機(jī)械原理設(shè)計(jì)方案臥式印刷機(jī)小組

臥式印刷機(jī)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)機(jī)械電子工程班級(jí)機(jī)電111學(xué)號(hào)11070401181107040123110704011511070401251107040132學(xué)生姓名樂(lè)蒂黃康丁春暉徐榕王力指導(dǎo)教師姓名李海濤___設(shè)計(jì)日期2013.7.9設(shè)計(jì)題目四、臥式印刷機(jī)一、臥式印刷機(jī)簡(jiǎn)介（現(xiàn)有設(shè)備：TA401-A型平臺(tái)印刷機(jī)）臥式印刷機(jī)用于鉛活版、銅鋅版、簡(jiǎn)單套色等印刷項(xiàng)目，曾普遍用于小型印刷廠。其工作原理是復(fù)印原理，主要工序?yàn)椋狠敿?、涂墨、壓印、收紙等，如圖4-1所示。印版裝在活動(dòng)版臺(tái)上，紙張由壓印滾筒攜帶，依靠壓印滾筒在印版上作純滾動(dòng)并施以壓力來(lái)完成印刷作業(yè)。滾筒連續(xù)或間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。壓印從紙張的咬口開(kāi)始到紙張的末尾漸次進(jìn)行。壓印過(guò)程持續(xù)整個(gè)工作行程的一段時(shí)間，印張?jiān)趬河∵^(guò)程的每一瞬間只有一個(gè)狹長(zhǎng)的條形面積與印版接觸。為保證印刷質(zhì)量，要求壓印過(guò)程中滾筒與版臺(tái)之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)；為保證印刷幅面上的印痕濃淡一致，要求版臺(tái)在壓印區(qū)內(nèi)低速壓印且速度波動(dòng)盡可能小，回程盡可能快以提高工作效率。如圖4-2，電動(dòng)機(jī)D經(jīng)減速系統(tǒng)J減速后，動(dòng)力分別由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ輸出。傳動(dòng)系統(tǒng)Ⅰ驅(qū)動(dòng)滾筒作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，Ⅱ驅(qū)動(dòng)版臺(tái)作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，Ⅲ驅(qū)動(dòng)翻紙機(jī)構(gòu)作翻紙運(yùn)動(dòng)，Ⅳ驅(qū)動(dòng)鋼滾單向轉(zhuǎn)動(dòng)完成排墨，Ⅴ驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)（上擺，膠滾與鋼滾接觸吸收油墨；下擺，膠滾與版臺(tái)接觸完成涂墨）。工作順序如圖4-3。版臺(tái)工作行程分為三段：輸紙(圖中未畫(huà)出)、涂墨同時(shí)進(jìn)行，壓印，收紙(圖中未畫(huà)出)。為回程。在收紙滾完成收紙后，翻紙桿從順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到，對(duì)應(yīng)整個(gè)回程完成翻紙工作；翻紙后停留在位置對(duì)應(yīng)時(shí)間段；從逆時(shí)針轉(zhuǎn)回到為恢復(fù)段，對(duì)應(yīng)時(shí)間段；然后在位置停留直到整個(gè)工作行程完畢，對(duì)應(yīng)時(shí)間段等待收紙完成后再次翻紙。排墨對(duì)應(yīng)回程的時(shí)間段，排墨轉(zhuǎn)角為，其余時(shí)間排墨鋼滾靜止。涂墨膠滾與版臺(tái)接觸完成涂墨對(duì)應(yīng)行程的時(shí)間段，其余時(shí)間膠滾與鋼滾接觸。二、設(shè)計(jì)要求通過(guò)課程設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)，請(qǐng)全面分析實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有設(shè)備：機(jī)器動(dòng)力源、工作原理、主要技術(shù)參數(shù)（如生產(chǎn)率、電機(jī)型號(hào)、電機(jī)轉(zhuǎn)速、電機(jī)功率、適應(yīng)參數(shù)范圍等）；包含哪些執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)自由度是多少；從電機(jī)到執(zhí)行構(gòu)件的傳動(dòng)比是多少，傳動(dòng)方案是什么等。請(qǐng)指出實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的缺陷，且不必拘泥于“機(jī)械、機(jī)構(gòu)”的研究范疇，嘗試從功能角度出提出改進(jìn)創(chuàng)意。