平臺(tái)印刷機(jī)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

機(jī)械原理機(jī)械原理說(shuō)明書(shū)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：平臺(tái)印刷機(jī)主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)學(xué)院：專業(yè)：班級(jí)：設(shè)計(jì)者：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：2010年7月7日一、設(shè)計(jì)題目：平臺(tái)印刷機(jī)的主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)條件：平臺(tái)印刷機(jī)的工作過(guò)程有輸紙、著墨、壓印和收紙四部分組成，主運(yùn)動(dòng)是壓印卷有空白紙張的滾筒與嵌有鉛字的版臺(tái)之間純滾動(dòng)來(lái)完成。設(shè)計(jì)的條件是版臺(tái)的移動(dòng)速度嚴(yán)格等于滾筒表面的圓周速度，再次為了提高生產(chǎn)的效率，要求版臺(tái)的運(yùn)動(dòng)有急回運(yùn)動(dòng)特性。二、機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的確定與論證由電動(dòng)機(jī)到版臺(tái)之間的運(yùn)動(dòng)是將轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成平面的運(yùn)動(dòng)。這種轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)的方法有很多種，常見(jiàn)的方法有摩擦傳動(dòng)、齒輪齒條傳動(dòng)、螺旋機(jī)構(gòu)傳動(dòng)、凸輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)以及組合機(jī)構(gòu)等。此設(shè)計(jì)課題的要求為了提高生產(chǎn)效率要求版臺(tái)的運(yùn)動(dòng)具有急回特性，因此我們要在凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)以及組合機(jī)構(gòu)中選取最佳方案。由此分析我們可以采取可以實(shí)現(xiàn)較好機(jī)械運(yùn)動(dòng)條件的組合運(yùn)動(dòng)的方案。在組合運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)之中，采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和雙曲柄機(jī)構(gòu)以及凸輪機(jī)構(gòu)等進(jìn)行組合。在傳動(dòng)鏈的終端要求滾筒和版臺(tái)的瞬時(shí)速度必須相等，這樣才不會(huì)出現(xiàn)字跡模糊。當(dāng)主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不能滿足上述條件的時(shí)候我們還需要設(shè)計(jì)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)。補(bǔ)償機(jī)構(gòu)可以采用凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有傳遞精度高的優(yōu)點(diǎn)?？梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)構(gòu)誤差的微細(xì)調(diào)節(jié)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)Ⅰ的參考方案可由雙曲柄機(jī)構(gòu)AABB和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)BCD串聯(lián)組成，將曲柄AA的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)镈點(diǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)齒條固定不動(dòng)的時(shí)候，中心為D的行星齒輪將帶動(dòng)齒條移動(dòng)，并且將齒條固定在印刷版臺(tái)的下部，以期實(shí)現(xiàn)齒條與版臺(tái)的聯(lián)動(dòng)。下部的齒條與有凸輪組成的補(bǔ)償機(jī)構(gòu)相連實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償。其中凸輪與從動(dòng)曲柄BB為同一構(gòu)件，主動(dòng)曲柄AA的轉(zhuǎn)動(dòng)與滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)同步。當(dāng)上部與版臺(tái)固結(jié)的齒條的工作移動(dòng)速度偏離要求的時(shí)候，可以通過(guò)凸輪的輪廓曲線進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制下部齒條補(bǔ)償移動(dòng)來(lái)補(bǔ)償誤差。另一個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)Ⅰ設(shè)計(jì)為雙曲柄機(jī)構(gòu)，可以用于帶動(dòng)滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)。各個(gè)桿的尺寸已知。兩個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)一對(duì)齒輪傳動(dòng)建立其運(yùn)動(dòng)關(guān)系。齒輪參數(shù)i=1，m=4mm，z=105。