畢業(yè)設(shè)計----單張紙印刷機(jī)離合壓機(jī)構(gòu)培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計

1、<p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　印刷在國民經(jīng)濟(jì)占有重要的地位，它是人們進(jìn)行信息交流、文化和科學(xué)技術(shù)傳播的手段，它是一個重要的宣傳工具。它與人們的日常生活密切相關(guān)，任何人都離不開印刷，印刷工業(yè)是永不衰落的工業(yè)。在世界范圍內(nèi)，印刷機(jī)械行業(yè)已是世人普遍關(guān)注的技術(shù)領(lǐng)域之一，成為各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。不少發(fā)達(dá)國家把印刷工業(yè)的發(fā)展水平看成是一個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展程

2、度的標(biāo)志。近十幾年來，印刷工業(yè)得到飛速發(fā)展，其產(chǎn)品集機(jī)、電、光于一體，產(chǎn)品的質(zhì)量不斷提高。目前，不僅印刷機(jī)的工作性能和技術(shù)水平有了顯著的提高，而且使用范圍和引用領(lǐng)域也得到了擴(kuò)大。目前，在中國印刷機(jī)市場上，高端的印刷機(jī)可以說仍被國外企業(yè)壟斷著（例如海德堡，羅蘭，高斯，小森，三菱等），當(dāng)然國內(nèi)外的差距是多方面的，金屬材料、加工工藝、制造水平、生產(chǎn)管理、機(jī)械設(shè)計等等方面都制約著我國的印刷機(jī)的生產(chǎn)水平。不過經(jīng)過多年的努力，國內(nèi)的一些企業(yè)在各方面

3、都取得了很大的進(jìn)步，縮小了與國外企業(yè)的差距。</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的全面進(jìn)步，人們對生產(chǎn)的效率要求越來越高，推動生產(chǎn)設(shè)備向輕量化、高速化、精密化、智能化方向發(fā)展。在印刷領(lǐng)域也毫不例外，單張紙印刷機(jī)的印速從原來的5000～8000轉(zhuǎn)/小時，發(fā)展到現(xiàn)在的每小時最高速度15000轉(zhuǎn)/小時甚至18000轉(zhuǎn)/小時，而國產(chǎn)的膠印機(jī)的速度還很難突破10000轉(zhuǎn)/小時，關(guān)鍵是國產(chǎn)膠印機(jī)在高速印刷時，套印精度較差和故障

4、率比較高。影響印刷機(jī)精度的原因有很多，但是膠印機(jī)中機(jī)構(gòu)的振動是主要因素之一。</p><p>　　膠印印刷過程是一個非常復(fù)雜的過程，是由相互聯(lián)系又相互作用的多個要素及印刷機(jī)各部分系統(tǒng)組成的。離合壓機(jī)構(gòu)是膠印印刷機(jī)的一個重要組成部分。根據(jù)印刷工藝過程及印刷機(jī)操作程序的要求，膠印機(jī)的三個滾筒應(yīng)能互相離合，即必須有離壓和合壓兩個工作狀態(tài)。當(dāng)紙張進(jìn)入印刷部件進(jìn)行正常印刷時，三滾筒合上—處于合壓狀態(tài)，相互滾壓，完成圖文轉(zhuǎn)移

5、得到印張；而當(dāng)輸紙系統(tǒng)發(fā)生如出現(xiàn)雙張、空張、歪張、紙晚到等故障或當(dāng)調(diào)機(jī)或其他需要時，滾筒應(yīng)及時脫開，使其處于離壓狀態(tài)。否則橡皮滾筒上的墨跡就會印到壓印滾筒的表面，待以后正常印刷時又轉(zhuǎn)印到印張背面造成廢品。所以在單張紙膠印機(jī)上都裝有用于控制滾筒離合的離合壓機(jī)構(gòu)，通過改變滾筒中心距來實(shí)現(xiàn)滾筒的離合壓。</p><p>　　單張紙膠印機(jī)的橡皮滾筒進(jìn)行離合時，要求橡皮滾筒離合壓動作平穩(wěn)，無沖擊現(xiàn)象，兩端位移始終保持一致。

6、并且要求離合壓機(jī)構(gòu)能夠自鎖，保證印刷壓力穩(wěn)定。</p><p>　　隨著印刷行業(yè)的發(fā)展，計算機(jī)圖形設(shè)計技術(shù)的更新?lián)Q代，使用二維理念、二維圖紙進(jìn)行印刷機(jī)設(shè)計雖然仍然是一種重要的表現(xiàn)，但是產(chǎn)品設(shè)計的最終出路在于三維設(shè)計和數(shù)字化的運(yùn)動仿真分析，這是無法回避發(fā)展趨勢。而在順應(yīng)這一趨勢下涌現(xiàn)出的各種工業(yè)設(shè)計軟件與虛擬樣機(jī)分析軟件中，SolidWorks三維設(shè)計軟件和ADAMS機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)自動分析軟件就是其中的佼佼者。&l

7、t;/p><p>　　美國SolidWorks公司上世紀(jì)90年代中期發(fā)布的一種基于ParaSolid實(shí)體建模核心技術(shù)的三維機(jī)械設(shè)計制造軟件。SolidWorks是在Windows環(huán)境下開發(fā)的，因此也是目前微機(jī)平臺上的主流三維設(shè)計軟件。SolidWorks有著強(qiáng)大的功能，選擇合適的繪圖平面后，繪制二維圖形，然后通過拉伸、旋轉(zhuǎn)、放樣、掃描等生成實(shí)體或挖空實(shí)體的方式，結(jié)合一些倒角、倒圓角等基于特征能方便、快捷的創(chuàng)建任意復(fù)雜

8、形狀且具有參數(shù)化特征的實(shí)體，通過改變尺寸可以對實(shí)體進(jìn)行編輯；具有特征管理器，復(fù)雜零部件的細(xì)節(jié)和局部設(shè)計安排條理、清晰、明了，操作簡單；具有的全相關(guān)技術(shù)使得零部件之間和零部件與圖紙之間完全關(guān)聯(lián)，達(dá)到更新完全同步；能自動進(jìn)行動態(tài)約束檢查；具有強(qiáng)勁的復(fù)雜曲面造型能力，能設(shè)計表面形狀復(fù)雜的曲面零件；既可以先設(shè)計立體的鈑金零件也可以按零件的平面展開圖進(jìn)行設(shè)計；具有磨具設(shè)計功能；能進(jìn)行動態(tài)靜態(tài)干涉檢查，等等。</p><p>

9、;　　ADAMS是美國MDI公司開發(fā)的虛擬樣機(jī)分析軟件。ADAMS軟件使用交互式圖形環(huán)境和零件庫、約束庫、力庫，創(chuàng)建完全參數(shù)化的機(jī)械系統(tǒng)幾何模型，其求解器采用多剛體系統(tǒng)動力學(xué)理論中的拉格郎日方程方法，建立系統(tǒng)動力學(xué)方程，對虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析，輸出位移、速度、加速度和反作用力曲線。ADAMS軟件的仿真可用于預(yù)測機(jī)械系統(tǒng)的性能、運(yùn)動范圍、碰撞檢測、峰值載荷以及計算有限元的輸入載荷等。 </p><

10、p>　　ADAMS一方面是虛擬樣機(jī)分析的應(yīng)用軟件，用戶可以運(yùn)用該軟件非常方便地對虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析。另一方面，又是虛擬樣機(jī)分析開發(fā)工具，其開放性的程序結(jié)構(gòu)和多種接口，可以成為特殊行業(yè)用戶進(jìn)行特殊類型虛擬樣機(jī)分析的二次開發(fā)工具平臺。</p><p>　　本文就是將SolidWorks三維建模及運(yùn)動仿真及ADAMS運(yùn)動學(xué)分析聯(lián)系起來運(yùn)用到印刷領(lǐng)域，通過用SolidWorks20007版對

