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前 言 制造業(yè)是現(xiàn)代國民經濟合綜合國力的重要支柱，其生產總值一般占一個國家國內生產總值的20%--50%，在一個國家的企業(yè)生產力的構成中，制造技術的作用一般占60%左右 本次課程設計的題目是：平壓印刷機的設計 平壓印刷機是一種簡易印刷機，平壓印刷機結構比較簡單，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、說明書、包裝紙盒、圖書封面、彩色插頁等。 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 平壓印刷機的工作原理及工藝動作分解如圖2.1所示，將油墨定量輸送至墨盤2，令墨盤作間歇轉動，使墨輥1蘸墨時能較均勻地得到供墨；墨輥沿墨盤面和銅鋅板面11上下運動，完成蘸墨和刷墨動作；放有白紙的壓印板3繞一固定點D來回擺動，其工作行程終點使白紙與涂有油墨的銅鋅板壓合，完成印刷工藝。當空回行程時便可取出成品。 原始數(shù)據(jù)和設計要求： ⑴ 實現(xiàn)印頭、油輥、油盤運動的機構由一個電動機帶動，通過傳動系統(tǒng)使該機具有1600～1800次/小時的印刷能力。 ⑵ 電動機功率P＝0.8kw，轉速n電?＝ 930r/min，電動機放在機架的左側或底部，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，恰與油盤的上邊緣接觸，油盤直徑為400mm。 ⑹ 要求機構傳動性能良好，即印頭和油輥在兩極限位置處的傳動角 g 大于或等于許用傳動角［g］＝40°。結構應緊湊，制造方便。 運動方案構思 由于只有一個動力源，因而實現(xiàn)三個功能運動的機構必須聯(lián)動，并且其主要動作必須協(xié)調。要首先 構思實現(xiàn)動作要求的執(zhí)行機構，然后勾劃描述各機構動作協(xié)調配合關系的運動循環(huán)圖，最后按執(zhí)行路線連成整機，力求結構簡單、緊湊。 印頭和油輥的運動由兩個曲柄搖桿機構按時序式聯(lián)接來實現(xiàn)如圖2.2所示。曲柄搖桿機構O1ABO2實現(xiàn)印頭的往復擺動；曲柄搖桿機構O3CDO1實現(xiàn)油輥的往復擺動。電機帶動雙聯(lián)齒輪2、4輸入運動，通過齒輪1、3分別驅動曲柄O1A和O3C。 油盤運動 實現(xiàn)油盤間歇運動的機構方案有很多，左圖為圓錐齒輪與間歇運動機構(如槽輪、棘輪、不完全齒輪機構等)的組合，右圖為油盤轉軸下端布置三、四個叉枝，由固定在軸O1上的拔桿和凸輪間歇推動叉枝2，使油盤得到間歇轉動。 用一隊渦輪蝸桿傳動，保證傾斜面內油盤的轉動 利用槽輪使涂墨均勻、提高傳動效率 印頭尺寸計算： 擺角為70o 極位夾角為10o 完成一次印刷用時2.118s,符合1600-1800次/h 機架A越往上傳動角越大 油輥機架位置的確定 A、B、C三點位置確定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動時的干涉 取極位夾角20o，ω與印頭的相反 齒輪傳動的修正設計 取中心距為30cm，重新確定油輥曲柄機架位置 如圖所示鉸鏈四桿機構，曲柄1為主動件，以角速度ω1逆時針轉動，4為機架，現(xiàn)試確定不直接聯(lián)接(即不直接成副)的兩構件的瞬心，即求構件1合構件3的瞬心P13及構件2合構件4的瞬心P24 首先來看構件1，3，4（可以設想把構件2拆開而單看構件1，3，4），因為構件1和構件3分別繞固定中心A合D轉動，所以構件1對構件4的絕對瞬心P14與A點重合，構件3隊構件4的絕對瞬心P34與D點重合，根據(jù)三心定理可知，構件1合構件3的相對瞬心必定是在P14與P34的連線上，再看構件1，2，3，B點是構件合構件2重和點，故P12是它們的相對速度瞬心，C點是構件2合構件3的重合點，故P23是它們的相對速度瞬心，根據(jù)三心定理，P13必定再P12與P23的連線上，這兩個連線的交點就是瞬心P13（如圖） 關于求瞬心P24的方法與上相同，簡述如下，首先看構件1，2，4，瞬心P14合瞬心P12是已知，故P24點比再P14與P12的連線上，再看構件2，3，4，瞬心P34合瞬心P23是已知，故可知P24點也在P34與P23的連線上，這兩個連線的交點就是瞬心P24（如圖） 此機構有四個構件，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，因為構件4是機架，所以瞬心P12，P23，P13是相對瞬心，而瞬心P14，P24，P34是絕對速度瞬心。 