三、設(shè)計(jì)過(guò)程用到的全部原始數(shù)據(jù)雙曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的桿長(zhǎng)數(shù)據(jù)：h1=h2=h3=h4=機(jī)架長(zhǎng)：l4=mm傳動(dòng)齒輪的參數(shù)：i=1m=4mmz=105的初始角：的角度：滾筒的直徑：版臺(tái)往復(fù)行程：795mm印刷紙張的設(shè)計(jì)幅面：415*590mm2生產(chǎn)率：4400---4500張/小時(shí)電動(dòng)機(jī)功率：3kw轉(zhuǎn)速：1450rpm參數(shù)的值：和凸輪位移：四、機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法說(shuō)明1、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的尺度綜合D點(diǎn)的位置方程為：D點(diǎn)的速度加速度方程為：滑塊的行程長(zhǎng)度：工作行程的最小傳動(dòng)角：回程的最小傳動(dòng)角：2、雙曲柄機(jī)構(gòu)的位置分析為了改善版臺(tái)的速度特性，機(jī)構(gòu)I設(shè)計(jì)成串聯(lián)機(jī)構(gòu)。第一級(jí)為雙曲柄機(jī)構(gòu)ABCD，其主動(dòng)曲柄DC用一級(jí)速比i=1的圓柱齒輪與機(jī)構(gòu)II的原動(dòng)曲柄h3連接。機(jī)構(gòu)II的從動(dòng)曲柄h1則與滾筒同步轉(zhuǎn)動(dòng)。由滑塊位移計(jì)算：幾何關(guān)系為：3、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的位置分析由滑塊位移求對(duì)應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角：4、用函數(shù)平方逼近法設(shè)計(jì)雙曲柄機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)的位置方程：所謂的平方逼近法設(shè)計(jì)就是以結(jié)構(gòu)誤差的均方根值最小為目的，做逼近函數(shù)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。5、凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)由于印刷機(jī)的版臺(tái)和滾筒各有一套獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，為了保證印刷質(zhì)量，在壓印階段，滾筒表面點(diǎn)的線速度必須和版臺(tái)的移動(dòng)速度保持相等。在設(shè)計(jì)時(shí)要滿足這一要求。若在壓印區(qū)的滾筒的表面點(diǎn)的先速度和版臺(tái)移動(dòng)速度尚有一定的差別，則要采用凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。1)設(shè)版臺(tái)的傳動(dòng)系統(tǒng)未安裝補(bǔ)償凸輪機(jī)構(gòu)，且下齒輪為固定齒條。編主程序?qū)Υ诉M(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析?？梢郧蟮冒媾_(tái)的位移曲線Sp--以及速度曲線Vp--2）編主程序?qū)L筒的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，求出滾筒表面點(diǎn)的位移曲線Sc--以及速度曲線Vc--3)按照上述曲線選定同步區(qū)（壓印區(qū)）。壓印區(qū)的始點(diǎn)一般應(yīng)為同速點(diǎn)。壓印區(qū)應(yīng)該根據(jù)壓印行程要求選在速度變化較小的區(qū)域。即較小的區(qū)域。4）在的坐標(biāo)中描繪出（i=1，2，3……n）的各點(diǎn)，并光滑連接。得到的曲線。也就是補(bǔ)償凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件在壓印區(qū)的位移曲線。選擇合適的從動(dòng)件結(jié)構(gòu)形式并考慮其他因素選擇凸輪的基本參數(shù)，用圖解法設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線。五、調(diào)用的子程序名稱的說(shuō)明（一）、對(duì)設(shè)計(jì)子程序的說(shuō)明SUBROUTINECRLE(ALAMT,ER,HDO,HD,TL)功能：設(shè)計(jì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)已知：行程長(zhǎng)，求：R，L，eALAMT——（L為桿長(zhǎng)，R為曲柄長(zhǎng)）ER——HDO——滑塊的最大行程HD——將求得的L，R，e圓整后算出的行程長(zhǎng)TL[3]——由R，L，e組成的一維數(shù)組SUBROUTINECFI(N,GAMA10,FI0,H,S,FI)功能：由曲柄滑塊機(jī)構(gòu)行程求得(由S求得和而后求得對(duì)應(yīng)的）。N——給定的對(duì)應(yīng)位置數(shù)GAMAI0——對(duì)應(yīng)于壓印區(qū)的初始位置SUBROUTINECPSI(N,BAT,TL,S,PSI)功能：由滑塊的位移求得相對(duì)應(yīng)的角。SUBROUTINESQU(N,FI,PSI,DI,TL1)功能：用函數(shù)逼近法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。5、SUBROUTINESLNPD(A,B,D,N,NX)功能：用高斯消去法求解線性方程組。SUBROUTINEPIVOT(A,B,N,EPS,KEY)功能：用列主元消除法求解線性方程組（二）對(duì)運(yùn)動(dòng)分析子程序的說(shuō)明SUBROUTINEPOS1(TL,SET,T1,T2)功能：由SET[3]求SET[1]和SET[2]。SUBROUTINEPOS2(TL,SET,T3,T4)功能：由SET[1]求SET[2]和SET[3]。SUBROUTINEPOS3(TL,FAI)功能：由FAI[1]求FAI[2]SUBROUTINEVEL(ALP,VF,VCIR,TL1,TL2,A,TLL,SET,SSET,FAI)功能：⑴調(diào)用SUBROUTINEPOS1由SET[3]求SET[1]和SET[2]⑵求版臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度VF⑶求滾筒的表面點(diǎn)的線速度VCIRSUBROUTINESCI(IFA,SSETR,SCIR)功能：計(jì)算滾筒滾過(guò)的弧長(zhǎng)。