與調(diào)節(jié)[M].北京:印刷工業(yè)出版社,1996:34-78. [8]方振亞.平版膠印印刷機(jī)械[M].北京:印刷工業(yè)出版社,1989:54-66. [9]楊可楨,程光蘊(yùn).機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,1989:51. [10]徐灝.新編機(jī)械設(shè)計師手冊(上)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1995:34-66. [11]徐灝.新編機(jī)械設(shè)計師手冊(下）[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1995:10-52. [12]翟根梅,孫競齋.印刷機(jī)結(jié)構(gòu)原理[M].上海:上海交通大學(xué)出版社,1991:44-57.