平压印刷机--机械原理课程设计
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湖南工业大学课程设计资料袋机械工程学院(系、部)2009 ~ 2010 学年第 2 学期课程名称机械原理课程设计指导教师职称学生姓名专业班级学号题目平压印刷机成绩起止日期2010 年7 月 2 日~2010 年7 月10 日目录清单湖南工业大学课程设计任务书2009 — 2010 学年第 2 学期机械工程学院(系、部)机械设计专业081 班级课程名称:机械原理课程设计设计题目:平压印刷机完成期限:自2010 年7 月 2 日至2010 年7月10 共1周内容及任务一、设计的主要技术参数二、设计任务进行平压印刷机的运动方案和传动系统设计确定平压印刷机的原理的和运动形式,绘制工作循环图;设计几种运动方案并进行分析、比较和选择;对选定运动方案进行运动分析与综合,并绘制机构运动简图;进行机械动力性能分析与综合;三、设计工作量编写说明书一份及机构图一张。
进度安排起止日期工作内容主要参考资料指导教师(签字):2010 年月日系(教研室)主任(签字):年月日机械原理课程设计设计说明书平压印刷机起止日期:2010 年7 月 2 日至2010 年7 月10 日学生姓名班级学号成绩指导教师(签字)机械工程学院(部)2010年07月10 日机械原理课程设计平压印刷机姓名:学号:指导老师:时间:2010年7月目录一、平压印刷机的功能及设计要求 (3)二、工艺动作分解 (4)三、运动机构的选择与比较 (5)四、设计方案一 (6)五、设计方案二(主方案) (7)六、动力传动分析 (11)七、动力系统参数 (12)八、运动循环图 (12)九、方案评价 (13)十、参考资料 (13)平压印刷机一:平压印刷机的功能及设计要求1.功能1)平压印刷机是一种简易印刷机,适用于印刷八开以下的印刷品。
2)工作原理:将油墨刷在固定的平面铅字版上,然后将装了白纸的平面印头紧密接触而完成一次印刷。
其工作过程犹如盖图章,平压印刷机中的“图章”是不动的,纸张贴近时完成印刷。
机械原理课程设计设计题目平台印刷机主传动机构运动简图设计学院专业机械设计制造及其自动化指导老师班级学号设计者CONTENTS一、设计任务3二、机械运动方案的选择及其论证41.平台印刷机主要机构及功能4(1)主要机构:4(2)各机构功能:42.各机构形态学矩阵53.设计思路概述5三、原始数据61.平台印刷机设计数据:62.其它数据:7四、设计方法说明及计算公式71.曲柄滑块机构综合分析:7(1)机构的运动几何关系:7(2) 参数选择:92.双曲柄机构的运动分析:10(1)曲柄滑块位移计算Ψ:11(2)由Ψ1求Ψ3:113.曲柄滑块机构的位置分析:124.函数平方逼近法设计双曲柄机构:135.凸轮机构的设计:16(1)凸轮机构从动件运动规律的确定16(2)绘制补偿凸轮轮廓17五、子程序名称:18六、编程框图及主程序18七、结果分析20八、心得感悟21九、参考资料22十.附录程序清单及运行结果221.程序部分22(1)C语言程序22(2)程序清单二(全局变量应用——参考样板——2010.7.8)25(3)VC屏幕截图272、结果记录及处理32(1)写入CC.txt的数据32(2)EXCEL表格及图表36一、设计任务工作原理:平台印刷机的工作过程由输纸,着墨,压印和收纸四部分组成,主运动是压印,由卷有空白纸X的滚筒与镶着铅字的版台之间纯滚动来完成。
滚筒与版台表面之间的滑动会造成字迹模糊,是不允许的。
因此,对运动的主要要求是:其一,版台的移动速度严格等于滚筒表面的圆周速度;其二,为了提高生产率,要求版台的运动有急回特性。
有一台电动机驱动。
需设计满足上述两个要求的传动机构。
执行件的运动为滚筒连续转动和版台往返移动。
(图1)图1二、机械运动方案的选择及其论证1.平台印刷机主要机构及功能(1)主要机构:1) 传动机构I——从电动机到版台的运动链;2) 传动机构II——从电动机到印刷滚筒的运动链;3) 位移补偿机构。
