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文檔簡介
1、<p><b> 課程設(shè)計任務(wù)書</b></p><p> 2009 — 2010 學(xué)年第 2 學(xué)期</p><p> 機(jī)械工程 學(xué)院(系、部) 機(jī)械設(shè)計 專業(yè) 081 班級</p><p> 課程名稱: 機(jī)械原理課程設(shè)計
2、 </p><p> 設(shè)計題目: 平壓印刷機(jī) </p><p> 完成期限:自 2010 年 7 月 2 日至 2010 年 7月 10 共 1周</p>&
3、lt;p> 指導(dǎo)教師(簽字): 2010 年 月 日</p><p> 系(教研室)主任(簽字): 年 月 日</p><p><b> 機(jī)械原理 課程設(shè)計</b></p><p><b>
4、; 設(shè)計說明書</b></p><p> 起止日期: 2010 年 7 月 2 日 至 2010 年 7 月 10 日</p><p><b> 機(jī)械工程學(xué)院(部)</b></p><p> 2010年 07月 10 日</p><p><b> 機(jī)械原理課程設(shè)計</b&
5、gt;</p><p><b> 平壓印刷機(jī)</b></p><p><b> 姓名: </b></p><p><b> 學(xué)號:</b></p><p><b> 指導(dǎo)老師: </b></p><p> 時間:2010年
6、7月</p><p><b> 目錄</b></p><p> 一、平壓印刷機(jī)的功能及設(shè)計要求3</p><p> 二、工藝動作分解4</p><p> 三、運(yùn)動機(jī)構(gòu)的選擇與比較5</p><p><b> 四、設(shè)計方案一6</b></p>&
7、lt;p> 五、設(shè)計方案二(主方案)7</p><p> 六、動力傳動分析11</p><p> 七、動力系統(tǒng)參數(shù)12</p><p> 八、運(yùn)動循環(huán)圖12</p><p><b> 九、方案評價13</b></p><p><b> 十、參考資料13<
8、;/b></p><p><b> 平壓印刷機(jī)</b></p><p> 一:平壓印刷機(jī)的功能及設(shè)計要求</p><p><b> 1.功能</b></p><p> 平壓印刷機(jī)是一種簡易印刷機(jī),適用于印刷八開以下的印刷品。</p><p> 工作原理:將油墨
9、刷在固定的平面鉛字版上,然后將裝了白紙的平面印頭緊密接觸而完成一次印刷。其工作過程猶如蓋圖章,平壓印刷機(jī)中的“圖章”是不動的,紙張貼近時完成印刷。</p><p> 3)平壓印刷機(jī)的主要工藝動作:裝有白紙的平面印頭往復(fù)擺動,油輥在固定鉛字版上上下滾動,油盤轉(zhuǎn)動使油輥上油墨均勻。</p><p> 2.原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求</p><p> 1)實(shí)現(xiàn)印頭、油輥、油
10、盤運(yùn)動的機(jī)構(gòu)由一個電動機(jī)帶動,通過傳動系統(tǒng)使其具1600-1800次/h印刷能力。</p><p> 2)電動機(jī)功率N=0.75kW、轉(zhuǎn)速n電=910r/min,電動機(jī)可放在機(jī)架的左側(cè)或底部。</p><p> 印頭擺角為700,印頭返回行程和工作行程的平均速度之比K=1.118。</p><p> 4)油輥擺動自垂直位置運(yùn)動到鉛字版下端的擺角為1100。&l
11、t;/p><p> 油盤直徑為400mm,油輥起始位置就在油盤邊緣。</p><p> 6)要求機(jī)構(gòu)的傳動性能良好,結(jié)構(gòu)緊湊,易于制造。</p><p><b> 二:工藝動作分解</b></p><p> 1.根據(jù)上述分析,平壓印刷機(jī)要求完成的工藝動作有以下四個動作:</p><p> 1