11、所提出的印刷機(jī)離合壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行三維參數(shù)化建模，然后將所建立的三維模型機(jī)構(gòu)使用ADMAS對其進(jìn)行仿真及運(yùn)動分析，實(shí)現(xiàn)對所設(shè)計的離合壓機(jī)構(gòu)的參數(shù)化調(diào)節(jié)。離合壓工藝動作應(yīng)遵循印刷機(jī)印刷工藝過程、印刷裝置及相關(guān)機(jī)構(gòu)運(yùn)動規(guī)律，按嚴(yán)格的時間、位移規(guī)律進(jìn)行，并且離合壓動作要平穩(wěn)，保證壓力穩(wěn)定。</p><p>　　三維模型是技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品設(shè)計的有效輔助工具，對于各個設(shè)計部分的協(xié)調(diào)、配合，對于設(shè)計數(shù)據(jù)的管理和使用等，比起傳統(tǒng)設(shè)計二

12、維設(shè)計軟件，具有更大的實(shí)際意義。虛擬樣機(jī)分析的價值在于其強(qiáng)大的數(shù)字分析的能力，充分利用現(xiàn)有的高性能計算技術(shù)解決大量大規(guī)模的問題。提升仿真效率、保證設(shè)計初期設(shè)計的有效性、提升品質(zhì)、加速產(chǎn)品投放市。</p><p>　　在印刷領(lǐng)域，SolidWorks與ADAMS聯(lián)合使用的開發(fā)還處于起步階段，它具有遠(yuǎn)大而光明的市場前景。相信隨著對三維模型的虛擬樣機(jī)分析的開發(fā)研究的逐漸成熟，整個印刷行業(yè)也將面臨一場巨大的變革。這種變革

13、決不是簡簡單單的技術(shù)改進(jìn)，而是數(shù)字化印刷時代的真正到來。</p><p>　　2 膠印機(jī)離合壓機(jī)構(gòu)介紹</p><p>　　2.1離合壓機(jī)構(gòu)的作用</p><p>　　控制橡皮滾筒同印版滾筒和壓印滾筒之間的離合，合壓機(jī)構(gòu)動作使橡皮滾筒同壓印滾筒和印版滾筒接觸，完成油墨到紙張上的轉(zhuǎn)移過程；不印刷時，離壓機(jī)構(gòu)動作，使橡皮滾筒與壓印滾筒和印版滾筒離開，防止油墨轉(zhuǎn)移到壓印

14、滾筒背面，使紙張背面蹭臟。當(dāng)機(jī)器出現(xiàn)故障時，離壓機(jī)構(gòu)自動工作，從而避免非正常輸入的紙張或其它異物進(jìn)入滾筒之間，硌壞橡皮布。 </p><p>　　2.2離合壓機(jī)構(gòu)的工作原理</p><p>　　離合壓的方式有兩種，一種是同時離合壓；另一種是順序離合壓。根據(jù)滾筒的排列可以看出：同時離合壓，即橡皮滾筒同壓印滾筒和印版滾筒同時接觸和分離，滾筒的缺口必須和滾筒的排列角一樣大，防止第一張紙一半印上，

15、一半印不上。滾筒的排列角一般占滾筒的三分之一以上，這樣大大地降低了滾筒表面的利用率。要完成大幅面的印刷，必須增大滾筒的直徑。滾筒的直徑越大，帶來的問題就越多，此處不詳敘，這種結(jié)構(gòu)現(xiàn)已被淘汰。順序合壓，即橡皮滾筒先同印版滾筒合壓，后同壓印滾筒合壓；離壓時，先同壓印滾筒離壓，后同印版滾筒離壓?？偫ㄒ痪湓挘还芎蠅哼€是離壓，其動作都是按順序進(jìn)行的。以順序合壓為例，當(dāng)橡皮滾筒與印版滾筒合壓時，橡皮滾筒的缺口剛好與印版滾筒的缺口相對，如圖2-1所

16、示。 </p><p>　　圖2-1 順序離合壓示意圖</p><p>　　把這個合壓也叫做第一次合壓。第一次合壓完后，橡皮滾筒繼續(xù)向前轉(zhuǎn)，當(dāng)其缺口與壓印滾筒的缺口相對時，橡皮滾筒與壓印滾筒合壓，把這個合壓通常也叫做第二次合壓。離壓過程相反，把橡皮滾筒與壓印滾筒的離壓叫做第一次離壓，而橡皮滾筒與印版滾筒的離壓叫做第二次離壓。這樣滾筒上的缺口與滾筒的排列角沒有任何關(guān)系，因此其缺口可以做

17、得盡可能小，從而可以縮小滾筒的直徑。縮小滾筒的直徑會帶來很多益處，所以目前幾乎所有的印刷機(jī)采用的都是順序離合壓。 </p><p>　　離合壓時，為了使其滾筒迅速能進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)開始印刷，一般情況下，離合壓時都有一個提前角，這個角度基本上都在10°左右。</p><p>　　2.3離合壓機(jī)構(gòu)的種類</p><p>　　就國內(nèi)外現(xiàn)有膠印機(jī)機(jī)型來看，其離合壓機(jī)構(gòu)

18、的傳動形式主要有氣動式和機(jī)械式兩種，下面分別進(jìn)行說明。</p><p>　　2.3.1氣動式離合壓機(jī)構(gòu)</p><p>　　現(xiàn)在國內(nèi)外的一些膠印機(jī)開始采用氣動控制的離合壓機(jī)構(gòu)。如國產(chǎn)BEIREN300型印刷機(jī)就是采用氣壓傳動離合壓機(jī)構(gòu)。如下圖2-2所示，橡皮滾筒與印版滾筒、壓印滾筒的離合壓動作由兩個串聯(lián)的氣缸分別進(jìn)行，氣缸的初始位置由一個直線電機(jī)控制。印版滾筒中心是固定的，壓印滾筒裝在偏心

19、軸承中，用來調(diào)壓。實(shí)現(xiàn)離合壓動作主要是靠裝于橡皮滾筒兩端的一對單偏心軸承機(jī)構(gòu)來完成。氣缸動作帶動齒條5上下運(yùn)動，齒條帶動齒輪軸上的小齒輪4轉(zhuǎn)動，齒輪4隨之轉(zhuǎn)動，帶動偏心軸承上的扇形齒輪3轉(zhuǎn)動，使偏心軸承1轉(zhuǎn)動一個角度，從而實(shí)現(xiàn)離合壓動作。</p><p>　　圖2-2 BEIREN300氣動離合壓機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　1-橡皮滾筒偏心軸承2-橡皮滾筒3-扇形齒輪<

20、/p><p>　　4-小齒輪5-齒條6-串聯(lián)氣缸7-直線電機(jī)8-墻板</p><p>　　2.3.2機(jī)械式離合壓機(jī)構(gòu)</p><p>　　機(jī)械式的離合壓機(jī)構(gòu)，應(yīng)用最廣泛，在各種輪轉(zhuǎn)膠印機(jī)中其具體結(jié)構(gòu)可能不同，但是都是通過凸輪連桿機(jī)構(gòu)來驅(qū)動偏心軸承轉(zhuǎn)動來實(shí)現(xiàn)離合壓動作。</p><p>　　國產(chǎn)的J2108機(jī)就是采用機(jī)械式的離合壓機(jī)構(gòu)，如下圖2-3

21、所示。合壓凸輪1與離壓凸輪2安裝在壓印滾筒的軸端隨壓印滾筒的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動。它們旋轉(zhuǎn)時，分別驅(qū)動從動滾子3和13繞固定軸心O往復(fù)擺動。由于撐牙9和滾子3的擺臂相固聯(lián)，撐牙12和滾子13的擺臂相固聯(lián)。因此，滾筒旋轉(zhuǎn)時，撐牙9和12都繞軸心O往復(fù)擺動。雙頭棘爪11受電磁鐵6的控制可處于不同的工作位置。當(dāng)電磁鐵6使雙頭棘爪11順時針方向轉(zhuǎn)動，它就受到撐牙9的推動，因而通過它使擺桿8逆時針方向轉(zhuǎn)動（8和9鉸接在一起），再通過連桿5使偏心軸承4順時針