本題目設(shè)計(jì)參數(shù)如下：滾筒直徑約230mm，版臺(tái)行程=730mm，壓印段長(zhǎng)度=440mm；=150mm，=140mm，=，=，=+，=；翻紙轉(zhuǎn)角=180°（或取紙轉(zhuǎn)角=42°）；排墨轉(zhuǎn)角=45°；BC桿擺角=38°；（兩次賦不同的值）版臺(tái)重量=1500N；壓印段工作阻力=0.5kN；版臺(tái)行程速比系數(shù)=；機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻系數(shù)許用值=；主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)許用壓力角=40°，輔傳動(dòng)機(jī)構(gòu)許用壓力角=70°；印刷機(jī)生產(chǎn)率2000張/小時(shí)；電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速=940r/min；電動(dòng)機(jī)功率儲(chǔ)備系數(shù)=。三、設(shè)計(jì)任務(wù)1．設(shè)計(jì)減速系統(tǒng)①設(shè)計(jì)減速傳動(dòng)系統(tǒng)。電機(jī)轉(zhuǎn)速=940r/min，要減到工作頻率（生產(chǎn)率），試確定傳動(dòng)方案及各級(jí)減速傳動(dòng)比的大小，繪制傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。說(shuō)明機(jī)器的過(guò)載保護(hù)裝置。②設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)。若減速系統(tǒng)采用了齒輪傳動(dòng)，按等強(qiáng)度或等壽命條件設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)，繪制齒輪傳動(dòng)嚙合圖。編寫(xiě)程序計(jì)算基本幾何尺寸，驗(yàn)算重合度、小輪齒頂厚度、不根切條件及過(guò)渡曲線不干涉條件。2．設(shè)計(jì)滾筒傳動(dòng)系統(tǒng)(傳動(dòng)系統(tǒng)Ⅰ)①設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)方案，繪制機(jī)構(gòu)示意圖。②設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)尺寸，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。③機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析，打印結(jié)果數(shù)表，繪制輸出構(gòu)件的轉(zhuǎn)角、角速度、角加速度圖。3．設(shè)計(jì)鉛版?zhèn)鲃?dòng)系統(tǒng)(傳動(dòng)系統(tǒng)Ⅱ)①運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)，繪制機(jī)構(gòu)示意圖。②機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。③機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析，打印結(jié)果數(shù)表，繪制輸出構(gòu)件的位移、速度、加速度圖。④機(jī)構(gòu)受力分析，打印結(jié)果數(shù)表，繪制等效驅(qū)動(dòng)力矩、阻力矩圖。⑤設(shè)計(jì)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，確定電動(dòng)機(jī)功率。⑥若對(duì)行程進(jìn)行調(diào)節(jié)，請(qǐng)繪制可調(diào)行程的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。并就實(shí)現(xiàn)行程變化的參數(shù)對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和受力分析，輸出必要的圖表，得出對(duì)比結(jié)論。4．設(shè)計(jì)翻紙系統(tǒng)(傳動(dòng)系統(tǒng)Ⅲ)：要求同2。5．設(shè)計(jì)排墨系統(tǒng)(傳動(dòng)系統(tǒng)Ⅳ)：要求同2。6．設(shè)計(jì)涂墨系統(tǒng)(傳動(dòng)系統(tǒng)Ⅴ)：要求同2。五、設(shè)計(jì)說(shuō)明①每人都須檢索同類(lèi)設(shè)備文獻(xiàn)；繪制整機(jī)工作的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；做1及2~6中一題。