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机械原理课程设计平台印刷机
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机械原理课程设计平台印刷机
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机械原理课程设计说明书
MECHANISM
1
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
武汉大学
机械原理课程设计说明书
MECHANISM
2
CONTENTS
一、设计任务....................................................................................................................................3
二、机械运动方案的选择及其论证................................................................................................3
1.平台印刷机主要机构及功能..............................................................................................3
(1)主要机构:..............................................................................................................3
(2)各机构功能:...............................................................................................................4
2.各机构形态学矩阵..............................................................................................................4
3.设计思路概述......................................................................................................................4
三、原始数据....................................................................................................................................5
1.平台印刷机设计数据:......................................................................................................5
2.其它数据:..........................................................................................................................5
四、设计方法说明及计算公式........................................................................................................6
1.曲柄滑块机构综合分析:..................................................................................................6
(1)机构的运动几何关系:...............................................................................................6
(2) 参数选择:.................................................................................................................7
2.双曲柄机构的运动分析:..................................................................................................8
(1)曲柄滑块位移计算Ψ:...............................................................................................8
(2)由 Ψ1 求Ψ3:..............................................................................................................8
3.曲柄滑块机构的位置分析:..............................................................................................9
4.函数平方逼近法设计双曲柄机构:................................................................................10
5.凸轮机构的设计: ..............................................................................................................12
(1) 凸轮机构从动件运动规律的确定......................................................................12
(2) 绘制补偿凸轮轮廓..............................................................................................13
五、子程序名称:..........................................................................................................................13
六、编程框图及主程序..................................................................................................................14
七、结果分析..................................................................................................................................16
八、心得感悟..................................................................................................................................16
九、参考资料..................................................................................................................................17
十.附录 程序清单及运行结果..................................................................................................17
1.程序部分...............................................................................................................................17
(1)C 语言程序 .................................................................................................................17
(2)程序清单二(全局变量应用——参考样板——2010.7.8)...................................20
(3)VC 屏幕截图.........................................................................................................22
2、结果记录及处理................................................................................................................27
(1)写入 CC.txt 的数据...............................................................................................27
(2)EXCEL 表格及图表..............................................................................................30
机械原理课程设计说明书
MECHANISM
3
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,由卷有空白纸张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。
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MECHANISM
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(2)各机构功能:
1) 传动机构 I——把电动机的旋转运动转化为版台的直线移动;
2) 传动机构 II——把电动机的旋转运动转化为印刷滚筒的旋转运动;
3) 位移补偿机构——把凸轮的旋转运动转化为版台的直线移动。
2.各机构形态学矩阵
功能元
实现功能的解(各个方案)
传动机构 I
摩擦传
动
螺旋
机构
齿轮齿
条
凸轮机
构
曲柄滑
块机构
组合机
构
传动机构
Õ
带传动
机构
双曲
柄机
构
齿轮机
构
补偿机构
凸轮机构
3.设计思路概述
由电动机到印刷机滚筒这一条运动链的两端皆为定轴转动,适宜于传递旋转
运动的机构有四杆机构,齿轮机构,涡轮机构,根据平稳性和简易度,应选齿轮
机构。
由电动机到版台间的运动链须将转动变为移动,转动变移动的传动方式很多,
常见的有摩檫传动,齿轮齿条传动,螺旋机构传动,凸轮机构,曲柄滑块机构以
及组合机构等等。但前三种机构不具有急回特性。由于曲柄滑块比凸轮运动精确
性高所以选择曲柄滑块机构
两条传动链的终端——滚筒和版台的瞬时线速度须相等。当传动机构 1 和 2 本身
不能满足时,可以另设补偿机构实现它。用速度补偿来设计其运动曲线可以选择
凸轮机构.
图 2 所示的方案可作为机构 1 的参考方案,双曲柄机构 AoABBo 与曲柄滑
块机构 BoCD 串联,将曲柄 AoA 的转动改变为 D 点的往复移动。当齿条 6 固定
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5
不动时,中心为 D 的行星齿轮 5 将带动齿条 7 移动。齿条 7 固定在印刷版台的
下面。齿条 6 的位置由补偿凸轮 3 通过磙子从动件控制。该凸轮和从动曲柄 BoB
为同一构件。而主动主动曲柄 AoA 与滚筒的转动同步。当齿条 7(即版台)的
工作移动速度偏离要求时,可通过凸轮廓线控制齿条 6 补充移动来补偿。
另一传动机构 2 是一个双曲柄机构,它用于带动滚筒的转动,其各杆的尺寸
为 h1=145.0mm,h2=178.0mm,h3=175.0mm,h4=65.5mm.传动机构 1,2 之间通过一
对齿轮传动建立其运动关系,齿轮传动的参数为 I=1,m=4mm,z=105,见图 4 所示。
三、原始数据
1.平台印刷机设计数据:
印刷纸张最大幅面 (
2
mm
)
415
´
590
生产率(张/小时)
4400~4500
滚筒直径(
mm
)
360
版台往复行程长度(
mm
)
795
功率(kw)
3
电动机
转速(r.p.m)
1450
2.其它数据:
传动机构 I : 机架长 55.0 mm
传动机构 II : h1=145.0mm, h2=178.0mm, h3=175.0mm, h4=65.5mm
齿轮传动的参数: i=1,m=4mm, z=105
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