22、方向轉(zhuǎn)至合壓終點(diǎn)位置；當(dāng)電磁鐵6使雙頭棘爪11逆時針方向轉(zhuǎn)動時它就受撐牙12的推動，擺桿8、連桿5和偏心軸承4的動作方向與前述相反，因而離壓。</p><p>　　圖2-3 J2108機(jī)離合壓機(jī)構(gòu)</p><p>　　1-合壓凸輪2-離壓凸輪3、13-滾子4-偏心軸承</p><p>　　5-連桿6-電磁鐵7-彈簧8-擺桿10-頂桿9、</p>

23、<p>　　12-撐牙11-雙頭棘爪</p><p>　　而在機(jī)械式的離合壓機(jī)構(gòu)中如果再具體分類，還可一般還可將其分為三點(diǎn)懸浮式及偏心套式兩種最常見的。下面進(jìn)行兩種類型的具體分析對比。</p><p>　　2.3.3三點(diǎn)懸浮式離合壓機(jī)構(gòu)</p><p>　　三點(diǎn)懸浮式的離合壓機(jī)結(jié)構(gòu)采用三點(diǎn)支承滾筒，如圖2-4所示： 1、2在離合壓時為固定點(diǎn)，當(dāng)凸套與1、2

24、接觸位置變化時，橡皮滾筒軸5的軸心線與1、2之間的距離就發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)了離合壓。</p><p>　　圖2-4 三點(diǎn)支撐離合壓原理簡圖</p><p>　　1,2-偏心結(jié)構(gòu)3-圓輪與彈簧</p><p>　　4-凸套 5-橡皮滾筒的軸 6-連桿</p><p>　　下面分析一下這三點(diǎn)的作用及工作原理: </p><

25、;p>　　1點(diǎn)是用來調(diào)滾筒中心距的，是由一個偏心軸加一個軸承外環(huán)構(gòu)成的。當(dāng)偏心軸的位置變化時，其軸承外環(huán)的位置也變化，則滾筒的軸心也隨之而變。使用軸承外環(huán)關(guān)鍵是把滑動摩擦改為滾動摩擦，減少磨損和功率損耗。此偏心軸的運(yùn)動一般都是靠蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)帶動的。除了這一點(diǎn)外，另外一點(diǎn)還有支撐滾筒和承受部分印刷壓力的作用。因此這三點(diǎn)中，1點(diǎn)是最粗的，即使出現(xiàn)故障也不允許其斷裂。 </p><p>　　2點(diǎn)是用來給凸套4定位

26、的用的，即凸套每處于一個新的位置時，該點(diǎn)則保持使凸套在新的位置上不再繼續(xù)向右運(yùn)動。由于該點(diǎn)只起一個定位作用，需要的力很小，所以其軸相對來說細(xì)一些。正因如此，該點(diǎn)還能起到保護(hù)作用，當(dāng)機(jī)器受到較大的沖擊時，該點(diǎn)為薄弱環(huán)節(jié)，首先折斷，避免其它部件進(jìn)一步損壞。除了上述的作用外，該點(diǎn)的另一個重要作用就是調(diào)壓作用。該點(diǎn)的結(jié)構(gòu)和1點(diǎn)的結(jié)構(gòu)基本上一樣，也是一個偏心軸承加一個軸承外環(huán)。當(dāng)偏心軸的位置變化時，凸套4與該點(diǎn)的接觸位置好發(fā)生變化，從而改變了滾筒

27、的位置，實(shí)現(xiàn)了調(diào)壓。</p><p>　　該偏心軸的運(yùn)動一般都是用齒輪帶動的，即把偏心軸與扇形齒輪的軸裝在一起，再用一個小齒輪帶動這個扇形齒輪轉(zhuǎn)動。正常工作時，由于偏心軸本身自鎖，即離合壓時，齒輪不會轉(zhuǎn)動。</p><p>　　3點(diǎn)是用來使?jié)L筒復(fù)位用的，即使?jié)L筒在每一新的位置上都能保持穩(wěn)定。3點(diǎn)的結(jié)構(gòu)是由一個強(qiáng)力彈簧加一個圓輪組成的。當(dāng)凸套4離開圓輪時，彈簧就伸長使圓輪與凸套繼結(jié)保持接觸，

28、當(dāng)凸套推動圓輪運(yùn)動時，彈簧就壓縮。不管凸套的位置有何變化，3點(diǎn)總是與凸套接觸，因此總是能滿足平面三點(diǎn)定位原理的，這個定位關(guān)系必須絕對保證。除了上述的作用外，3點(diǎn)的彈簧還有緩沖吸振的作用，從而使機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)。 </p><p>　　三點(diǎn)是縣浮式離合壓機(jī)構(gòu)幾乎對墻板孔沒有任何要求，這給墻板孔的加工帶來了很大的方便。壓力調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)少，準(zhǔn)確性高。而且調(diào)節(jié)方便。由于有薄弱環(huán)節(jié)的存在，能夠起到保護(hù)機(jī)器的作用，但是這種離合壓

29、機(jī)構(gòu)的安裝和調(diào)試都很麻煩，沒有專用的工具和豐富的經(jīng)驗，很難保證其精度。由于只有三點(diǎn)接觸，接觸面比較小，因此抗沖擊能力差，不適于大的印刷壓力。</p><p>　　再來具體分析下圖2-5所示的海德堡膠印機(jī)的三點(diǎn)支撐離合壓機(jī)構(gòu)圖。從圖可以看出其基本結(jié)構(gòu)與J2108膠印機(jī)離合壓機(jī)構(gòu)相同。離合壓凸輪裝在傳紙滾筒軸頭上。合壓時，電磁鐵8得電，電磁鐵吸合。通過連桿16及擺桿5使雙頭棘爪的合壓端棘爪7對準(zhǔn)合壓頂塊，在合壓凸輪1

30、、滾子10的推動下，雙頭棘爪帶動擺臂9及合壓軸逆時針旋轉(zhuǎn)，通過固定在合壓軸上的擺桿13、長連桿14使橡皮滾筒軸承外套逆時針旋轉(zhuǎn)過一角度，其外輪廓高面先后轉(zhuǎn)到兩個支撐圓柱上，橡皮滾筒克服重力和彈簧壓力向右上方移動，先后與印版滾筒和壓印滾筒合上壓。離壓是整個過程相反。為了保證橡皮滾筒每次離合壓時有確定、穩(wěn)定的工作位置，當(dāng)離合壓凸輪通過滾子擺桿將雙頭棘爪頂?shù)絻蓚€極限位置時，其合壓軸擺臂應(yīng)靠在兩個限位螺釘22、23上。</p>&

31、lt;p>　　三點(diǎn)支撐機(jī)構(gòu)的調(diào)壓裝置是利用調(diào)節(jié)偏心支撐圓柱來調(diào)節(jié)滾筒中心距和印刷壓力的。如圖2-5，當(dāng)轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)蝸桿28，使固裝在偏心支撐圓柱上的蝸輪轉(zhuǎn)動，改變偏心圓柱位置，從而推動橡皮滾筒向壓印滾筒方向移動，而達(dá)到改變中心距和印刷壓力的目的。同樣的方法調(diào)節(jié)另一偏心支撐圓柱時，可以調(diào)節(jié)橡皮滾筒與印版滾筒壓力，調(diào)節(jié)順序也是以壓印滾筒為基準(zhǔn)先調(diào)前者。</p><p>　　圖2-5 Mov膠印機(jī)三點(diǎn)支撐離合壓