机械原理课程设计说明书设计题目:平压印刷机一.平压印刷机的运动循环图二.平压印刷机的设计方案三.原动机的选择四.传动机构的选择五.平压印刷机的运动流程图六.总结一.平压印刷机1.平压印刷机的工作原理及工艺动作过程平压印刷机是一种简易印刷机,适合于印刷各种八开以下的印刷品。
它的工作原理:将油墨刷在固定的平面铅字版上,然后将装夹了白纸的平板印头紧密接触而完成一次印刷。
其工作过程犹如盖图章,平压印刷机中的“图章”是不动的,纸张贴近时完成印刷。
平压印刷机需实现三个动作:装有白纸的印头往复摆动,油辊在固定铅字版上上下滚动,油盘转动使油辊上油墨均匀。
2.原始数据及设计要求1)实现印头、油辊、油盘运动的机构由一个电动机带动,通过传动系统使其具有1600~1800次∕h印刷能力。
2)电动机的功率N=0.75k w、转速n电=910r∕min,电动机可放在机架的左侧或底部.3)印头摆角为70°,印头返回行程和工作行程的平均速度之比K=1.118.4)油辊摆杆自垂直位置运动至铅字版下端的摆角为110°.5)油盘直径为400mm,油辊的起始位置就在油盘的边缘. 6)要求机构的传动性能良好,结构紧凑,易于制造.二.平压印刷机的运动循环图机器的各个工艺动作是相互独立的,它们各自实现自己的子功能。
但为了实现机器的总功能,这些各自独立的动作又必须相互配合、相互协调以确保时间和空间上的同步。
用来描述各个执行机构之间运动协调配合关系的图就是机械的运动循环图。
机械的运动循环图常用的表示方法有三种,分别是:直线式、同心圆式和直角坐标式。
下面用直角坐标式来表示平压印刷机的运动循环图平压印刷机的功能、工艺动作及机构框架图总功能印名片、请帖、发票等根据对上面的总功能及其子功能的分析和平压印刷机的设计要求,我们由此设计了下面的三个不同方案。
三﹒平压印刷机的设计方案方案1方案1中,印头机构采用了一个摆动从动件凸轮机构,同时通过一个连杆来带动油辊机构的转动,从而完成要求的执行动作。
课程设计说明书2011年11_月21日目录一、 ....................................... 工作原理及工艺动作过程...........................二、 ....................................... 原始数据及设计要求与任务.........................三、 ................................ 功能分解四、 ................................... 绘制机械循环图 ...................................五、 ....................................... 机构选型及传动方案设计........................... 六、传动系统及计算七、运动分析.........................八、课程设计的感受.....................九、参考资料.........................工作原理及工艺动作过程平压印刷机是一种简易印刷机,适用于印刷八幵以下的印刷品。
它的工作原理: 平压印刷机工作时平面铅字版固定在垂直位置,平板印头绕其固定轴心摆动,当摆动到垂直位置时,与版面接触进行压印,等压印头倾斜位置时,取出印纸并放入待印的纸张,同时,铅字版在着墨。
平压印刷机需要实现三个动作:装有白纸的平面印头往复摆动,油辊在固定铅字版上上下滚动,油盘转动使油辊上油墨均匀原始数据及设计要求与任务1设计数据与要求图11、实现印头、油辊、油盘运动的机构由一个电动机带动,通过传动系统使其具1600-1800次/h印刷能力。
2、电动机功率N=0.75kW、转速n电=910r/min ,电动机可放在机架的左侧或底部。