SUBROUTINEACCE(L1,SET,DSET,DDSET1)功能：⑴由DSET[3]求DSET[1]和DSET[2]⑵求出角加速度DDSET1SUBROUTINEEQU(SE,Z,E,F,G,I)SE---欲求取的角度變量Z---中間變量E、F、G輸入的已知參數(shù)8、SUBROUTINEWRT(IFA,SP,SCIR,VF,VCIR,AP,ACIRT,ACIRN,ACIR)功能：將計(jì)算結(jié)果IFA,SP,SCIR,VF,VCIR,AP,ACIRT,A六、主程序及其編程框圖編輯主程序/*主程序*/#include""#include""#defineN11voidmain(){FILE*fp1,*fp2;inti,IFA;floatALAMT,ER,HD0=,HD,TL[4],/*ALAMT為λ，ER為δ，HD0為滑塊的最大行程，TL用來(lái)放R、L、e*/H[5]={,,,,},S[N],FI[N],GAMAI0=*,/*S放滑塊的位移，F(xiàn)I為對(duì)應(yīng)的φ*/FI0=*,BATA=*,PSI[N],DL=,TL1[5],TLL[4],/*PSI放N個(gè)φ1，DL為四桿機(jī)構(gòu)的機(jī)架長(zhǎng)，TLL存放τ、α+α'、β*/SET[4],DSET[4],DDSET1,FAI[3],ALP,/*SET對(duì)應(yīng)四桿機(jī)構(gòu)的四個(gè)角位置，F(xiàn)AI為曲柄滑塊的曲柄與連桿的角位置*/DALP,RCIR=,SSET[4],SP,SCIR,/*ALP為為角α，RCIR為滾筒半徑*/VF,VCIR,AP,ACIRT,ACIRN,ACIR,X;/*VF為版臺(tái)的速度，AP為其加速度*/ER=ER*ALAMT;ALAMT=;ER=;fp1=fopen("f:\","a+");fp2=fopen("f:\","a+");S[1]=;S[10]=;for(i=2;i<10;i++){S[i]=S[1]+(S[10]-S[1])/(N-2)*(i-1);}CRLE(ALAMT,ER,HD0,HD,TL,fp1);/*設(shè)計(jì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)*/TLL[1]=;TLL[2]=180*;TLL[3]=BATA;CFI(GAMAI0,FI0,H,S,FI,fp1);/*由S的的值求出對(duì)應(yīng)的角φ3*/CPSI(BATA,TL,S,PSI,fp1);/*由S求對(duì)應(yīng)的PSI*/SQU(FI,PSI,DL,TL1,fp1);/*用函數(shù)逼近法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)*/for(IFA=0;IFA<=360;IFA=IFA+10){DALP=;/*根據(jù)平臺(tái)印刷機(jī)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算的角速度*/SET[1]=(IFA+/*+BATA;if(SET[1]>=(360*180))SET[1]=SET[1]-360*180;POS2(TL1,SET,1,2);ALP=SET[3];printf("AAAAA%fAAAAA",ALP);FAI[1]=IFA/*;POS3(TL,FAI);SSET[3]=+TLL[2]-ALP;VEL(ALP,&VF,&VCIR,TL1,H,TL,TLL,SET,SSET,FAI);DSET[3]=DALP;ACCE(TL1,SET,DSET,&DDSET1);X=TL[1]*cos(FAI[1])+TL[2]*cos(FAI[2]);SP=2*(sqrt(pow((TL[1]+TL[2]),2)-pow(TL[3],2))-X);AP=TL[1]*pow(DSET[1],2)*(cos(FAI[1])+1/ALAMT*cos(2*FAI[1])+ER/ALAMT*sin(FAI[1]))+TL[1]*DDSET1*(sin(FAI[1])+*1/ALAMT*sin(2*FAI[1])-ER/ALAMT*cos(FAI[1]));SCI(IFA,SSET[1],&SCIR);ACCE(H,SSET,DSET,&DDSET1);ACIRT=RCIR*DDSET1;ACIRN=RCIR*pow(DSET[1],2);ACIR=sqrt(pow(ACIRT,2)+pow(ACIRN,2));WRT(IFA,SP,SCIR,VF,VCIR,AP,ACIRT,ACIRN,ACIR,fp1,fp2);}fclose(fp1);fclose(fp2);}（二）編輯程序框圖七、數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果及其主要的曲線圖（一）數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果HD0=,R0=,L0=,E0=HD=,R=,L=,E=2HD=ALFA0'=(RADIAN),(DEGREE)FI=(DEGREE)PSI=(DEGREE){C}{R}P0=,P1=,P2=N=,U=,M=,A/A=L10=,L20=,L30=,L40=L1=,L2=,L3=,L4=THETABLEOFKINEMATICPARAMETERIFASPSCIRVPVCIRAPACIRTACIRNACIR0,,,,,,,,10,,,,,,,,20,,,,,,,,30,,,,,,,,40,,,,,,,,50,,,,,,,,60,,,,,,,,70,,,,,,,,80,,,,,,,,90,,,,,,,,100,,,,,,,110,,,,,,,,120,,,,,,,,130,,,,,,,,140,,,,,,,,150,,,,,,,,160,,,,,,,,170,,,,,,,,180,,,,,,,,190,,,,,,,,200,,,,,,,,210,,,,,,,,220,,,,,,,,230,,,,,,,,240,,,,,,,,250,,,,,,,,260,,,,,,,,270,,,,,,,,280,,,,,,,,290,,,,,,,,300,,,,,,,,310,,,,,,,,320,,,,,,,,330,,,,,,,,340,,,,,,,,350,,,,,,,