32、機(jī)構(gòu)</p><p>　　2.3.4偏心套式離合壓機(jī)構(gòu)</p><p>　　偏心套離合壓機(jī)構(gòu)分為單偏心套離合壓機(jī)構(gòu)、雙偏心套離合壓機(jī)構(gòu)和單偏心軸承與雙偏心軸承的組合應(yīng)用。</p><p>　　1.采用單偏心軸承:一般是壓印滾筒固定，印版與橡皮滾筒的軸端安裝在偏心軸承上。如圖2-6a所示：印版滾筒的偏心軸承是專門用來調(diào)節(jié)印版滾筒和橡皮滾筒之間壓力的，因此偏心半徑OiO

33、p應(yīng)垂直于兩滾筒軸中心連線OpOb，使Op移動能較大地改變它和Ob的距離。橡皮滾筒的偏心軸承有兩個用途,一個是用于滾筒的離壓和合壓,另一個是調(diào)節(jié)橡皮滾筒和壓印滾筒之間的壓力。橡皮滾筒偏心軸承的位置應(yīng)當(dāng)滿足下列三個條件：1）為了保證離壓時橡皮滾筒與其余兩滾筒的離壓量相等，須使橡皮滾筒在合壓位置與離壓位置時中心的連線ObOb1與滾筒排列角∠OpObOi的角分線重合。2）為了調(diào)節(jié)橡皮滾筒與壓印滾筒之間的壓力，應(yīng)對于橡皮滾筒與印版滾筒的影響較小

34、，O2、Ob、Op三點(diǎn)共線。3）為了最有效的調(diào)節(jié)橡皮滾筒與壓印滾筒之間的壓力，應(yīng)使O2Ob⊥OiOb。</p><p>　　（a） （b）</p><p>　　圖 2-6 單偏心軸承調(diào)節(jié)圖</p><p>　　圖2-6b所示為單偏心軸承調(diào)節(jié)滾筒中心距的另一種方案。即印版滾筒固定，壓印滾筒合橡皮

35、滾筒安裝在各自的偏心軸承中。在這種情況下，壓印滾筒偏心軸承作為單獨(dú)調(diào)節(jié)壓印滾筒合橡皮滾筒之間的壓力，而橡皮滾筒的偏心軸承，一方面用作單獨(dú)調(diào)節(jié)印版滾筒合橡皮滾筒之間的壓力，另一方面完成橡皮滾筒離合壓。這種結(jié)構(gòu)對紙張傳遞不利，因為壓印滾筒中心變動后會影響紙張交接位置。故實(shí)際生產(chǎn)中很少使用。</p><p>　　這種單偏心機(jī)構(gòu)容易制造,但是由于只有一個滾筒的中心確定,調(diào)節(jié)后容易出現(xiàn)滾筒間平行誤差,同時調(diào)節(jié)也不方便。&l

36、t;/p><p>　　2.采用雙偏心軸承:如圖1-5所示,印版滾筒和壓印滾筒的軸心Op、Oi是固定的,在橡皮滾筒軸端裝有雙偏心軸承。外偏心軸承一般用作單獨(dú)調(diào)節(jié)中心距ObOi，內(nèi)偏心軸承用來調(diào)節(jié)中心距OpOb及滾筒離、合壓。雙偏心軸承有三個圓心,而兩個圓心是兩個零件圓心的重合。 Ob為內(nèi)偏心軸承內(nèi)孔和橡皮滾筒軸的圓心；Oi為外偏心軸承內(nèi)孔和內(nèi)偏心軸承外圓的圓心；O2外偏心軸承外圓和墻板孔的圓心。</p>

37、<p>　　離合壓及調(diào)節(jié)橡皮滾筒與印版的壓力時，外偏心軸承不動，內(nèi)偏心軸承繞O1轉(zhuǎn)動。安排內(nèi)偏心軸承位置重點(diǎn)保證調(diào)節(jié)的獨(dú)立性并兼顧離合壓力相等。調(diào)節(jié)橡皮滾筒與壓印滾筒之間的壓力是依靠轉(zhuǎn)動外偏心軸承來實(shí)現(xiàn)的。</p><p>　　圖2-7還表示出了偏心軸承的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。擺桿1擺動使內(nèi)偏心軸承轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)滾筒離合壓。雙頭螺絲2可以調(diào)節(jié)橡皮滾聽與印版滾筒之間的壓力。擺桿4可以調(diào)節(jié)橡皮滾筒與壓印滾筒之間的壓力，刻度

38、盤5只是滾筒間隙（壓力）大小。調(diào)節(jié)雙頭螺絲3可是刻度盤的示值與實(shí)際滾筒間隙相等。</p><p>　　圖2-7 雙偏心軸承調(diào)節(jié)圖</p><p>　　上述雙偏心調(diào)節(jié)，滾筒的中心線平行度較好，但雙偏心軸承精度要求嚴(yán)，增加了制造的困難。</p><p>　　3.單偏心軸承和雙偏心軸承的組合應(yīng)用：如圖2-8所示為單偏心軸承和雙偏心軸承的組合。各偏心已旋轉(zhuǎn)至壓印位置。

39、印版滾筒的偏心軸承用于調(diào)節(jié)中心距OpOb，故O3Op垂直O(jiān)pOb（近似）。橡皮滾筒軸安裝與雙偏心軸承中，外偏心軸承用于調(diào)節(jié)橡皮滾筒與壓印滾筒之間的壓力，內(nèi)偏心軸承用于控制印刷滾筒的離合壓。在調(diào)節(jié)外偏心軸承時，O1圍繞固定的O2點(diǎn)轉(zhuǎn)動，O2、O1CD形成一個四連桿機(jī)構(gòu)，O1C為連桿，Ob為連桿上一點(diǎn)，他的運(yùn)動軌跡為形狀復(fù)雜的平面曲線。連桿瞬心為P點(diǎn)。由于偏心距O1Ob很小，故POb很逼近直線OpO1O2，可見橡皮滾筒中心Ob的運(yùn)動方向近似

40、垂直于OpO2O1，所以調(diào)解中心距ObOi時，中心距ObOp基本上不變。當(dāng)旋轉(zhuǎn)內(nèi)偏心軸承時，Ob繞O1旋轉(zhuǎn)，Ob所走圓弧軌跡的始末兩點(diǎn)連線基本在∠OpObOi的等分線方向上，故離壓后所的滾筒間的間隙相等。</p><p>　　圖2-8 單雙偏心組合調(diào)節(jié)圖</p><p>　　目前，國產(chǎn)單色腳印機(jī)采用的調(diào)解中心距的偏心機(jī)構(gòu)就屬于這種形式。他對偏心套精度和墻板制造精度要求都比較嚴(yán)格，但由

41、于每一個偏心只控制一個環(huán)節(jié)，所以容易達(dá)到技術(shù)要求。該機(jī)構(gòu)使用方便，甚至在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中也能調(diào)解中心距，從A、B的刻度上直接讀出調(diào)節(jié)量的大小。</p><p>　　2.3.5兩種方案比較</p><p>　　三點(diǎn)懸浮式離合壓機(jī)構(gòu)離合方便，幾乎對墻板孔沒有任何要求，這給墻板孔的加工帶來了很大的方便。并且其壓力調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)少，準(zhǔn)確性高。而且調(diào)節(jié)方便。由于有三點(diǎn)支撐的薄弱環(huán)節(jié)存在，能夠有效的起到保護(hù)機(jī)

42、器的作用。但是這種離合壓機(jī)構(gòu)的安裝和調(diào)試都很麻煩，必須使用專用的工具，并借助豐富的經(jīng)驗，方可保證其安裝精度。</p><p>　　由于只有三點(diǎn)接觸，接觸面比較小，因此抗沖擊能力差，不適于大的印刷壓力。這也就是三點(diǎn)懸浮機(jī)構(gòu)為什么只在小膠印設(shè)備上廣泛使用的原因。</p><p>　　同偏心式離合壓機(jī)構(gòu)相比較，偏心式的離合壓機(jī)構(gòu)為了考慮順序離合壓，必須采用雙偏心機(jī)構(gòu)才能夠?qū)崿F(xiàn)，但偏心機(jī)構(gòu)的加工十