3、印头摆角为700,印头返回行程和工作行程的平均速度之比K=1.118。
《机械原理》课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:陈晓岑工作单位:机电工程学院一、设计题目:平压印刷机平压印刷机是一种简易印刷机,适合于印刷各种八开以下的印刷品。
其工作原理:将油墨刷在固定的片面铅字版上,然后将装夹了白纸的平板印头紧密接触而完成一次印刷。
其工作过程犹如盖图章,平压印刷机中的“图章”是不动的,纸张贴近时完成印刷。
平头印刷机需要实现三个动作:装有白纸的印头往复摆动,油辊在固定铅字版上上下滚动,油盘转动使油辊上油墨均匀。
二、原始数据1)实现印头、油辊、油盘运动的机构由一个电动机带动,通过传动系统是其具有1600~1800次/h印刷能力;2)电动机转速分别可取960r/min和1440/min两种,可放置在机架的左侧或底部。
3)印头摆角为70°,印头返回行程和工作行程的平均速度之比k=1.118;4)油辊自垂直位置运动至铅字版下端的摆角为100°;5)油盘直径为400mm,油辊的起始位置就在油盘边缘。
三、设计任务及要求1. 要求设计实现该打印机功能的送料机构、夹紧机构、打印机构和产品输出机构。
一般应包括凸轮机构、平面连杆机构以及齿轮机构等常用机构。
至少设计出三种能实现机运动形式要求的机构,绘制所选机构的机构示意图(绘制在说明书上),比较其优缺点,并最终选出一个自己认为最合适的机构进行机构综合设计,绘制出其机构运动简图。
2. 设计传动系统并确定其传动比分配(皮带传动传动比i ≈ 2 ,每级齿轮传动传动比i ≤ 7.5 )。
3. 在图纸上画出半自动钻床的传动系统方案图和工作循环图。
4. 在图纸上画凸轮机构设计图(包括位移曲线、凸轮廓线和从动件的初始位置);要求确定运动规律,选择基圆半径,校核最大压力角与最小曲率半径,确定凸轮廓线。
5. 设计计算其中一对齿轮机构。
6. 以上所要求绘制的图形均绘制在一张一号图纸上。
7. 编写设计计算说明书一份。
四、设计提示1. 从结构简化考虑将送料—夹紧机构合为一体,可以采用凸轮机构或有一定间歇运动的连杆机构。
成绩机械原理课程设计设计题目平压印刷机机构学院工学院专业年级机制122宋宏泽同组王琳王旭侯善蕾指导教师海蓉(2014 年7月)中国农业大学教务处制本科生课程设计任务书2013 —2014 学年夏季学期工学院机械设计制造及其自动化专业课程设计名称:机械原理课程设计设计题目:平压印刷机机构设计完成期限:自2014 年6 月30 日至2014 年7 月9 日共1.5 周设计依据、要求及主要容(可另加附页):一、设计参数由于是自拟题目,故设计参数需要根据背景调查,结合设计考虑,进行自行拟定。
二、设计任务1、绘制整机工作的运动循环图2、设计减速系统3、设计执行机构三、要求1、设计报告正文中必须包含机构的尺寸设计和参数设计必要的图示说明、解析式推导过程编制程序的流程框图解析式与程序中的符号对照表源程序清单打印结果(含量纲的数表、图形)2、设计报告格式要求word文档打印设计报告(用语规,标点符号正确,无错别字)C语言程序(或其它)进行运动分析与受力分析excel(或其它)打印数表与曲线cad、flash/PPT(或其它)绘制机构运动简图Inventor(或其它)表现三维效果——选做3、课程设计报告装订顺序统一格式封皮统一格式任务书统一格式目录统一格式正文设计总结(心得体会、建议等——言简意赅)统一格式参考文献四、参考文献参阅《机械原理辅助教材》中所列参考文献五、设计进度建议第1周:周一:讲课,布置设计题目,课程设计实习周二:实验室看模型,查阅资料,绘制运动循环图,拟定运动方案,绘制机构运动简图周三~周四:方案设计草图机构设计和分析,推导解析式,编制程序周五:数学模型,编制程序,上机调试,设计报告定稿周六~周日:确定参数第2周:周一~周二:交设计报告,答辩指导教师(签字):系主任(签字):批准日期:年月日课程设计目录一、机器简介························································1-1 设计机器功能原理及运动分解1-2 设计参数1-3 设计任务二.