②設(shè)計(jì)要求2～6中，以主動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)速為=2000r/h進(jìn)行設(shè)計(jì)。③機(jī)構(gòu)受力分析時(shí)，只計(jì)算壓印阻力及版臺(tái)重量，不計(jì)其它構(gòu)件重量及運(yùn)動(dòng)副的摩擦阻力。④就詳細(xì)分析結(jié)果數(shù)表考察方案的技術(shù)特性，評(píng)價(jià)方案的優(yōu)劣。如果發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題，要反饋到方案設(shè)計(jì)中對(duì)設(shè)計(jì)方案加以修正說(shuō)明。運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖：電動(dòng)機(jī)選擇：設(shè)計(jì)方案要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1．減速系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案：要求：低速性臥式印刷機(jī)要求實(shí)現(xiàn)的生產(chǎn)力2000張/小時(shí)，即張/2秒。減速裝置的減速比為左右（），根據(jù)此情況設(shè)置減速裝置分為3級(jí)。（本設(shè)計(jì)采用方案一）解釋如下電動(dòng)機(jī)D，一級(jí)減速二級(jí)減速三級(jí)減速減速系統(tǒng)方案一：一級(jí)帶傳動(dòng)，二、三級(jí)單級(jí)齒輪傳動(dòng)一級(jí)帶傳動(dòng)：=0.05=0.2=4三級(jí)齒輪傳動(dòng)：=3i=**二級(jí)齒輪傳動(dòng)嚙合圖（z1=20,z2=60,m=1,ha=1)r1=1.0/2*m*z1=10;/*齒輪1的分度圓半徑*/r2=1.0/2*m*z2=20;/*齒輪2的分度圓半徑*/rb1=1.0/2*m*z1*cos(a)=9.40;/*齒輪1基圓半徑*/rb2=1.0/2*m*z2*cos(a)=28.2;/*齒輪2基圓半徑*/ra1=1.0/2*m*z1+ha*m+c*m=11.25;/*齒輪1的齒頂圓半徑*/ra2=1.0/2*m*z2+ha*m+c*m=31.25;/*齒輪2的齒頂圓半徑*/rf1=1.0/2*m*z1-ha*m-c*m+x1*m=8.75;/*齒輪1的齒根圓半徑*/rf2=1.0/2*m*z2-ha*m-c*m+x2*m=28.75;/*齒輪2的齒根圓半徑*/s1=1.0/2*PI*m+2*x1*m*tan(a)=1.57;/*齒輪1分度圓齒厚*/s2=1.0/2*PI*m+2*x2*m*tan(a)=1.57;/*齒輪2分度圓齒厚*/e1=1.0/2*PI*m-2*x1*m*tan(a)=1.57;/*齒輪1齒槽寬*/e2=1.0/2*PI*m-2*x2*m*tan(a)=1.57;/*齒輪2齒槽寬*/a1=acos(z1*cos(a)/(z1+2*ha))=20;/*齒輪1齒頂圓壓力角*/a2=acos(z2*cos(a)/(z2+2*ha))=20;/*齒輪2齒頂圓壓力角*/p=1.0/(2*PI)*(z1*(tan(a1)-tan(a))+z2*((tan(a2)-tan(a))))=1.67;/*兩齒輪重合度*/三級(jí)齒輪傳動(dòng)嚙合圖類(lèi)似二（z1=20,z2=48,m=1,ha=1)r1=1.0/2*m*z1=10;/*齒輪1的分度圓半徑*/r2=1.0/2*m*z2=24;/*齒輪2的分度圓半徑*/rb1=1.0/2*m*z1*cos(a)=9.40;/*齒輪1基圓半徑*/rb2=1.0/2*m*z2*cos(a)=22.5;/*齒輪2基圓半徑*/ra1=1.0/2*m*z1+ha*m+c*m=11.25;/*齒輪1的齒頂圓半徑*/ra2=1.0/2*m*z2+ha*m+c*m=25.25;/*齒輪2的齒頂圓半徑*/rf1=1.0/2*m*z1-ha*m-c*m+x1*m=8.75;/*齒輪1的齒根圓半徑*/rf2=1.0/2*m*z2-ha*m-c*m+x2*m=22.75;/*齒輪2的齒根圓半徑*/s1=1.0/2*PI*m+2*x1*m*tan(a)=1.57;/*齒輪1分度圓齒厚*/s2=1.0/2*PI*m+2*x2*m*tan(a)=1.57;/*齒輪2分度圓齒厚*/e1=1.0/2*PI*m-2*x1*m*tan(a)=1.57;/*齒輪1齒槽寬*/e2=1.0/2*PI*m-2*x2*m*tan(a)=1.57;/*齒輪2齒槽寬*/a1=acos(z1*cos(a)/(z1+2*ha))=20;/*齒輪1齒頂圓壓力角*/a2=acos(z2*cos(a)/(z2+2*ha))=20;/*齒輪2齒頂圓壓力角*/p=1.0/(2*PI)*(z1*(tan(a1)-