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1、湖南工业大学课 程 设 计资 料 袋 机械工程 学院（系、部） 第 二 学年第 二 学期 课程名称 机械原理课程设计 指导教师 邹培海 职称 专家 学生姓名 吕超 专业班级 机械1010 学号 题 目 平压印刷机设计 成 绩 起止日期 2023 年 6 月 8 日 2023 年 6 月 15 日目 录 清 单序号材 料 名 称资料数量备 注1课程设计任务书12课程设计说明书13课程设计图纸若干张356 机 械 原 理 课程设计设计说明书平压印刷机设计起止日期： 2023 年 6 月 8 日 至 2023 年 6 月 15 日学生姓名吕超 班级 机械1010学号 成绩指导教师(签字)机械工程学院
2、（部）2023年 6月15日目录0.课程设计任务书21. 设计题目32. 工作原理和工艺动作分解33.平压印刷机的功能分析与设计过程54.机构的选型65.设计方案96.主方案印刷机构的尺寸设计127.动力简图及传递分14 8.机械传动系统的速比和变速机构149.动力系统参数及工作流程图1510.平压印刷机三维图设计1711.参考资料1812.设计总结18湖南工业大学课程设计任务书2023 2023 学年第 2 学期 机械工程 学院（系、部） 机械类 专业 机械1010 班级课程名称： 机械原理课程设计 设计题目： 平压印刷机设计 完毕期限：自 20232 年 6 月 8 日至 2023 年 6
3、 月 15 日共 1 周内容及任务一、设计的任务与重要技术参数平压印刷机是一种简易的印刷机，适合于印刷各种8开以下的印刷平。它的工作原理：将油墨刷在固定的平面签字版上，然后将装夹了白纸的平板印头紧密接触而完毕一次印刷。其工作过程如同盖章，平压印刷机中的“图章”是不动的，纸张贴近时完毕一次印刷。 平压印刷机需要实现三个动作：装有白纸的印头往复摆动，油辊在固定签字版上上下滚动使油辊油墨均匀。 其余设计参数是： 1）实现印头、油辊、油盘运动机构由一个电动机带动，通过传动系统使其具有16001800r/h的印刷能力；2）电动机的功率P=0.75kw、转速n=910r/min，电动机可以放在机架的左侧或
4、底部；3）印头的摆角为70，印头的返回行程和工作行程的平均速度之比K=1.118；3）油辊摆杆自垂直位置运动到铅字版下端的摆角为110；5）油盘直径为300mm，油辊的起始位置就在油盘的边沿；6）规定机构的传动性能良好，结构紧凑，易于制造；二、设计工作量规定：对设计任务课题进行工作原理和工艺动作分解，根据工艺动作和协调规定拟定运动循环图，进行执行机构选型，构思该机械运动方案，并进行的选择和评估，拟定机械运动的总体方案，根据任务书中的技术参数，拟定该机械传动系统的速比和变速机构，作出机构运动简图，对相关执行机构的具体尺度进行分析与设计。进度安排起止日期工作内容6.8-5.11构思该机械运动方案5
5、.11-6.14运动分析及作图6.15整理说明书与答辩重要参考资料1 朱理机械原理北京：高等教育出版社，2023：15-2002 邹慧君机械原理课程设计北京：高等教育出版社，2023：15-250指导教师： 邹培海 2023 年6 月15 日系（教研室）主任： 王菊槐 20232 年6 月 15 日1.设计题目：平压印刷机机构设计1.1设计原理：平压印刷机是一种简易的印刷机，适合于印刷各种8开以下的印刷平。它的工作原理：将油墨刷在固定的平面签字版上，然后将装夹了白纸的平板印头紧密接触而完毕一次印刷。其工作过程如同盖章，平压印刷机中的“图章”是不动的，纸张贴近时完毕一次印刷。平压印刷机需要实现三
6、个动作：装有白纸的印头往复摆动，油辊在固定签字版上上下滚动使油辊油墨均匀。1.2设计规定：1）实现印头、油辊、油盘运动机构由一个电动机带动，通过传动系统使其具有16001800r/h的印刷能力；2）电动机的功率P=0.75kw、转速n=910r/min，电动机可以放在机架的左侧或底部；3）印头的摆角为70，印头的返回行程和工作行程的平均速度之比K=1.118；3）油辊摆杆自垂直位置运动到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沿；6）规定机构的传动性能良好，结构紧凑，易于制造； 2.工作原理和工艺动作分解2.1工作原理和工艺动作分解一、根据工艺过程，机构应