43、分復(fù)雜，而且加工精度也有很大的要求，三點(diǎn)懸浮式離合壓無須在機(jī)械結(jié)構(gòu)上為考慮順序控制而做更多的工作，電器部分就很容易實(shí)現(xiàn)順序離合壓的功能。</p><p>　　2.4凸套或偏心套的推動機(jī)構(gòu)</p><p>　　離合壓機(jī)構(gòu)的工作原理時所說的連桿推動凸套或偏心套的運(yùn)動中連桿的動力都是間接來自于離合壓凸輪，如圖2-9所示。 </p><p>　　合壓時，連桿7推動撐牙5向上

44、與撐墊6接觸，合壓凸輪推動擺11擺動，同時使撐牙5與主動桿4一起擺動，從而帶動桿3向下運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)合壓。離壓時，電磁鐵放開擺桿8，使其上升，則撐牙5脫離與合壓擺桿11上的撐墊6接觸，而開始與合壓擺桿10上的撐墊接觸。離壓凸輪2推動離壓擺桿10擺動，使撐牙5與主動桿4一起擺動，從而帶動連3向上運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)離壓。 </p><p>　　圖2-9 凸套或偏心套的推動機(jī)構(gòu)</p><p>　　1

45、-合壓凸輪，2-離壓凸輪，3-連桿，4-主動桿，5-撐牙，6-撐墊，</p><p>　　7-連桿，8-擺桿，9-電磁鐵，10-離壓擺桿，11-合壓擺桿</p><p>　　合壓時，連桿7推動撐牙5向上與撐墊6接觸，合壓凸輪推動擺11擺動，同時使撐牙5與主動桿4一起擺動，從而帶動桿3向下運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)合壓。離壓時，電磁鐵放開擺桿8，使其上升，則撐牙5脫離與合壓擺桿11上的撐墊6接觸，而開始與合

46、壓擺桿10上的撐墊接觸。離壓凸輪2推動離壓擺桿10擺動，使撐牙5與主動桿4一起擺動，從而帶動連3向上運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)離壓。 </p><p>　　離合壓機(jī)構(gòu)只允許有兩種狀態(tài)存在：一是合壓狀態(tài)，另一是離壓狀態(tài)，不充行出現(xiàn)即不合壓又不離的模棱兩可的狀態(tài)。</p><p>　　順序離合壓的順序不能改變，合壓凸輪的第一高點(diǎn)推動橡皮滾筒和印版滾筒合壓，第二點(diǎn)推動橡皮滾筒與壓印滾筒合壓；而離壓凸輪的第一高點(diǎn)

47、推動橡皮滾筒與壓印滾筒離壓，第二點(diǎn)推動橡皮滾筒與印版滾筒離壓。由于橡皮滾筒與印版滾筒的離壓量與其與壓印滾筒的離壓量不一樣，后者要稍微大一些，因此離壓凸輪和合壓凸輪的輪廓曲線也有所差別。</p><p><b>　　2.5調(diào)壓機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　調(diào)壓機(jī)構(gòu)的作用就是改變滾筒的中心距，即橡皮滾筒與印版滾筒的中心距，橡皮滾筒與壓印滾筒的中心距。調(diào)壓機(jī)構(gòu)的動作都是

48、單獨(dú)進(jìn)行的，即每一套機(jī)構(gòu)只負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)一處的中心距。調(diào)壓機(jī)構(gòu)有的機(jī)器上一套，有的機(jī)器上兩套；有的機(jī)器上兩邊一起調(diào)，有的兩邊單獨(dú)調(diào)。帶有一套調(diào)壓機(jī)構(gòu)的機(jī)器，只能調(diào)節(jié)橡皮滾筒和壓印滾筒之間的中心距，另一處的中心距都能調(diào)。從機(jī)器設(shè)計的角度來看，帶有兩套調(diào)壓機(jī)構(gòu)的意義并不大，因為橡皮滾筒與印版滾筒之間只有油墨傳遞，一般情況下一次調(diào)好后，可很長時間不需要調(diào)整。橡皮滾筒和壓印滾筒之間的調(diào)壓機(jī)構(gòu)是必須的，改變襯墊很麻煩，而動一下中心距則很方便。 <

49、/p><p>　　一邊單調(diào)的調(diào)壓機(jī)構(gòu)(即在一邊調(diào)節(jié)，兩邊的調(diào)壓機(jī)構(gòu)同時工作)，只要機(jī)器的精度保證，調(diào)壓時就能夠始終保持滾筒軸線平行，但在墻板間需要一個傳動軸把兩邊的調(diào)壓機(jī)構(gòu)連在一起。兩邊單獨(dú)調(diào)的調(diào)壓機(jī)構(gòu)，即兩邊的調(diào)壓機(jī)構(gòu)單獨(dú)進(jìn)行調(diào)節(jié)，互不影響。由于人為因素的存在，有時兩邊不能調(diào)的完全一樣，這對機(jī)器的工作很不利，所以這種結(jié)構(gòu)在新的機(jī)器上已逐步開始淘汰。調(diào)壓機(jī)構(gòu)和離合壓機(jī)構(gòu)一樣，也是通過改變凸套或偏心套的位置來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)滾

50、筒中心距的。三個滾筒中壓印滾筒的軸心線是不動的，因此能調(diào)的只能是橡皮滾筒和印版滾筒，印版滾筒的軸心位置的變化只影響其和橡皮滾筒之間的中心距，而橡皮滾筒的位置變化時對兩滾筒的中心距都可能有影響，因此在設(shè)計時，總是想辦法使調(diào)節(jié)橡皮滾筒和壓印滾筒的中心距對另一中心距影響最小或無任何影響。調(diào)壓機(jī)構(gòu)上安裝的限位裝置就決定了凸套或偏心套所移動的最大幅度。一旦超出這個范圍，兩個中心距之間的相互影響就會顯著增大。 </p><p&g

51、t;　　2.6調(diào)壓機(jī)構(gòu)和離合機(jī)構(gòu)的區(qū)別與聯(lián)系</p><p>　　調(diào)壓機(jī)構(gòu)和離合壓機(jī)構(gòu)本質(zhì)上都是改變滾筒的中心距，其改變中心距的方式都是改變凸套或偏心套的位置。這是它們的共同點(diǎn)。它們的異同點(diǎn)表現(xiàn)在： </p><p>　　1)中心距的改變量不一樣調(diào)壓引起的中心距的改變量與離合壓引起的中心距的改變量相比很小。</p><p>　　2)調(diào)壓只是改變一處的中心距，而離合壓

52、兩個中心距都在改變。 </p><p>　　3)離合壓只有兩個明確的位置，離壓或合壓，而調(diào)壓量卻是在一個范圍內(nèi)連續(xù)變化。</p><p>　　4)離合壓機(jī)構(gòu)只有在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時才能工作，且可自動進(jìn)行，而調(diào)壓機(jī)構(gòu)在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)或靜止時都可進(jìn)行調(diào)節(jié)，不過只能手動，但是運(yùn)動中調(diào)節(jié)更好。 </p><p>　　5)離合壓機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，而調(diào)壓機(jī)構(gòu)相對簡單。 </p>&

53、lt;p>　　2.7離合壓機(jī)構(gòu)的限位裝置</p><p>　　離合壓機(jī)構(gòu)的限位裝置是保證離合壓機(jī)構(gòu)始終工作在有效的范圍內(nèi)的一個重要裝置。沒有此裝置，合壓時，由于機(jī)構(gòu)的慣性，就有可能超過最大的合壓位置；離壓時，同樣因機(jī)構(gòu)的慣性存在，就有可能起過最大的離壓位置。速度過高時，限位裝置有可能造成離合壓機(jī)構(gòu)的反彈，從而造成離合壓機(jī)構(gòu)到不了位。如何消除離合壓機(jī)構(gòu)的慣性成了設(shè)計中心必須考慮的一個問題，目前有的設(shè)備上采用了