tan(a))+z2*((tan(a2)-tan(a))))=1.65;/*兩齒輪重合度*/方案二：一級(jí)帶傳動(dòng)，二級(jí)蝸輪蝸桿傳動(dòng)方案三：一級(jí)帶傳動(dòng)，二級(jí)鏈條傳動(dòng)方案分析：帶傳動(dòng)：題目要求系統(tǒng)具有過(guò)載保護(hù)裝置，帶傳動(dòng)具有過(guò)載保護(hù)作用、緩沖力，運(yùn)行平穩(wěn)無(wú)噪音，適于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)，安裝精度要求不高等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)具有：彈性摩擦使傳動(dòng)比不穩(wěn)定，張緊力較大，軸上壓力較大，結(jié)構(gòu)尺寸較大，不緊湊，使用壽命較短等缺點(diǎn)。綜合考慮其優(yōu)缺點(diǎn)，選擇傳送帶完全滿足結(jié)構(gòu)要求。齒輪機(jī)構(gòu)和其他機(jī)構(gòu)分析對(duì)比：齒輪機(jī)構(gòu)是機(jī)械傳動(dòng)中最重要、應(yīng)用最廣泛的一種運(yùn)動(dòng)，其具有：傳動(dòng)準(zhǔn)確，平穩(wěn)，機(jī)械效率高，使用壽命長(zhǎng)，工作安全、可靠，傳遞的功率和適用速度范圍大。缺點(diǎn)是安全要求精度高，不適用于中心距較大的軸間傳動(dòng)，且適用維護(hù)費(fèi)用較高，當(dāng)精度低時(shí)，噪音較大。鏈傳動(dòng)是通過(guò)鏈條將具有特殊齒形的主動(dòng)鏈輪的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞到具有特殊齒形的從動(dòng)鏈輪的一種傳動(dòng)方式。鏈傳動(dòng)有許多優(yōu)點(diǎn)，與帶傳動(dòng)相比，無(wú)彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象，平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，工作可靠，效率高；傳遞功率大，過(guò)載能力強(qiáng)，相同工況下的傳動(dòng)尺寸??；所需張緊力小，作用于軸上的壓力小；能在高溫、潮濕、多塵、有污染等惡劣環(huán)境中工作。鏈傳動(dòng)的缺點(diǎn)主要有：僅能用于兩平行軸間的傳動(dòng)；成本高，易磨損，易伸長(zhǎng)，傳動(dòng)平穩(wěn)性差，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生附加動(dòng)載荷、振動(dòng)、沖擊和噪聲，不宜用在急速反向的傳動(dòng)中。渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)1.可以得到很大的傳動(dòng)比，比交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu)緊湊。2.兩輪嚙合齒面間為線接觸，其承載能力大大高于交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu)。3.蝸桿傳動(dòng)相當(dāng)于螺旋傳動(dòng)，為多齒嚙合傳動(dòng)，故傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音很小。4.具有自鎖性。當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角小于嚙合輪齒間的當(dāng)量摩擦角時(shí)，機(jī)構(gòu)具有自鎖性，可實(shí)現(xiàn)反向自鎖，即只能由蝸桿帶動(dòng)蝸輪，而不能由蝸輪帶動(dòng)蝸桿。如在起重機(jī)械中使用的自鎖蝸桿機(jī)構(gòu)，其反向自鎖性可起安全保護(hù)作用。5.傳動(dòng)效率較低，磨損較嚴(yán)重。蝸輪蝸桿嚙合傳動(dòng)時(shí)，嚙合輪齒間的相對(duì)滑動(dòng)速度大，故摩擦損耗大、效率低。另一方面，相對(duì)滑動(dòng)速度大使齒面磨損嚴(yán)重、發(fā)熱嚴(yán)重，為了散熱和減小磨損，常采用價(jià)格較為昂貴的減摩性與抗磨性較好的材料及良好的潤(rùn)滑裝置，因而成本較高。由臥式印刷機(jī)的工作特點(diǎn)可知：印刷過(guò)程中需要有一長(zhǎng)段面積參與壓印，此時(shí)要求滾筒和版臺(tái)之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)以保證印刷質(zhì)量，版臺(tái)在壓印時(shí)的速度波動(dòng)應(yīng)盡量小，回程時(shí)速率應(yīng)盡量高，提高工作效率。為保證兩者的迅速高效轉(zhuǎn)換，并綜合各種因素。