12、)裝夾白紙:采用手動加紙。</p><p> 2)印頭擺動:采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu),與油輥的滾動行成聯(lián)動。</p><p> 3)油輥滾動:采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu),與印頭的擺動行成聯(lián)動。</p><p> 4)油盤轉(zhuǎn)動:用一對渦輪蝸桿傳動,和不完全齒輪機(jī)構(gòu)。</p><p> 2.平壓機(jī)構(gòu)的基本構(gòu)造:</p><p>&l
13、t;b> 圖2-2</b></p><p> 注:圖中油盤右側(cè)邊緣應(yīng)與處于豎直位置的油輥表面相交</p><p> 其中為印頭擺角,為油輥擺角。</p><p> 因此,平壓印刷機(jī)的運(yùn)動方案設(shè)計重點(diǎn)考慮印頭擺動、油輥滾動、油盤轉(zhuǎn)動這三個機(jī)構(gòu)的選型和設(shè)計問題。</p><p> 三:運(yùn)動機(jī)構(gòu)的選擇與比較</p&
14、gt;<p> 傳動機(jī)構(gòu)的選擇與比較</p><p> 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇與比較</p><p><b> 四:設(shè)計方案一</b></p><p><b> 機(jī)構(gòu)簡圖</b></p><p><b> 圖4-1</b></p><p>
15、;<b> 2.方案描敘及評價</b></p><p> 如圖,印頭與油輥均采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu),按給定的設(shè)計要求和機(jī)構(gòu)的急回特性,印頭的擺角為70°,級位夾角為10°,油輥的擺角為110°,為使印頭與油輥工作協(xié)調(diào),避免運(yùn)動時兩者發(fā)生干涉,取油輥的級位夾角為20°</p><p> 按此方案設(shè)計的構(gòu)件結(jié)構(gòu)簡單,易于制造,但是運(yùn)
16、轉(zhuǎn)速度不平穩(wěn),不利于涂墨均勻,對印刷機(jī)的印刷質(zhì)量有很大的影響,且印頭與油輥需分別控制,傳動性能差,效率低下。</p><p> 五:設(shè)計方案二(主方案)</p><p><b> 1.設(shè)計思路</b></p><p> 1)通過一個滑塊的運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)兩個搖桿的同時轉(zhuǎn)動</p><p> 2)滑塊通過一個曲柄滑塊機(jī)構(gòu)
17、來驅(qū)動</p><p> 3)滑塊正反行程時間的計算</p><p> 因?yàn)橛☆^返回行程與工作行程的平均速度之比即印頭的行程速比系數(shù)K=1.118</p><p> 又K=(180°+/(180°-) ()</p><p> 所以印頭的級位夾角,</p><p> 又已知電動機(jī)轉(zhuǎn)速n電=
18、910 r/min</p><p> 所以印頭轉(zhuǎn)動的頻率為34*60/910=2.242(″)(注:總傳動比為34)</p><p> 由于印頭與滑塊聯(lián)動,所以滑塊來回移動的頻率為2.242″,滑塊正反行程時間之比=K</p><p> 設(shè)滑塊反行程時間y″,正行程時間x″</p><p> 有 x+y=2.242 </p>
19、;<p><b> x/y=1.118</b></p><p> 反行程y=1.059″正行程x=1.183″</p><p><b> 2.印頭的尺寸計算</b></p><p><b> 級位夾角為10°</b></p><p> 根據(jù)機(jī)構(gòu)
20、倒置法確定E點(diǎn)位置,取EF垂直FO2且FO2與EF固接,然后再E點(diǎn)鉸接鉸鏈,以此來實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的聯(lián)動</p><p><b> 圖5-2</b></p><p><b> 根據(jù)余弦定理有</b></p><p> AE2=X2+AF2-2* X*AF*cos34°</p><p> B