机构工作运行示意图··············································三、机构运动循环图··················································绘制机器所有动作的运动循环图四、设计减速系统····················································4-1计算传动比4-2减速器选用4-3分配各级减速比4-4设计齿轮传动4-5减速系统与油盘机构主动齿轮的传动设计4-6减速系统与印头油辊机构的传动设计五、设计执行机构—··················································5-1 印头油辊机构5-2 油盘间歇转动机构5-3油盘参数设计六、设计总结························································七、参考文献························································八.附录····························································一、机器简介(一)、设计机器功能简介及运动分解平压印刷机是一种简易印刷机它的工作原理:将油墨刷在固定的平面铅字版上,然后将装了白纸的平面印头紧密接触而完成一次印刷。
T 28Ar 12 f油辐油盘固定印刷板印头、固定印刷板油觀油盘设计要求:JFII 任、109 =7 ®5債J印刷各种8开以下的印刷品有白纸的印头往复摆动,摆角70度,行程速比为1,118,油车昆在固定铅字版上上下滚动油棍摆杆自垂直位置运动至铅字版下端的摆J 油盘转动使油车昆上油墨均匀由行程速比1.118,得到曲柄极位角为10度,较难做到较小的极位夹角, 且需要用齿轮机构啮合变速体积大,质量人凸轮机构 结构简单,结构简单 制作精度底,运 动精度高,可以 承受较大压力 装配容易 TOJ优点缺点效率较低 占用空间人适合低速运动导彳■油辗的机构选择运动精确,瘾头机构效率底【程是匚作,充分利用了机构,提髙了机械效率为保证两转动的配合,制造较复杂,尺寸大机构效率底凸轮机构的转角要小于90度,故还需一个齿轮传动机构变换角度机构效率底机构较小导杆机构转角要小于90度,故还需个齿轮传动机构变换角度机构效率底根子滾过耍盘附近的时候才册耍墨盘涂抹,如呆冬盘持续转动,相当与浪费了大量的能量,并且造成磨损消耗影响县盘的使用以下为本组设计的三种方案的机构简图:四杆机构导■机构凸轮机构TV宙本组组员分别傩介鉛四杆机构简图◎图纸1导杆机木0303089. 727凸轮机构简图60149. 45490209.181120268. 908150328. 635180388. 362图纸1在印刷范围内,车昆子涂抹只涂 ,辐子的半径为66MM8开印刷品,大小为420 X 297MM,故印头摇杆大于300MM机构,油车昆的摆动米用了与印头摆动连 动的四杆机构,油盘的转动采用了槽轮 机构、 在四杆机构简图中可以看到我们设计 歯第二 个i 车 杆 旱“车 接 与第一个 四杆机 构霜和奋辰务裔工三徹戒潍筵 计的原因是尝试在正方向上作图,无法 找到合适的解,于是通过此简单方法解 决了此矛盾,综上所述,印头的摆动最后选择了四杆 111机桂。
机械原理课程设计说明书设计题目:平压印刷机
专业:机械设计制造及其自动化
姓名、学号
指导教师:
2013年 9 月 9日
目录
第一章综述 (3)
1.1设计题目及简单工艺分析 (3)
1.2原始数据及设计要求 (3)
1.3设计任务 (3)
第二章机械运动方案的选择和评定 (4)
2.1工艺动作分解 (4)