第一級(jí)傳動(dòng)使用帶傳動(dòng)，保證過(guò)載保護(hù)的需求，二、三級(jí)傳動(dòng)均要求有穩(wěn)定精良的傳動(dòng)比，回程中有急速反向傳動(dòng)，所以方案一更加合適，更加能夠滿足機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)。2．滾筒傳動(dòng)系統(tǒng)(傳動(dòng)系統(tǒng)1）方案一：齒輪齒條和凸輪組合的機(jī)構(gòu)。由版臺(tái)上的上的齒條帶動(dòng)滾筒上的齒輪滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)。該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于保證速度同步要求。但當(dāng)版臺(tái)空回時(shí)，滾筒應(yīng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，因而需要增加滾筒與版臺(tái)之間的脫離機(jī)構(gòu)，以便版臺(tái)空回時(shí)，滾筒與版臺(tái)脫離。于是利用凸輪控制齒輪的軸，當(dāng)版臺(tái)急回時(shí)，凸輪抬高滾筒的軸，使?jié)L筒的齒輪與版臺(tái)齒條脫離，從而停止轉(zhuǎn)動(dòng)。方案二：齒輪不定軸機(jī)構(gòu)和齒輪齒條機(jī)構(gòu)組合。齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)同方案一，改用齒輪不定軸機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)版臺(tái)急回時(shí)滾筒與版臺(tái)的脫離。如下圖所示，在推程時(shí)，加速向右，正常運(yùn)轉(zhuǎn)；回程過(guò)程中，由于急回有很大的加速度，加速度在斜槽方向有分量，使?jié)L筒和齒輪齒條分離開(kāi)來(lái)。方案三：齒輪齒條和凸輪控制的離合器實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的組合。當(dāng)固接于渦輪上的凸塊兒推動(dòng)桿使離合器脫開(kāi)使，軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)。方案評(píng)價(jià)：三個(gè)方案中都使用齒輪齒條嚙合實(shí)現(xiàn)滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)，以保證滾筒與班臺(tái)的線速度一致。不同的是三個(gè)方案中采用不同的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)滾筒的間歇運(yùn)動(dòng)。方案一中利用凸輪實(shí)現(xiàn)滾筒與版臺(tái)的脫離。屬于高副連接，摩擦大，易磨損，另外機(jī)構(gòu)不穩(wěn)定，有波動(dòng)，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)容易出現(xiàn)問(wèn)題。方案二利用加速度使齒輪齒條分隔開(kāi)來(lái)，最大的問(wèn)題是噪聲大，不穩(wěn)定，易磨損。方案三種采用離合器的原理，結(jié)構(gòu)相對(duì)于方案一、二較復(fù)雜。凸輪轉(zhuǎn)過(guò)角度凸輪轉(zhuǎn)過(guò)角度0~180180~360印刷機(jī)工作狀態(tài)壓印急回、著墨等滾筒工作狀態(tài)勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)計(jì)凸輪形狀如下所示其中：r=30mm，R=34mm，近休止角=180°，推程轉(zhuǎn)角=45°，遠(yuǎn)休止角=90°，回程轉(zhuǎn)角=45°。3．鉛版?zhèn)鲃?dòng)系統(tǒng)(傳動(dòng)系統(tǒng)Ⅱ)要求：版臺(tái)要求往復(fù)傳動(dòng)，行程較大，且工作行程中盡量應(yīng)有一段是勻速運(yùn)動(dòng)（壓印階段），并帶有急回特性。版臺(tái)和滾筒運(yùn)動(dòng)之間要保證在壓印段內(nèi)保持純滾動(dòng)關(guān)系，即滾筒表面點(diǎn)的線速度和版臺(tái)速度相等，這樣可在運(yùn)動(dòng)鏈中加入運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，使兩者運(yùn)動(dòng)達(dá)到良好的配合。