21、C2=X2+BD2-2*X*BD*cos80°</p><p><b> AE=BC</b></p><p><b> X=45mm</b></p><p> 3.油輥與印頭的整體尺寸</p><p><b> 圖5-3</b></p><
22、p> 4.油輥機(jī)架和油盤位置的確定</p><p> 1)A、B、C三點(diǎn)位置確定O1位置</p><p> 2)油盤傾角為63°,且油盤右邊緣與處于豎直位置的油輥相交 </p><p> 圖5-4(圖中單位均為cm)</p><p> 5.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的尺寸計算</p><p><b&g
23、t; 圖5-5</b></p><p> 級位夾角為10°取偏心距e=64mm</p><p> 如圖所示,可得圓的半徑r=160/(2*sin10°),圓心到水平直線AB的距離h=160/(2*tan10°),過機(jī)架O點(diǎn)作一條水平直線,圓心到水平線AB的垂線截這條直線的長度h1=,又</p><p> AO2=64
24、2+(h1-80)2</p><p> BO2=642+(h1+80)2</p><p> AO=180.18 BO=334.61</p><p> BC= 257.40 OC=77.22</p><p><b> 6.油盤運(yùn)動</b></p><p> 1)采用一對渦輪蝸桿傳動,保
25、證傾斜面內(nèi)油盤的轉(zhuǎn)動</p><p> 2)利用不完全齒輪機(jī)構(gòu),使油盤間歇性的轉(zhuǎn)動,提高傳動效率</p><p> 由圖6-2及動力系統(tǒng)參數(shù)可知,帶動油盤作間歇性轉(zhuǎn)動的不完全齒輪的參數(shù)如下:</p><p> 主動輪E的分度圓直徑d是36mm,從動輪F的分度圓直徑d是144mm,兩輪的模數(shù)m=2</p><p> 從運(yùn)動循環(huán)圖可知,當(dāng)
26、主動輪E轉(zhuǎn)一圈即360°時,從動輪F轉(zhuǎn)5/24圈即75°</p><p> 又齒輪齒數(shù)z=d/m ,所以若齒輪E、F為一般常規(guī)齒輪時,齒數(shù)分別為18、72</p><p> 現(xiàn)假設(shè)齒輪E的齒為不完全,其完整齒數(shù)為X,其余部分為凸鎖止弧,齒輪F所有齒全部為內(nèi)凹鎖止弧</p><p><b> 則</b></p>
27、;<p> X*360°=72*75°(X)</p><p> 因此不完全齒輪的設(shè)計為:</p><p> 主動輪:直徑36mm,模數(shù)2 ,齒數(shù)為15,其余為凸鎖止弧</p><p> 從動輪:直徑144mm,模數(shù)2 ,齒數(shù)為72,即所有齒全部轉(zhuǎn)換成與主動輪相嚙合的凹鎖止弧</p><p> 7.主
28、方案最終機(jī)構(gòu)設(shè)計簡圖</p><p><b> 圖5-7</b></p><p><b> 8.主方案評價</b></p><p> 1)傳動平穩(wěn),傳動性能好,有利于油輥沾墨、刷墨和印頭印刷</p><p> 2)尺寸小、重量輕,機(jī)構(gòu)簡單,容易制造,使用壽命長</p><
29、p> 3)油輥與印頭由一個滑塊來控制,傳動效率高</p><p> 與方案一比較即知,應(yīng)采用方案二作為主方案。</p><p><b> 六:動力傳動分析</b></p><p><b> 1.總傳動比的確定</b></p><p> 因?yàn)橛∷C(jī)的印刷能力為1600-1800次/小時
30、,所以印刷頻率為2.00″-2.25″,即曲柄轉(zhuǎn)動的頻率為2.00″-2.25″</p><p> 已知電動機(jī)轉(zhuǎn)速n電=910 r/min</p><p> 設(shè)傳動比為X,則X*60/910(2.00,2.25)</p><p> X(30.33,34.13)</p><p> 為便于設(shè)計與計算,取傳動比為34</p>