2.2机构的选择 (4)
2.2.1 方案一 (5)
2.2.2方案二(主方案) (6)
第三章执行机构的运动分析及方案设计 (6)
3.1.1总传动比的确定 (6)
3.1.2传动示意图 (7)
3.2.1印头 (8)
3.2.2油辊 (13)
3.3.3油盘 (18)
第四章系统的运动循环图和运动方案布置图 (21)
4.1运动循环图 (21)
4.2运动方案布置图 (21)
第五章心得体会 (22)
第六章参考文献 (23)
第一章综述
1.1设计题目及简单工艺分析
平压印刷机是一种简易印刷机,适合于印刷各种八开以下的印刷品。
它的工作原理:将油墨刷在固定的平面铅字版上,然后将装夹了白纸的平板印头紧密接触而完成一次印刷。
其工作过程犹如盖图章,平压印刷机中的“图章”是不动的,纸张贴近时完成印刷。
平压印刷机需实现三个动作:装有白纸的印头往复摆动,油辊在固定铅字版上上下滚动,油盘转动使油辊上油墨均匀。
1.2原始数据及设计要求
1)实现印头、油辊、油盘运动的机构由一个电动机带动,通过传动系统使其具有1600—1800次/h印刷能力。
2)电动机功率N=0.75 kW、转速n电=910 r/min,电动机可放在机架的左侧或底部。
3)印头摆角为70º,印头返回行程和工作行程的平均速度之比K=1.118。
4)油辊摆杆自垂直位置运动至铅字版下端的摆角为110º。
5)油盘直径为400 mm,油辊的起始位置就在油盘边缘。
6)要求机构的传动性能良好,结构紧凑,易于制造。
1.3设计任务
1)根据工艺动作要求拟定运动循环圈。
2)进行印头、油辊、油盘机构及其相互连接传动的选型。
3)机械运动方案的评定和选择。
4)按选定的电动机及执行机构运动参数拟定机械传动方案。
5)画出机械运动方案简图。
6)对传动机构和执行机构进行运动尺寸计算。
第二章机械运动方案的选择和评定
2.1工艺动作分解
根据课题要求,平压印刷机完成的工艺动作有以下四个动作:1)装夹白纸:采用手动加纸。
2)印头摆动:与油辊的滚动行成联动。
3)油辊滚动:与印头的摆动行成联动。
4)油盘间歇转动。
2.2机构的选择
油辊的摆动优点缺点
四杆机构结构简单,制造容易,运
机械效率低
动精度高
凸轮机构转角要小于90度,
效率低
2.2.1 方案一
印头:凸轮摆杆机构
油辊:凸轮摆杆机构
油盘:槽轮机构和斜齿轮机构
方案一由于采用了凸轮机构,若要使从动件达到110°的摆角,则凸轮机构的向径要设计的很大,这样实施起来比较困难
2.2.2方案二(主方案)
印头:皮带传动和曲柄摇杆机构
油辊:曲柄摇杆机构
油盘:不完全齿轮和涡轮蜗杆机构
方案二由于采用了齿轮传动和皮带传动,传动平稳,适合这种低速重载的情形。
印头与油辊均采用曲柄摇杆机构,按给定的设计要求和机构的急回特性,印头的摆角为70°,级位夹角为10°,油辊的摆角为110°,为使印头与油辊工作协调,避免运动时两者发生干涉,取油辊的级位夹角为20°
第三章执行机构的运动分析及方案设计
3.1.1 总传动比的确定
因为印刷机的印刷能力为1600-1800次/小时,所以印刷频率为2.00″-2.25″,即曲柄转动的频率为2.00″-2.25″取频率为2.00″
已知电动机转速n电=910 r/min,故要使印头和油辊达到印刷要求,则必须使转速降低至30r/min.
此时总传动比n=910/30≈30:1,分别采用由第一级传动比为7.5的带传动和第二级传动比为4的双齿轮传动组成的减速器降速。
3.1.2传动示意图
3.2.1印头
平压印刷机印头机构由传动带带动曲柄摇杆机构,使印头做有急回特性的往复运动。
平压印刷机是由一个电动机带动,通过传动系统使其具有1600-1800次印刷能力,所以印刷机有差不多30次/min 的印刷能力,即工作行程和返回行程时间为2s 。
假设 工作行程时间为x ,返回行程时间为y ; 即x+y=2s 。
(1) 又因为印头返回行程和工作行程平均速度之比k=1.118.