54、摩擦制動裝置。這樣能使離合壓機(jī)構(gòu)達(dá)到最大的位置時速度減為零，從而不產(chǎn)生任何沖擊，也沒有反彈的現(xiàn)象存在。采用摩擦制動裝置可不必安裝限位裝置，事實(shí)上有的廠家已經(jīng)開始這樣做了。離合壓機(jī)構(gòu)和調(diào)壓機(jī)構(gòu)都引起中心距的變化，因此必須盡可能消除它們之間的相互影響。也就是說，無論調(diào)壓量多大，離壓合機(jī)構(gòu)的兩個工作狀態(tài)不應(yīng)改變。這就是要求調(diào)壓時，連桿只能以和主動桿的連拉點(diǎn)為支點(diǎn)擺動，設(shè)計時必須滿足這個條件。離合壓機(jī)構(gòu)的限位靠塞必須正確安裝，即在最大離合壓量時

55、，使主動桿與靠塞的距離為0.1mm。大了起不到限位的作用，小了有可能使離合壓機(jī)構(gòu)不到位。 </p><p>　　3 結(jié)構(gòu)設(shè)計及運(yùn)動分析</p><p>　　離合壓的傳動機(jī)構(gòu)一般采用凸輪-連桿機(jī)構(gòu),它要滿足在離合壓過程中印刷滾筒平移、無沖擊現(xiàn)象和離壓或合壓位置的定位穩(wěn)定可靠兩個基本要求,這就有賴于正確設(shè)計離合壓機(jī)構(gòu)的各個部件.而平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)分析則包括機(jī)構(gòu)的位移、速度和加速度的分析。&l

56、t;/p><p>　　(a) 離合壓機(jī)構(gòu)簡圖 (b)等效離合壓機(jī)構(gòu)簡圖</p><p>　　圖 3-1 離合壓機(jī)構(gòu)和等效離合壓機(jī)構(gòu)簡圖</p><p>　　圖3-1(a)為三點(diǎn)懸浮式離合壓機(jī)構(gòu)簡圖,凸輪套被支撐在三個滾子央,其中兩個滾子固定,另外一個滾子受到撐力彈簧作用。為便于分析, 將離合壓機(jī)構(gòu)等效成一個曲柄滑塊機(jī)構(gòu),一個四桿

57、機(jī)構(gòu)和一個凸輪滾子從動件機(jī)構(gòu),等效離合壓機(jī)構(gòu)如圖3-1(b)所示。等效后的結(jié)構(gòu)簡圖可知,首先要通過分析凸輪的運(yùn)動規(guī)律來計算從動件的運(yùn)動，然后在對與從動件相連的四桿機(jī)構(gòu)緊系分析，從而獲得合壓和離壓過程中P點(diǎn)相對于O點(diǎn)的位移、速度和加速度分析結(jié)果。機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析的方法可分為圖解法和解析法兩大類。圖解法比較直觀，但結(jié)果不夠精確，解析法可獲得精確的結(jié)果，還可用于計算機(jī)的運(yùn)算。</p><p>　　3. 1順序離合壓時間&l

58、t;/p><p>　　三滾筒順序離合壓時間如圖3-2所示。設(shè)從橡皮滾筒與印版滾筒合壓到橡皮滾筒與壓印滾筒合壓所經(jīng)過的時間相當(dāng)于滾筒轉(zhuǎn)角θ,橡皮滾筒與印版滾筒的合壓提前角為γ。</p><p>　　如橡皮滾筒與印版滾筒的咬口邊在到達(dá)壓印點(diǎn)A之前合壓,為了保證橡皮滾筒與壓印滾筒是在圖文的托梢邊通過壓印點(diǎn)B之后才</p><p><b>　　開始合壓,則應(yīng)有:<

59、;/b></p><p>　　θ >α +γ - β</p><p>　　其中, α為滾筒排列角;β為滾筒空檔角.</p><p>　　θ值取得大一些有利于保證橡皮滾筒與壓印滾筒在圖文托梢邊通過壓印點(diǎn)B之后合壓,但若過大,可能會使橡皮滾筒與壓印滾筒的咬口邊經(jīng)過C點(diǎn)后才合壓,仍然不能滿足要求. 所以為了保證橡皮滾筒與壓印滾筒的咬口邊在B點(diǎn)前合壓,則<

60、/p><p><b>　　θ <α +γ</b></p><p>　　因此,從橡皮滾筒與印版滾筒合壓到橡皮滾筒與壓印滾筒合壓這段時間內(nèi),滾筒的轉(zhuǎn)角θ</p><p><b>　　應(yīng)滿足下式:</b></p><p>　　α +γ - β <θ <α +γ</p><

61、p>　　順序離合壓機(jī)構(gòu)簡單、易于調(diào)節(jié),并且有利于提高滾筒表面利用系數(shù)和滿足印刷工藝的要求, 因而現(xiàn)代單張紙膠印機(jī)均采用順序離合壓方式</p><p>　　3.2凸輪實(shí)際廓線上點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)值確定</p><p>　　為了對凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動學(xué)分析,首先必須求出原凸輪的理論廓線. 測量所獲得的原始數(shù)據(jù)是凸輪從0°～360°每隔1°的向徑值:</p>

62、<p>　　在任意節(jié)點(diǎn)處,其導(dǎo)數(shù)值可以由數(shù)值微分方法求出近似值. 我們采用數(shù)值微分中的5 點(diǎn)公式,取5點(diǎn)xk - 2 , xk - 1 , xk , xk + 1 ,xk + 2 , 相應(yīng)的函數(shù)值為yk - 2 , yk - 1 , yk , yk + 1 , yk + 2 ,則xk 處的微分值由下式確定:</p><p><b>　　(1)</b></p><

63、p>　　式中, h 為步長, h=xk - 1-xk - 2=xk-xk - 1 =xk + 1-xk=xk + 2-xk + 1≠0。</p><p>　　對于凸輪機(jī)構(gòu),按極坐標(biāo)可得:</p><p><b>　　(2)</b></p><p>　　式中, h=θk - 1-θk - 2=θk-θk - 1 =θk + 1-θk=θk

64、+ 2-θk + 1=1。</p><p>　　按上式就可以確定凸輪廓線上各點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)值。</p><p>　　3.3凸輪實(shí)際廓線上切線和法線傾角的確定</p><p>　　如圖3-3 所示,凸輪廓線在Ck 點(diǎn)的向徑與其切線TT 的夾角μ由下式確定:</p><p><b>　　(3)</b></p><

65、;p>　　則凸輪廓線在Ck 點(diǎn)的切線和法線NN 與X 軸的傾角λk 和ηk 分別為:</p><p><b>　　(4)</b></p><p><b>　　(5)</b></p><p>　　式(4) 、(5) 在不同的象限和不同的凸輪廓線段會有不同的表現(xiàn)形式。</p><p>　　圖3-3

66、 凸輪廓線上切線和法線的確定</p><p>　　3.4凸輪機(jī)構(gòu)理論廓線的確定</p><p><b>　　在圖3-4中,有:</b></p><p>　　OG = OCk + CkG (6)</p><p>　　矢量式在兩坐標(biāo)軸

67、上的投影為:</p><p>　　式中, rt 為滾子半徑. 矢量OG 的向徑值rk 和轉(zhuǎn)角ψk 分別為:</p><p>　　圖3-4 按凸輪實(shí)際廓線確定其理論廓線</p><p>　　3.5按凸輪理論廓線確定從動件的運(yùn)動規(guī)律及壓力角</p><p>　　圖3-5 按凸輪理論廓線確定從動件的運(yùn)動規(guī)律</p><

68、;p>　　圖3-5中, a 為兩軸心間的距離;βb 為從動件起始位置與軸心連線AB 之間的夾角; rb 為基圓半徑;rk 為凸輪理論廓線上任意點(diǎn)的向徑;βk 為從動件從起始位置起算起的從動件轉(zhuǎn)角,即從動件的角位移。從圖3-5 可得:</p><p>　　則與βk 對應(yīng)的凸輪角位移為:</p><p><b>　　(11)</b></p><p