31、<p> 因此曲柄的轉(zhuǎn)動頻率為34*60/910=2.242符合印刷頻率</p><p><b> 2.傳動比的分配</b></p><p> 由總傳動比可知電動機(jī)的轉(zhuǎn)速是曲柄的34倍</p><p> 1)經(jīng)過一對直徑比為8.5的帶輪來降低1/8.5倍速度,用一對分度圓直徑比是4的齒輪來降低1/4的倍速度,得到滿足傳動比的曲
32、柄轉(zhuǎn)速</p><p> 2)通過一對渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)把軸1的水平轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成軸3的豎直轉(zhuǎn)動(保持傳動比不變),然后用一對分度圓直徑比是4的不完全齒輪來降低1/4的倍速度,得到滿足傳動比的間歇機(jī)構(gòu)(油盤機(jī)構(gòu))</p><p><b> 圖6-2</b></p><p><b> 七:動力系統(tǒng)參數(shù)</b></p>
33、<p><b> 八:運(yùn)動循環(huán)圖</b></p><p><b> 印頭與油輥機(jī)構(gòu)</b></p><p> 已知印頭與油輥由一個滑塊來帶動,滑塊又通過一個級位夾角10°的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)來驅(qū)動</p><p> 如圖5-7,當(dāng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動到圖示位置時,設(shè)周轉(zhuǎn)副O(jiān)3所對應(yīng)的軸的轉(zhuǎn)角為分配軸轉(zhuǎn)角,并令
34、此時的分配軸轉(zhuǎn)角為0°,以逆時鐘方向?yàn)檎?lt;/p><p> 所以當(dāng)滑塊由B滑動到A時,分配軸往逆時鐘方向轉(zhuǎn)過170°,印頭退回,油輥給鉛字版刷油墨</p><p> 當(dāng)滑塊由B滑回到A時,分配軸繼續(xù)往逆時鐘方向轉(zhuǎn)過190°,印頭印字,油輥退回從油盤上沾墨</p><p><b> 油盤機(jī)構(gòu)</b></
35、p><p> 如圖5-4,此時油輥處于豎直位置,也是運(yùn)動的最右端,油輥與油盤的右邊緣相接,油盤直接為40cm ,油盤與油輥的夾角為63°,油輥的長度為56cm</p><p> 當(dāng)油輥運(yùn)動到油盤的最左端時,設(shè)油盤截油輥的長度為X ,油輥轉(zhuǎn)過的角度為</p><p> 根據(jù)余弦定理,X2=402+562-2*40*56*cos63°</p&
36、gt;<p><b> X=52(cm)</b></p><p> Cos=(562+X2-402)/(2*56*X)</p><p> 又由于油輥的擺角為110°,油輥在退回過程中沾墨,此過程中分配軸往逆時鐘方向轉(zhuǎn)過190°,所以在油輥沾墨的這一段時間內(nèi)分配軸轉(zhuǎn)過的角度=(43.3/110)*190=75(°)<
37、;/p><p> 平壓印刷機(jī)的運(yùn)動循環(huán)圖(直線型)</p><p><b> 九:方案評價</b></p><p> 運(yùn)動的精確性:由于印頭和油輥的曲柄滑塊聯(lián)動機(jī)構(gòu)都是按照使傳動系統(tǒng)具有</p><p> 1600-1800次/h印刷能力來設(shè)計的,因此裝夾白紙的印頭擺動的頻率也在1600-1800次/h之內(nèi)</
38、p><p> 這種方案的優(yōu)勢是能夠集印刷和加油墨于一個工作平面中,曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用使機(jī)構(gòu)傳動平穩(wěn),用簡單的機(jī)構(gòu)完好地實(shí)現(xiàn)整個工藝過程。</p><p><b> 十:參考資料</b></p><p> 機(jī)械原理 朱理主編 高等教育出版社</p><p> 機(jī)械原理課程設(shè)計手冊 鄒慧君主編 高等教育出版社</p
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