印刷机械基础知识

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1、第三章 平面连杆机构平面连杆机构是由一些刚性的构件用平面低副连接组成的。平面连杆机构能够实现一些比较复杂的有规律的平面运动，或者说能够实现多种运动形式的 转换。它可以把主动件的转动转换成从动件按某种规律的往事移动或往复的摆动。或把往复 移动或往复摆动转换成连续的转动。优点：平面连杆机构多数以平面低副连接，传动时所承受单位压力和磨损较小，加工也较简 便，且易达到较高精度要求，工作时又能起到增力和扩大行程的作用。缺点：平面连杆机构在实现所需规律时有一定的局限性，难以准确地实现任意的运动规律。曲柄摇杆机构：通常曲柄AB为主动件作等速转动，摇杆CD为从动件作变速往复摆动。双曲柄机构：主动曲柄ab作等速

2、转动时，从动曲柄CD作周期性的变速转动，这是双曲柄机构的运动特性。双摇杆机构：主动摇杆AB和从动摇杆CD均只能作往复的摆动。在四杆机构中，存在一个曲柄的条件是:1曲柄为最短杆； 2最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆的长度之和。 如果最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆的长度之和，则有这样三种情形。第一种，若取与最短杆相邻的杆为机架时，则最短杆为曲柄，而与机架相连的另一杆为 摇杆，该机构为曲柄摇杆机构;第二种，若取最短杆为机架时，则与机架相连的两杆均为曲柄，该机构为双曲柄机构; 第三种，若取在最短杆对面的一杆为机架时，则与机架相连的两杆均为摇杆，该机构为 双摇杆机构。但是，若最短杆

3、与最长杆的长度之和大于其余两杆的长度之和，则不论取哪一杆为机架，都 没有曲柄存在，该机构为双摇杆机构;若相对的两杆的长度两两相等，则不论取哪一杆作机 架均为双曲柄机构。第四章 凸轮机构凸轮是一 个具有曲线轮廓或凹槽的构件，在机构中为主动件，通常作连续的等速转动，也有的作摆动或往复直线移动，从动件在机构中按预定的运动规律作间歇的或连续的直线往复 移动或摆动。优点：只要具有适当的凸轮轮廓，就可以使从动杆得到任意预定的运动规律，且机构简单、 紧凑。缺点：凸轮与从动件因为是点接触或线接触，故较易磨损，凸轮轮廓曲线加工也较复杂。按凸轮的形状分类：盘形凸轮、圆柱凸轮、移动凸轮按从动件的型式分类：尖顶从动件

4、、滚子从动件、平底从动件凸轮材料要比滚子材料好，这是因为凸轮加工较复杂，而滚子加工较容易，更换也方便。所以在凸轮机构中一般让滚子先磨损。凸轮材料通常采用45、45Mn2、40Cr等牌号的优质结 构钢制造，表面淬硬到HRC52-58。还可采用15、20、20mn2、2OCr经渗碳淬火到HRC56 一 62,渗碳层厚度一般为0.61.5mm。第五章 齿轮传动直齿和直齿轮传动、斜齿轮传动、圆锥齿轮传动和齿轮齿条传动 优点：1传动比稳定，传递运动准确可靠。2承载能力高，结构紧凑。3机械效率高。 4能实现平行轴、任意角相交轴、和任意角交错轴之间的传动。 5使用寿命较长。缺点：制造精度要求较高；容易发生冲

5、击、噪音；不宜作远距离的传动齿轮传动的分类：平面齿轮传动、空间齿轮传动齿轮传动的要求：传动平稳、承载能力强齿廓啮合的基本定律：传动比等于连心线0102被齿廓接触点的公法线所分成两段的反比。 结论：欲使两齿轮的传动比为一常数，则其齿廓必须符合这样的条件，即:不论两齿廓在任 何位置接触，过接触点所作两齿廓的公法线都必须通过两轮连心线上的定点P。 当基圆半径趋于无穷大时，渐开线就成为一直线。齿条就是这种直线齿廓。失效：斜齿轮正确啮合条件是:模数(mn)和压力角(a丿应分别相等，即：mn1 = mn2;a n1 =a n2。 两轮在分度圆上的螺旋角(B )必须大小相等，旋向相反，即一个为右旋，另一个为