依據(jù)以上求出各瞬心點，我們可以求出構件3在該瞬時的角速度，因為P13是構件1，3的瞬心，所以： VP13 = ω1·AP13 VP13 = ω3·DP13 故 ω1·AP13 = ω3·DP13 則 ω3 = (AP13/DP13)·ω1 此即為構件3的角速度 再求構件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 這次課設我們用三周的時間設計了平壓印刷機，這次課設的題目有些難，但我們并沒有認輸，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)新思維和獨立工作的能力，完成了這次課設任務。平壓印刷機是比較普通的印刷機器，也很常見，我們到實驗樓觀察了實物，并做了測量和標記，給了我們設計方面的很大啟發(fā)，根據(jù)實物，我們糾正了在計算過程中的許多錯誤，給了我們指導。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學的CAD，距現(xiàn)在時間比較長，所以開始畫時比較生疏，所以我們查閱了CAD2008的指導書及上網(wǎng)學習了CAD2008指導視頻，通過這次課設，我了解到自己還有很多不足，專業(yè)基礎課和電腦制圖掌握的還不扎實，還需要努力地學習，并大量實踐以鞏固，同時感謝姚文席教授和侯悅民老師的指導，這次課設會給我們接下來的畢設打好基礎。 參 考 文 獻 1. 機械原理（第七版）：孫桓，陳作模，葛文杰著 高等教育出版社 2．機械設計（第八版）：濮良貴，紀名剛著 高等教育出版社 3. 機械制圖與計算機繪圖：王建華，畢萬全著 國防工業(yè)出版社 4. 高等數(shù)學（第五版）：同濟大學應用數(shù)學系著 高等教育出版社 5. 機械設計綜合設計：王文禾，王大康著 機械工業(yè)出版社 6. 機械設計手冊： 機械工業(yè)出版社 平壓印刷機設計 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 平壓印刷機的工作原理及工藝動作分解如圖2.1所示，將油墨定量輸送至墨盤2，令墨盤作間歇轉動，使墨輥1蘸墨時能較均勻地得到供墨；墨輥沿墨盤面和銅鋅板面11上下運動，完成蘸墨和刷墨動作；放有白紙的壓印板3繞一固定點D來回擺動，其工作行程終點使白紙與涂有油墨的銅鋅板壓合，完成印刷工藝。當空回行程時便可取出成品。 ? ? 2、原始數(shù)據(jù)和設計要求 ⑴ 實現(xiàn)印頭、油輥、油盤運動的機構由一個電動機帶動，通過傳動系統(tǒng)使該機具有1600～1800次/小時的印刷能力。 ⑵ 電動機功率P＝0.8kw，轉速n電?? ＝ 930r/min，電動機放在機架的左側或底部，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，恰與油盤的上邊緣接觸，油盤直徑為400mm。 ⑹ 要求機構傳動性能良好，即印頭和油輥在兩極限位置處的傳動角 g 大于或等于許用傳動角［g］＝40°。結構應緊湊，制造方便。 ? 3、要求完成的設計工作量 ⑴ 本題設計的時間為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 按工藝動作過程擬定運動循環(huán)圖。 ⑷ 根據(jù)系統(tǒng)功能圖繪制功能矩陣表。 ⑸ 構思系統(tǒng)運動方案(至少六個以上)，進行方案評價，選出較優(yōu)方案。 ⑹ 用解析法對傳動機構和執(zhí)行機構進行運動尺寸設計，或在尺寸給定的條件下進行運動與動力分析。 ⑺ 繪制系統(tǒng)機械運動方案簡圖。 ⑻ 編寫設計說明書，附源程序和計算結果。 ? 4、運動方案構思提示 ⑴ 由于只有一個動力源，因而實現(xiàn)三個功能運動的機構必須聯(lián)動，并且其主要動作必須協(xié)調。要首先 構思實現(xiàn)動作要求的執(zhí)行機構，然后勾劃描述各機構動作協(xié)調配合關系的運動循環(huán)圖，最后按執(zhí)行路線連成整機，力求結構簡單、緊湊。 ? ⑵ 印頭和油輥的運動由兩個曲柄搖桿機構按時序式聯(lián)接來實現(xiàn)如圖2.2所示。曲柄搖桿機構O1ABO2實現(xiàn)印頭的往復擺動；曲柄搖桿機構O3CDO1實現(xiàn)油輥的往復擺動。電機帶動雙聯(lián)齒輪2、4輸入運動，通過齒輪1、3分別驅動曲柄O1A和O3C。 ⑶ 印頭和油輥的運動由曲柄搖桿機構和雙搖桿機構的串聯(lián)來實現(xiàn)如圖2.3所示。電機通過齒輪機構帶動曲柄搖桿機構實現(xiàn)印頭的往復擺動。同時，搖桿(印頭)又帶動另一搖桿實現(xiàn)油輥的往復擺動。 ? ⑷ 印頭和油輥的運動由凸輪機構和連桿機構按時序式聯(lián)接來實現(xiàn)如圖2.4所示。由凸輪驅動雙搖桿機構O1ABO2完成印頭的往復擺動；由同軸傳動的凸輪2通過齒輪驅動擺桿O1′E擺動。調整兩凸輪的相位和從動件的角位移以協(xié)調印頭和油輥的運動。 ⑸ 實現(xiàn)油盤間歇運動的機構方案有很多，僅以圖2.5的兩個方案供參考。左圖為圓錐齒輪與間歇運動機構(如槽輪、棘輪、不完全齒輪機構等)的組合，右圖為油盤轉軸下端布置三、四個叉枝，由固定在軸O1上的拔桿和凸輪間歇推動叉枝2，使油盤得到間歇轉動。 ?