69、><b>　　(12)</b></p><p>　　式中,當(dāng)從動件推程與凸輪轉(zhuǎn)角相同時,N=1,相反,則N=-1。</p><p>　　圖3-5中凸輪廓線的法線NN 與從動件上該點(diǎn)速度V 之間的夾角αk 為其壓力角,該值為：</p><p>　　, </p><p>　　由瞬心法可以

70、得到如下式所示的凸輪角速度與從動件角速度的關(guān)系:</p><p><b>　　(14)</b></p><p>　　即 (15)</p><p>　　圖3-5中NN 與連心線BA 的延長線的交點(diǎn)P 為相對速度瞬心點(diǎn). 自P 點(diǎn)作B E 的垂線,垂足為F ,EPF =

71、αk ,在直角三角形△EPF 中有:</p><p><b>　　(16)</b></p><p>　　由以上公式推出從動件的角速度為:</p><p><b>　　(17)</b></p><p>　　按上述公式計算出的凸輪角位移在一系列數(shù)值時從動件相應(yīng)的角速度值,其凸輪角位移并非為等間距,利用插

72、值法可以得到等間距情況下的一系列凸輪角位移及其對應(yīng)的從動件角速度值:</p><p>　　從而由拉格朗日5 點(diǎn)數(shù)值微分公式得出從動件的角加速度:</p><p><b>　　(18)</b></p><p>　　3.6四桿機(jī)構(gòu)的相關(guān)計算</p><p>　　四桿機(jī)構(gòu)由L1 ,L2 ,L3 ,L4組成,四桿與水平面所夾銳角

73、分別為θ1,θ2,θ3和θ4 ,桿2,桿3和桿4的角速度分別為ω2,ω3和ω4,角加速度分別為a2 ,a3和a4。如圖3-1(b),可知凸輪從動件的角速度與AB桿的角速度相等，即,。</p><p>　　在四桿機(jī)構(gòu)中,根據(jù)矢量環(huán)方程</p><p><b>　　(19)</b></p><p>　　將上式兩邊對時間t求導(dǎo),用歐拉公式展開并整理得

74、桿4的角速度:</p><p><b>　　(20)</b></p><p>　　再一次將式(2) 對時間t求導(dǎo),用歐拉公式展開并整理得:</p><p>　　4 三維建模與運(yùn)動仿真學(xué)分析</p><p>　　ADAMS作為專業(yè)的機(jī)械仿真軟件，仿真功能十分強(qiáng)大，但其幾何建模功能則要遜色于專業(yè)的SolidWorks軟件，

75、完全依靠ADAMS的集合建模工具建立復(fù)雜的二期是空間的凸輪連桿機(jī)構(gòu)的幾何體是非常困難的。不過ADAMS與三維軟件可以通過ADAMS-Exchange模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，這為在ADAMS理建立尸體樹枝模型進(jìn)行仿真分析提供了方便。</p><p>　　4.1 Solidworks三維建模</p><p>　　使用Solidworks軟件對離合壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行裝配體的三維建模，并要按照AMAMS要求將各

76、部件位置正確擺放，組成裝配關(guān)系正確的裝配體。如果裝配關(guān)系不正確，會影響各個運(yùn)動構(gòu)件的位置關(guān)系，會對下一步用ADAMS軟件分析運(yùn)動造成誤差。</p><p>　　圖4-1為離合壓結(jié)構(gòu)整體的三維建模截圖。</p><p>　　圖4-1 離合壓結(jié)構(gòu)整體的三維建模截圖</p><p>　　因為離合壓機(jī)構(gòu)零件繁多，如果直接導(dǎo)入到ADAMS軟件里進(jìn)行分析，會影響分析的準(zhǔn)確

77、度，甚至可能因為無法完全定義每一個零件間的運(yùn)動關(guān)系而造成無法分析的情況。因此，根據(jù)離合壓機(jī)構(gòu)運(yùn)動的特點(diǎn)，將主要運(yùn)動部件：凸輪-擺桿機(jī)構(gòu)及三點(diǎn)懸浮機(jī)構(gòu)從整體裝配圖中單獨(dú)分離，這樣可方便導(dǎo)入到ADAMS軟件里進(jìn)行運(yùn)動分析。而在此處僅將分離了合壓凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析，因為合壓與離壓原理相似。</p><p>　　圖4-2（b）為根據(jù)圖4-2（a）簡化后的等效離合壓機(jī)構(gòu)三維建模</p><p>　　（

78、a）等效離合壓機(jī)構(gòu)簡圖 （b）等效離合壓機(jī)構(gòu)三維建模</p><p>　　圖4-2 等效離合壓機(jī)構(gòu)建模分析</p><p>　　4.2 ADAMS運(yùn)動仿真分析</p><p>　　對AMAMS-view進(jìn)行環(huán)境設(shè)置：重力方向為Y=-9.80665，Gravity=On，選擇單位系統(tǒng)為國際單位制：MMKS。</p>

79、<p>　　將圖4-2（b）中三維模型存為*.xmt_txt或者*.xmt_bin格式輸出，然后將這種中間格式的文件通過ADAMS的import選項讀入，讀入方式可以為Model模型后者構(gòu)件Part引入。因為此處已將機(jī)構(gòu)在Solidworks中簡化，所以此處可以選擇整體構(gòu)件作為Model引入。</p><p>　　按上述方法在AMAMS中導(dǎo)入用Solidworks建立好的機(jī)構(gòu)模型，如下圖4-3所示。

80、</p><p><b>　　圖4-4</b></p><p>　　在ADAMS軟件中，只能對有質(zhì)量的構(gòu)件進(jìn)行分析，所以再導(dǎo)入完模型后，就需要定義每一個構(gòu)件的材質(zhì)，在這個模型里可以將所有構(gòu)件都定義為Steel，每個被定義后的構(gòu)件都會產(chǎn)生一個質(zhì)心。</p><p>　　然后為了便于分辨構(gòu)件，還可以進(jìn)行質(zhì)顏色的設(shè)置。</p><

81、p>　　注意，因為構(gòu)件很多，以防有漏掉的未定義質(zhì)量的構(gòu)件，可以在設(shè)定完質(zhì)量后，點(diǎn)擊工具欄里運(yùn)動仿真選項中的Play，進(jìn)行仿真檢查，在重力的作用下，已經(jīng)定義質(zhì)量的構(gòu)件會“掉下去”，而未定義質(zhì)量的構(gòu)件AMAMS會檢查出來給與提示，然后可繼續(xù)修改，直至完全設(shè)定結(jié)束。</p><p>　　對于一些不需要運(yùn)動的構(gòu)件且也不影響運(yùn)動的構(gòu)件，可考慮將之刪除。此處就將不會影響運(yùn)動的軸類構(gòu)件刪除。</p><

82、;p>　　完全定義后的模型如下圖4-4所示</p><p><b>　　圖4-4</b></p><p>　　根據(jù)運(yùn)動關(guān)系添加動力及約束：</p><p>　　1.凸輪為整個構(gòu)件運(yùn)動的動力構(gòu)件，所以先對凸輪添加旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動力：點(diǎn)擊工具欄里的添加旋轉(zhuǎn)驅(qū)動選項，將Speed設(shè)為30。</p><p>　　2.對凸輪使用添

83、加固定副選項，將凸輪中心的點(diǎn)與大地Groud固定，作為整個運(yùn)動機(jī)構(gòu)的參考系。</p><p>　　3.凸輪與簡化后的擺桿滾子有曲面的接觸，才能使?jié)L子隨著凸輪的轉(zhuǎn)動而山下擺動，所以選擇工具欄里的曲底凸輪選項，然后分別選擇凸輪曲面與滾子曲面，作為接觸面，此時滾子與凸輪接觸面將緊密接觸，這樣就可實(shí)現(xiàn)凸輪在旋轉(zhuǎn)時，可帶動滾子沿著凸輪曲面上下擺動。</p><p>　　4.使用添加轉(zhuǎn)動副選項，分別對