6、左旋，表 示为：B =-0 2。斜齿圆柱齿轮连续传动的条件，除满足上述模数、压力角和螺旋角的要 求外，斜齿轮的端面重叠系数必须大于1。齿轮在传动过程中，由于载荷的作用，齿轮轮齿表面会发生部分的或整体的损坏 或永久的变形，影响齿轮传动质量，严重时甚至使齿轮丧失工作能力，象这类损坏或变形称 为轮齿的失效。失效形式：1轮齿的点蚀：一对轮齿从开始啮合到脱离啮合，接触面上各点的接触应力是反复变化的，当这种接触应力和它重复的次数过多时，齿面就会发生微小的疲劳裂纹，随 着齿轮不断的啮合，裂纹逐步扩展，致使裂纹间金属微粒剥落而形成小坑，这种现象 称为齿面点蚀。齿面上有滑润油存在，可减少点蚀发生；齿面粗糙度值较

7、低不易发生点蚀；齿轮的热处理对 点蚀也有一定的影响。2齿面磨损：由于相互啮合的两齿廓表面间，存在着不可避免的相对滑动，在载荷的 作用下，齿面必然会发生磨损。在开式齿轮传动中，空间的灰尘、杂物，印刷纸张中的纸毛、砂粒等容易进入啮合轮齿间， 造成齿面间的“研磨磨损”。如果砂粒一类“磨料”颗粒较大时，齿面就会出现明显的刮痕，齿面磨损加快，这种严重刮 伤齿面的磨损称为“刮伤”。对于印刷机械低速传动齿轮，过载时往往在主动轮的齿根或从动轮的齿顶部分，沿整个齿面 有很薄的金属层被磨掉，这种磨损称为“过载磨损”。当一对相互啮合的齿轮的装配中心距小于要求尺寸或齿形有较大的误差时，齿顶边缘和齿根 部分会产生不正确

8、的啮合状态，造成齿根圆角部分产生局部的磨损。这种磨损的原因，主要 是轮齿的干涉引起的，称为“干涉磨损”。3齿面胶合：齿面的温度升高，轮齿接触处金属局部粘结。当齿轮继续传动时，由于 存在齿面相对滑动，较硬的齿面将较软的齿面撕成沟纹，在齿面上造成垂直于节线的划痕， 这种现象称为“齿面胶合”。采用粘度较大或抗胶合性能较好的润滑油，提高齿面的硬度，降低齿面的粗糙度。3轮齿折断：常发生于载荷频繁变动的齿轮传动中。轮齿受到短时过载或严重冲击时，会骤然折断。轮齿折断面呈粗晶粒状，外观类似铸铁的断 口，这种折断称为“过载折断”。轮齿疲劳折断不象过载折断那样骤然发生。发生疲劳折断前，在齿根部分会出现一些痕迹:

9、将齿面擦净用放大镜可以看到沿齿根处有一些细线；不擦净齿面油污，也可看到沿齿根处油 污较其它部分黑污，且在齿根细线附近常有黑色粉末，这种黑色的细线就是疲劳裂纹。 二、齿轮的常用材料性能：齿面有足够的硬度和耐磨性； 轮齿在变化载荷和冲击载荷下有足够的弯曲强度和冲击韧性； 易加工，热处理变形小。经加工及热处理后能达到所需的精度和表面粗糙度。 锻钢、铸钢、铸铁、非金属（夹布胶木、尼龙、塑料）第六章 蜗杆传动优点：传动比大，传动平稳，噪声小，结构紧凑；当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩 擦角时，机构实现自锁。缺点：齿面间存在较大的相对滑动速度，摩擦损耗大，传动效率低。蜗杆传动的类型圆柱蜗杆：阿基米德蜗

10、杆、延伸渐开线蜗杆及渐开线蜗杆蜗杆蜗轮正确啮合的条件：主截面内的模数和压力角彼此相等，亦即:蜗轮端面的模数m，应等于蜗杆轴面的模数m ,t2 a1且为标准值;蜗轮端面的压力角a应等于蜗杆轴面的压力角a ，且为标准值。即表示为：t2 a1m = m = mt2a1a = a= at2a1此外，蜗杆分度圆柱上的螺旋线升角入应等于蜗轮分度圆柱上的螺旋角B，且两者的旋向必须相同蜗杆传动的失效形式:一般情况下，蜗轮的强度较差，所以失效是在蜗轮上发生。 一般情况下，蜗轮的强度较差，所以失效是在蜗轮上发生。因而摩擦和发热情况远比齿轮传 动严重，故较容易发生磨损和胶合。在闭式传动中，蜗轮的失效形式主要是胶合与