7、具有：1.印头往复摆动；2.油辊上下滚动；3.油盘转动；二、根据需要达成的规定工作原理为：将油墨定量输送至墨盘，令墨盘作间歇运动，使墨辊醺墨时能较均匀地得到供墨；墨辊沿墨盘面和铜锌板面上下运动，完毕醺墨和刷墨动作；放有白纸的压印板绕一固定点来回摆动，其工作行程中点使白纸与涂有油墨的铜锌板压合，完毕印刷工艺。当空回行程便可取出成品。（1）根据规定及其工作原理可知，带有白纸的印头的压板绕一固定点来回摆动，由于其一个极点位置在竖直位置，极位夹角的值为70，8开以下的印制品取印刷长度为440mm就能满足其印刷规定，因此印头的行程应当为S=440mm，其简图和位移线图如图2-1所示： 图2-1（2）根据
8、规定及工作原理可知，油辊绕一固定点上下滚动从而实现其在印刷板上下滚动，由于其一个极点位置在竖直位置，其极位夹角值为110，而由规定得出的油辊的摆杆的长度大约为550mm，因此油辊的行程应当为S=738mm，其简图和位移线图如图2-2所示： 图2-23.平压印刷机的功能分析与设计过程3.1平压印刷机的功能分析由上述分析可知知：平压印刷机功能分解将油墨定量输送至墨盘墨盘做间歇运动使墨辊均匀的得到供墨墨辊上下运动完毕刷墨和醺墨放有白纸的压印板与铜锌板压合短暂停歇时取出成品完毕一次印刷图3-1平压印刷机的功能分析图3.2平压印刷机的设计过程：实现平压印刷机印刷运动的机构应有下面几种基本功能：1.在印刷
9、的极位有短暂的停歇，这样可以方便的取出印刷成品。2.装有白纸的印头往复摆动。3.油辊在固定铅字版上上下滚动。4.油盘转动使油辊上油墨均匀。5.我们设计的平压印刷机的生产效率是每小时16001800次/h。4.机构的选型4.1实现印刷功能应具有以下几种基本功能：印头需要有短暂的间歇以便于将白纸取取出。 印头机构要有往复运动。 油辊需要在印刷板上上下滚动且不能与印头的运动发生干涉，即印头离开印刷板时油辊就开始进入印刷板进行刷油。由目前所学的知识来说，实现上述运动用的机构也许会有：四杆机构、凸轮机构、导杆机构、曲柄滑块机构等。实现上述运动后还得考虑到如何使其运动得到更好的传递，表4-1是也许用到的简
10、朴机构。印头的摆动优点缺陷四杆机构结构简朴，制作精度底,运动精度高,可以承受较大压力，装配容易适合低速运动效率较低，占用空间大凸轮机构结构简朴不能承受较大压力,制造复杂,适合高速机构传动导杆机构机构较小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,质量大 下表4-2是油辊也许用到的机构：油辊的摆动优点缺陷四杆机构结构简朴,制造容易,运动精度高,可以承受较大压力,装配容易,应用于中低速.为保证两转动的配合,制造较复杂,尺寸大机构效率低。导杆机构机构较小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，机构效率低凸轮机构机构简朴转角要小于90度，故还需一个齿轮传动机构变换角度，
11、机构效率低 表4-3简朴机构的附图四杆机构导杆机构凸轮机构曲柄滑块机构5.设计方案5.1综合上述规定功能及动作的分解分析总体得出三种设计方案：方案设计方案简图一运用两个曲柄摇杆机构来完毕印头的左右摆动和油辊的上下滚动二运用凸轮带动印头的来回摆动，通过一连杆带动油辊的上下滚动三运用曲柄滑块机构的滑块通过两根连杆来带动印头和油辊的运动5.2印刷机设计方案的评估方案一：曲柄摇杆机构与槽轮的串联机构工作原理：印头和油辊的来回滚动由曲柄机构来完毕，当印头印完后，油辊开始进入准备刷油，两者的角速度相反从而不会互相干扰。优点：机构简朴 易于制造。缺陷：印头、油辊需分别控制，传动性能差；运转速度不平稳，不利于
12、涂墨均匀；方案二： 凸轮通过油盘与齿轮的串联机构工作原理；由凸轮带动印头运动，印头始终贴近凸轮运动，通过一个连杆控制油辊运动，通过积极凸轮的运动来带动油盘的转动，从动转盘通过一个齿轮与转盘连接。优点：结构比较紧凑。缺陷：凸轮传动效率差，加工不便，容易磨损。方案三：曲柄滑块机构的串联机构工作原理：通过滑块的运动来实现两个摇杆的同时转动，滑块通过一个曲柄滑块机构来驱动。优点：传动平稳，设计简朴、方便，尺寸小、重量轻。缺陷：滑块只做瞬时的停歇运动，与前面的方案相比有点缺陷，但始终优点居多。总结：最终选择方案三比较合适。6.主方案印刷机构的尺寸设计6.1印头的尺寸计算滑块反行程取时间1s，正行程时间为1.118s，完毕一次印刷2.118s，符合16001800/h。 图6-1拟定D1点位置，然后在D1点铰接铰链，以次来实现机构的联动根据余弦定理：BD1