84、凸輪與大地，擺桿與大地，擺桿和連桿，連桿和滾筒套等需要轉(zhuǎn)動的運(yùn)動構(gòu)件添加旋轉(zhuǎn)運(yùn)動副。如下圖4-5所示。</p><p><b>　　圖4-5</b></p><p>　　添加完所有需要運(yùn)動的構(gòu)件的運(yùn)動副后，即可點(diǎn)擊工具欄里的運(yùn)動仿真選項，參數(shù)設(shè)置如下：</p><p>　　點(diǎn)擊Play選項進(jìn)行運(yùn)動仿真模擬并保存。</p><

85、p>　　選擇工具欄里的測量工具選項，然后選擇如圖4-5中所標(biāo)示的P點(diǎn)與O點(diǎn)，分別測量P點(diǎn)相對于O點(diǎn)的位移曲線（a），速度曲線（b），加速度曲線（c）</p><p><b>　　如下圖4-6所示</b></p><p><b>　　（a）</b></p><p><b>　?。╞）</b><

86、;/p><p><b>　?。╟）</b></p><p><b>　　圖4-5</b></p><p>　　分析以上三個圖可知，由于凸輪輪廓線不光滑，在圖中5s到10s之間，位移變化基本不大，但是速度卻有小幅度波動，進(jìn)而導(dǎo)致加速度卻產(chǎn)生突變，。因此在由凸輪驅(qū)動的離合壓機(jī)構(gòu)中，隨著印刷速度的增大，離合壓機(jī)構(gòu)在工作過程中容易產(chǎn)生

87、沖擊及振動，從而影響印刷品的質(zhì)量。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　離合壓機(jī)構(gòu)是印刷機(jī)的一個重要部件，當(dāng)印刷機(jī)發(fā)生雙張、超張等故障的時候，印刷機(jī)要及時離壓；而當(dāng)故障解除開始印刷時，印刷機(jī)要及時的合壓。當(dāng)前膠印機(jī)的離合壓機(jī)構(gòu)大部分是采用凸輪連桿式的離合壓機(jī)構(gòu)，這種機(jī)械式的離合壓機(jī)構(gòu)隨著印刷速度的提高，由凸輪產(chǎn)生的振動和沖擊也越來越大，且傳遞

88、到印刷滾筒上，在一定的程度上影響印刷質(zhì)量</p><p>　　在這次對單張紙印刷機(jī)離合壓典型機(jī)構(gòu)培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計中，不僅使我對離合壓機(jī)構(gòu)的工作原理，結(jié)構(gòu)，運(yùn)動規(guī)律等有了進(jìn)一步的了解，還讓我對使用SolidWorks進(jìn)行三維建模及使用ADAMS進(jìn)行運(yùn)動仿真及分析有了基本的掌握。</p><p>　　此次設(shè)計中的主要完成了以下內(nèi)容：</p><p>　　1. 查閱相關(guān)網(wǎng)站與

89、資料，詳細(xì)了解德堡印刷機(jī)離合壓機(jī)構(gòu)的現(xiàn)狀以及特點(diǎn),熟悉及掌握Solidworks三維建模軟件和admas運(yùn)動仿真軟件的使用；</p><p>　　2.以工廠現(xiàn)有機(jī)器為參照物，對海德堡MOV機(jī)離合壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究與分析，了解其運(yùn)動規(guī)律；</p><p>　　3.以現(xiàn)有的離合壓Solidworks三維模型為基礎(chǔ)，對其進(jìn)行符合離合壓運(yùn)動規(guī)律的正確裝配，使之能在Solidworks中模擬出基本運(yùn)動；

90、</p><p>　　4.以三點(diǎn)懸浮離合壓機(jī)構(gòu)為重點(diǎn)，根據(jù)建立的等效離合壓機(jī)構(gòu)的簡圖，將離合壓機(jī)構(gòu)簡化為一個凸輪連桿機(jī)構(gòu)和兩個四桿機(jī)構(gòu)串聯(lián)的簡化三維模型；</p><p>　　5.將簡化后的模型，導(dǎo)入到ADAMS軟件中，設(shè)計各項參數(shù)及運(yùn)動副，進(jìn)行運(yùn)動仿真，并根據(jù)仿真結(jié)果，測量所需點(diǎn)的運(yùn)動數(shù)據(jù)，并進(jìn)行簡單分析。</p><p>　　在這次設(shè)計中因為將機(jī)械專業(yè)常用三維建

91、模軟件Solidworks與一種新式虛擬樣機(jī)分析軟件ADAMS，聯(lián)系起來使用到對印刷機(jī)的研究中，具有一定的創(chuàng)新力。設(shè)計結(jié)果可以方便的根據(jù)需要對其進(jìn)行調(diào)節(jié)，極大地提高了工作效率，節(jié)省了設(shè)計時間。</p><p>　　由于時間所限，設(shè)計過程中在對離合壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動分析時，沒有考慮到印刷壓力瞬間增大或減小對離合壓動作產(chǎn)生的影響，希望以后可以有機(jī)會繼續(xù)分析。</p><p><b>　　

92、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 謝普南.印刷設(shè)備.印刷工業(yè)出版社，2003.4</p><p>　　[2] 潘杰.現(xiàn)代印刷機(jī)原理與結(jié)構(gòu).化學(xué)工業(yè)出版社</p><p>　　[3] 王淑華，許鑫，等.印刷機(jī)結(jié)構(gòu)與設(shè)計.印刷工業(yè)出版社，1994年第一版</p><p>　　[4] 蔡吉飛.膠印機(jī)領(lǐng)機(jī)必讀. 印刷工

93、業(yè)出版社</p><p>　　[5] 申永勝.機(jī)械原理教程.清華大學(xué)出版社，1999</p><p>　　[7] 張印輝, 張云，等.三點(diǎn)懸浮式離合壓機(jī)構(gòu)動力學(xué)分析.昆明理工大學(xué)學(xué)報，2007.4</p><p>　　[8] 奚永迪，傅燕鳴，等. 離合壓凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)分析和反求設(shè)計.上海大學(xué)學(xué)報2005.7</p><p>　　[9]

94、 Solidworks公司. 生信實(shí)維公司 編譯Solidworks裝配體建模.</p><p>　　[10] 王之櫟，王大康.機(jī)械設(shè)計綜合課程設(shè)計.機(jī)械工業(yè)出版社 2003年6月第一版</p><p>　　[11] 成大先 主編.機(jī)械設(shè)計手冊.第三版 第3卷 化學(xué)工業(yè)出版社 1969年6月第一版</p><p>　　[12] 李軍，邢俊文，等.ADAMS實(shí)

95、例教程.北京理工大學(xué)出版社 2002.7 </p><p>　　[13] 陳德民，等.ADAMS 2007虛擬樣機(jī)技術(shù).化學(xué)工業(yè)出版社 2010.7</p><p>　　[14] 郭衛(wèi)東.虛擬樣機(jī)技術(shù)與ADAMS 應(yīng)用實(shí)例教程.北京航空航天大學(xué)出版社 2008.6</p><p>　　[15] Graphic Communications Z.A.Prust.

96、 The Goodheart-Willcox company. </p><p>　　[16] President Fairleigh . Dickinom and so on.printing Technology.. Fifth Edition</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　此次畢業(yè)設(shè)計能夠順利完

97、成，是和來自多方面的幫助十分不開的。</p><p>　　首先，自始至終得到了xx的悉心指導(dǎo)。xx老師淵博的理論知識、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)使我受益匪淺。在此謹(jǐn)向xx老師表示深深的敬意和衷心的感謝。</p><p>　　還有許多同學(xué)，他們在我建模和虛擬分析的過程中幫我檢查建模裝配錯誤,分析機(jī)構(gòu)等，最終使畢設(shè)圓滿完成。</p><p>　　感謝機(jī)電工程系機(jī)房為