所以(
x
y 1
1
)=1.118 (2)
由(1)、(2)得 x=1.0557s , y=0.9443s.
印头具有急回特性,是由传动带带动曲柄摇杆机构,因为k=1.118,;
又因为k=)
180()180(0
0θθ-+= 所以θ=10.03
,
即极位夹角为10.03
.
如图虚线和实线表示曲柄摇杆结构2个极位;
假设印头长度为800mm,角θ=200.
设曲柄AB长为b,连杆BC长为a,AD为c。
由几何位置关系可得:
C=800cos200+(a-b)cosθ①
8002+c2=(a+b)2②
1③
tan(θ+100)=
c
又因为θ=200,
所以算出a=1137.32mm,b=462.68mm,c=1385.68mm。
印头机构尺寸示意图:
AB=462.68mm
BC=1137.32mm
CD=800mm
Re=200mm
然后用VB对印头机构进行运动分析与综合
图像分析:角位移图:
速度图:
加速度图:
印头机构运动循环图:
3.2.2油辊
油辊摆杆自垂直位置运动至铅字版下端的摆角为110º现在已给出A,D的相对位置和AG,DC的长:
AF=180,FD=340,AG=260,CD=460。
由勾股定理可得
AC=AB+BC=820,
而AG=BC-BA=260
由上述两式可以计算得:
AB=280,BC=540
则得到如下图:
AB=280mm
BC=540mm
CD=460mm
DE=800mm
AD=400mm
画出杆件AB在不同位置时的各个杆件情况:
根据VB软件可以得到油辊的角位移,速度,加速度图像:油辊的角速度图像:
油辊的速度图像:油辊的加速度图像:
3.3.3油盘
油盘的方案设计及动力分析
一﹑执行机构————油盘
油盘要实现间歇运动,通过不完全齿轮和涡轮蜗杆机构来实现。
①不完全齿轮机构结构简单,制造容易,适用
②蜗杆传动平稳,啮合冲击小,可改变动力方向,也适用二﹑机构运动示意图
主动轮直径da=160mm,齿数为5,
从动轮直径db=160mm, 齿数为20,即A轮转动时间的1/4为B 轮转动
两轮模数m均为4
涡轮蜗杆的传动比为1:1
三﹑油盘的组成,工作原理和功能
首先,由电动机带动的A轮转动,在0.5秒内带动B轮转动,B轮的转动引起涡轮的转动,涡轮蜗杆传动的换向使油盘出现转动。
四﹑油盘的运动循环图
五﹑油盘的图像分析
角位移示意图
速度变化曲线
加速度曲线
第四章系统的运动循环图和运动方案布置图4.1运动循环图
4.2运动方案布置图(见大图)
第五章心得体会
机械原理课程设计也将结束,经过两周的奋斗,我们小组终于将其完成了。
课程设计中有苦有乐,苦是因为课程设计有点累,但当自己看着手中完成的设计成果,心中的苦也被成功的喜悦冲淡。
课程设计是对我们专业知识的实践训练,是我们工作前必不可少的一环节。
课程设计是对我们学习的机械原理的知识的巩固,通过设计,我们能发现自己在专业知识中的一些缺陷,能让我们更好的学习和理解机械原理。
在实践中学习,在学习中实践,在两周的实践内,从开始不知如何下手,到最后分工明确,有条不紊的完成设计,我学会了团队合
作,在和同学的合作交流中,我们最大限度的发挥了自己的优点,弥补了自己的不足。
知识必须通过实践应用才能实现价值。
第六章参考资料
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《机械原理》朱理主编高等教育出版社,
《机械原理课程设计手册》邹慧君主编高等教育出版社
《机械原理课程》盛永胜主编清华大学出版社。