11、点蚀;在 开式传动中，蜗轮的失效形式主要是磨损。蜗杆传动常用材料:蜗杆、蜗轮的材料首先要求有良好的耐磨性，还要有一定的强 度。常用蜗轮材料为铸造锡青铜、铸造铝铁青铜及铸铁。常用蜗杆材料一般采用钢材。 第七章 轮系在印刷机械中，常常需要将主动轴的一种转速变换为从动轴的多种转速，或者需要获得较大 的传动比，这就需要采用一系列互相啮合的齿轮传动来实现这一目的。这种由一系列齿轮所 组成的传动系统称为轮系。轮系可以分为两种基本类型:定轴轮系和周转轮系。 定轴轮系：轮系在传动时，其中每个齿轮的几何轴线的位置是不变的。这种所有齿轮的 几何轴线的位置均不变动的轮系，称为定轴轮系或称为普通轮系。周转轮系：这种至

12、少有一个齿轮的几何轴线绕位置固定的另一齿轮的几何轴线转动的轮 系，称为周转轮系或称为动轴轮系。由一对圆柱齿轮啮合组成的传动，其传动比为w nZi 二一1-二一1 二 + 2-12 w nZ2 2 1这种不影响传动比的大小，而只起改变转向作用的齿轮在轮系中称为过桥齿轮或惰轮。 设定轴轮系的第一主动齿轮转速为n,最末从动齿轮转带为n,轮系中外啮合的次数为m。1N 则轮系的传动比可用下式计算:.，八所有从动轮齿数的乘积i = L = ( 1) m1N n所有主动轮齿数的乘积N周转轮系是由行星轮、中心轮和系杆组成的。在周转轮系中,根据中心轮的转速是否为零,可分为行星轮系和差动轮系两种。它们的区别 是:

13、在周转轮系中,如有一个中心轮的转速为零(即固定不动)时,这种周转轮系就称为行星 轮系;在周转轮系中,如中心轮的转速都不为零时,这种周转轮系就称为差劲轮系。 应用：可作较远距离的传动、可获得较大的传动比、可作减速传动机构第八章 带传动带传动一般由分别安装在主动轴及从动轴上的两个带轮和紧套在两个带轮上的环形带组成 带传动是靠挠性胶带与带轮之间的摩擦力来进行传动的,因为环形带本身具有一定的弹性, 在传动过程中能够缓和冲击、减少振动,所以带传动较平稳、无噪音。当机器过载时,环形 带在带轮上滑动，能起到安全作用不使机器损坏。带传动适用于两轮中心距较大的场合。带 传动结构简单，制造、安装和维护都较方便。带

14、传动不能保证准确的传动比，传动效率低。 对轴和轴承的压力较大。常见的带传动有三种:平型带传动、三角带传动和同步齿形带传动。V带传动的打滑现象：胶带的弹性滑动并不发生在全部包角a的接触弧范围之内，当带轮的 圆周力很小时，弹性滑动只是发生在主、从动轮的胶带离开部分随着载荷增大，发生弹性滑 动的范围也在扩大。当有效拉力不是以克服工作阻力时，弹性滑动的范围扩大到整个包角接 触弧，此时带与带轮间将发生显著的相对滑动，这种现象称为打滑。胶带打滑会缩短使用寿命，因此，在生产中要注意以下几点:(1) 合理选取胶带的型号和根数。胶带的型号不同，其拉力也不相同。胶带的拉力愈大， 它与带轮间的压力也就愈大，就能传递

15、更大的动力。胶带的根数愈多，能够传递动力也愈大。(2) 包角a的大小。a甘曾大时，带与带轮间的摩擦力也增大;a】过小，带在带轮上易发 生打滑。(3) 胶带的速度。我们在中学物理里已经学过功率的知识，功率等于力和速度的乘积。 当传递的功率一定时，胶带的线速度愈小，则胶带所传递的圆周力愈大，胶带越容易打滑， 一般胶带的速度不小于5m/s;但胶带的速度过大也不好,速度过大造成带与带轮的摩擦力减 少，反而降低传递功率的能力，一般胶带的速度以不超过253 0m/s为宜。V带传动的疲劳断裂：胶带在工作时，会受到张紧和传递载荷力的作用;在高速传动过程中， 胶带还会受到离心力的作用; 此外，胶带在绕过带轮时是弯曲的，离开带轮时是平直的，这 样在工作时胶带时弯时直，循环变化，促使胶带疲劳，直至断裂。V 带传动的使用与调整：1安装胶带时，两带轮的中心线必须保持平行，且两轮端面与中心线垂直，且两轮对应 轮槽必须在同一平面内，带轮安装在轴上不得晃动，轮轴不应有弯曲，否则引起胶带侧面磨 损。2. V带断面在轮槽中应安装在正确的位置(图5-12)，应与带轮的外缘平齐或略高一点。 但不能高出过多，否则会减小接触面，降低传动能力。胶带不能低于轮槽，这样会使V带底 面与槽底接触，减小 V 带的摩擦力。3. 安装 V 带时，其张紧程度要适中，在中等中心距的情况下，根据经验通