六桿機(jī)構(gòu)如圖所示六桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，加工制造比較容易；作往復(fù)移動(dòng)的構(gòu)件5（版臺(tái)）的速度是變化的，有急回特性，有擴(kuò)大行程的作用；但由于構(gòu)件數(shù)較多，故機(jī)構(gòu)剛性差，不宜用于高速；此外，此機(jī)構(gòu)的分析計(jì)算比較復(fù)雜。2.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和齒輪齒條機(jī)構(gòu)的組合圖所示機(jī)構(gòu)由偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)與齒輪齒條機(jī)構(gòu)串聯(lián)組合而成。其中下齒條為固定齒條，上齒條與版臺(tái)固連在一起。此組合機(jī)構(gòu)最重要的特點(diǎn)是版臺(tái)行程比鉸鏈中心點(diǎn)C的行程大一倍。此外，由于齒輪中心C（相當(dāng)于滑塊的鉸鏈中心）的軌跡對(duì)于點(diǎn)A偏置，所以上齒條的往復(fù)運(yùn)動(dòng)有急回特性。雙曲柄機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和齒輪齒條機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合圖所示組合機(jī)構(gòu)的下齒條也是可移動(dòng)的齒條，故可由下齒條輸入另一運(yùn)動(dòng)，以得到所需的合成運(yùn)動(dòng)；當(dāng)不考慮下齒條的移動(dòng)時(shí)，上齒條（即版臺(tái)）運(yùn)動(dòng)的行程也是轉(zhuǎn)動(dòng)副中心點(diǎn)C的行程的兩倍。這里用兩個(gè)連桿機(jī)構(gòu)串聯(lián)主要是考慮到用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)滿足版臺(tái)的行程要求，而用雙曲柄機(jī)構(gòu)滿足版臺(tái)在壓印區(qū)中近似勻速的要求和回程時(shí)的急回特性要求。分析：版臺(tái)的設(shè)計(jì)要求較多，要求實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)有急回特性，并且在壓印段的速度較慢且接近勻速，同時(shí)版臺(tái)行程較長(zhǎng)，整個(gè)機(jī)器的體積不大，所以機(jī)構(gòu)體積要盡可能小。方案一六桿機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)急回特性的要求，并且在730mm的壓印段中，版臺(tái)在空行程可以停止運(yùn)行，使得機(jī)構(gòu)的的體積較小，但是六桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析復(fù)雜且不穩(wěn)定，所以不采用該機(jī)構(gòu)。方案二的機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)急回特性并且在壓印段的速度較慢且接近勻速，而且整個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析相對(duì)簡(jiǎn)單，但是考慮到版臺(tái)行程較長(zhǎng)（730mm），且極位夾角較小（度），所以這個(gè)機(jī)構(gòu)的體積非常巨大，不符合要求。方案三采用雙曲柄機(jī)構(gòu)和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)串聯(lián)，兩者串聯(lián)能實(shí)現(xiàn)急回特性，并且通過(guò)雙曲柄機(jī)構(gòu)輸出非勻速運(yùn)動(dòng)，可以使得壓印段勻速，通過(guò)較小的安裝角實(shí)現(xiàn)較小的極位夾角，機(jī)構(gòu)的體積不至于過(guò)大，所以選擇該機(jī)構(gòu)

4.翻紙系統(tǒng)(傳動(dòng)系統(tǒng)Ⅲ)要求：在收紙滾完成收紙后，翻紙桿從順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到，對(duì)應(yīng)整個(gè)回程完成翻紙工作；翻紙后停留在位置對(duì)應(yīng)時(shí)間段；從逆時(shí)針轉(zhuǎn)回到為恢復(fù)段，對(duì)應(yīng)時(shí)間段；然后在位置停留直到整個(gè)工作行程完畢，對(duì)應(yīng)時(shí)間段等待收紙完成后再次翻紙。如上，翻紙桿需要完成停歇運(yùn)動(dòng)，在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中，擺桿在op1和op2兩極限位置間做來(lái)回?cái)[動(dòng)，且分別在op1和op2位置進(jìn)行停歇。方案一：凸輪和連桿機(jī)構(gòu)組合圖示結(jié)構(gòu)為一凸輪連接連桿機(jī)構(gòu)，支架的兩端利用杠桿原理，避免凸輪動(dòng)力機(jī)構(gòu)尺寸過(guò)大浪費(fèi)材料，支架上方的彈簧是為了完成力封閉型的效果。利用輪廓線可以精確完成近休止遠(yuǎn)休止以及使用推程和回程通過(guò)連桿完成來(lái)回?cái)[動(dòng)。缺點(diǎn)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)水平線翻紙桿來(lái)回?cái)[動(dòng)。方案二：圖示結(jié)構(gòu)為一凸輪連接連桿機(jī)構(gòu)，避免凸輪動(dòng)力機(jī)構(gòu)尺寸過(guò)大，槽渦輪是為了完成力封閉型的效果。利用輪廓線可以精確完成近休止遠(yuǎn)休止以及使用推程和回程通過(guò)連桿完成來(lái)回?cái)[動(dòng)。缺點(diǎn)是本機(jī)構(gòu)輸出構(gòu)件的擺角控制對(duì)凸輪設(shè)計(jì)的難度要求大，且兩極限位置間的角度不可達(dá)到平行。方案三：圖示結(jié)構(gòu)為一凸輪連接四桿機(jī)構(gòu)，槽渦輪是為了完成力封閉型的效果。利用凸輪可以完成近休止遠(yuǎn)休止以及使用推程和回程通過(guò)連桿完成來(lái)回?cái)[動(dòng)。缺點(diǎn)在于凸輪和四桿機(jī)構(gòu)綜合后的計(jì)算比較復(fù)雜，不容易計(jì)算推程、角度、速度、加速度等參數(shù)，實(shí)際運(yùn)動(dòng)規(guī)律沒(méi)有保證。分析：綜合以上三種方案，其中方案一封閉性較好，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，且計(jì)算各項(xiàng)參數(shù)時(shí)較為簡(jiǎn)便。且機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)要求中的翻紙桿運(yùn)動(dòng)，經(jīng)濟(jì)可靠，所以選擇方案一。5．排墨系統(tǒng)(傳動(dòng)系統(tǒng)Ⅳ)要求：排墨對(duì)應(yīng)回程的H7時(shí)間段，排墨轉(zhuǎn)角為45°，其余時(shí)間排墨鋼滾靜止。棘輪固連在軸上方案一平行四邊形機(jī)構(gòu)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)凸輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪驅(qū)動(dòng)擺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)擺桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)推使棘輪順時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)45°當(dāng)擺桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)或不動(dòng)，棘輪不轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)件為搖桿做往復(fù)擺動(dòng)，從動(dòng)件棘輪做單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、運(yùn)動(dòng)可靠、轉(zhuǎn)角可調(diào)。缺點(diǎn)：工作時(shí)有較大的沖擊和噪音，運(yùn)動(dòng)精度較差。適用于速度較低和載荷不大的場(chǎng)合。凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、轉(zhuǎn)位精確，無(wú)需專(zhuān)門(mén)的定位裝置，易實(shí)現(xiàn)工作對(duì)動(dòng)程和動(dòng)停比的要求。通過(guò)適當(dāng)選擇從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和合理設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線，可減小動(dòng)載荷和避免沖擊，以適應(yīng)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的要求，這是這種間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)不同于棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)的最突出優(yōu)點(diǎn)。其主要缺點(diǎn)是精度要求較高，加工比較復(fù)雜，安裝調(diào)整比較困難。方案二平行四邊形機(jī)構(gòu)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)曲柄搖桿轉(zhuǎn)動(dòng)擺桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)推使棘輪順時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)45°當(dāng)擺桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)或不動(dòng)，棘輪不轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)單，工作可靠，易制造較難實(shí)現(xiàn)動(dòng)程的要求方案三平行四邊形機(jī)構(gòu)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)不完全齒輪1轉(zhuǎn)動(dòng)，不完全齒輪1驅(qū)動(dòng)不完全齒輪2不完全齒輪優(yōu)點(diǎn)設(shè)計(jì)靈活，從動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)角范圍大，很容易實(shí)現(xiàn)一個(gè)周期中的多次動(dòng)、停時(shí)間不等的間歇運(yùn)動(dòng)。缺點(diǎn)是加工復(fù)雜；在進(jìn)入和退出嚙合時(shí)速度有突變，會(huì)引起剛性沖擊。分析：方案一易實(shí)現(xiàn)工作對(duì)動(dòng)程和動(dòng)停比的要求，合理設(shè)計(jì)可減小動(dòng)載荷和避免沖擊，方案二較難實(shí)現(xiàn)動(dòng)程的要求，方案三在進(jìn)入和退出嚙合時(shí)速度有突變，會(huì)引起剛性沖擊。綜合考慮選方案一棘輪參數(shù)齒數(shù)z=16，模數(shù)m=10，齒偏角α=20°，棘輪齒根圓角半徑rf=1.5mm，棘爪尖端圓角半徑r1=2mm棘爪長(zhǎng)度擺桿l=200mm凸輪基圓，棘輪與凸輪中心距，滾子半徑r=10mm凸輪推程運(yùn)動(dòng)角θ=π/2，從動(dòng)件做間歇運(yùn)動(dòng)方程s=15/2×[1-cos(2ψ)]公式：ν=hωsin(2θ)/2=2ω2hcos(2θ)凸輪回程運(yùn)動(dòng)角θ=π/2，從動(dòng)件做間歇運(yùn)動(dòng)方程s=15/2×[1+cos(2ψ)]公式：ν=-hωsin(2θ)/2=-2ω2hcos(2θ)近休止轉(zhuǎn)角θ=π/2，圓半徑遠(yuǎn)休止轉(zhuǎn)角θ=π/2，圓半徑o=ν/l,=/l,a=/lpaiπh從動(dòng)件升距l(xiāng)從動(dòng)件長(zhǎng)o從動(dòng)件轉(zhuǎn)角w從動(dòng)件角速度a從動(dòng)件角加速度f(wàn)ai凸輪轉(zhuǎn)角omiga凸輪轉(zhuǎn)速

6．涂墨系統(tǒng)（傳動(dòng)系統(tǒng)Ⅴ）要求：1:涂墨系統(tǒng)應(yīng)具有如下功能:▲涂墨膠輥要完成BC桿擺角=38o（兩次賦值不同）的上下擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，且涂抹膠輥要完成每2秒鐘一次的往復(fù)擺動(dòng)?！磕z輥要在秒內(nèi)擺到最上端（即完成推程運(yùn)動(dòng)），并從秒到秒內(nèi)完成涂墨工作，在秒內(nèi)完成回程運(yùn)動(dòng)，最后完成把墨傳給版臺(tái)的工作。2.運(yùn)動(dòng)方案：方案1：方案2：方案3：3.方案評(píng)價(jià)：①此方案采用了曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，通過(guò)控制曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的搖桿的上下擺動(dòng)角度來(lái)控制涂墨膠輥的上下擺動(dòng)，但是由于它不能滿足涂墨膠輥在頂端和底端的間歇運(yùn)動(dòng)，所以這種機(jī)構(gòu)不能完全滿足運(yùn)動(dòng)要求，不合理。②此方案采用了從動(dòng)件為滾輪的的凸輪機(jī)構(gòu)，滾輪和涂墨膠輥接觸,由于凸輪的特殊結(jié)構(gòu),所以它能夠?qū)崿F(xiàn)凸輪在最頂端和最底端的間歇運(yùn)動(dòng).此方案最合理.③此方案運(yùn)用了曲柄倒桿機(jī)構(gòu),機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單,但是不能實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng),所以此方案不合理.通過(guò)評(píng)估,可知方案二為最佳方案.輪尺寸滾輪