机械原理课程设计.docx

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机械原理课程设计

湖南工业大学科技学院

课程设计资料

课程名称：

机械原理课程设计

设计题目：

平压印刷机的设计

专业：

机械设计制造及其自动化班级：

1401

学生姓名:

张良校学号:

1412110131

指导教师:

汤迎红

材料目录

序号

名称

数量

1

课程设计任务书

1

2

课程设计报告书

1

3

课程设计其它资料

1

4

1

5

1

课程设计说明书

课程名称：

机械原理课程设计

设计题目：

平压印刷机的设计

专业：

机械设计制造及其自动化班级：

1401

学生姓名:

张良校学号:

1412110131

指导教师:

汤迎红

湖南工业大学科技学院教务部制

2016年6月27日

目录

0.课程设计任务书·····························

1. 设计题目··································

2. 工作原理和工艺动作分解····················

3.机构的选型·································

4.运动循环图的确定·······················

5.主方案印刷机构的尺寸设计与评定···········

6.动力系统参数，简图及工作流程图···········

7.参考资料································

8．设计总结································

课程设计任务书

1．课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：

一、设计的任务与主要技术参数 

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成一次印刷。

其工作过程犹如盖章，平压印刷机中的“图章”是不动的，纸张贴近时完成一次印刷。

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1600~1800r/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； 

（4）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缘； 

（6）要求机构的传动性能良好，结构紧凑，易于制造； 

二、设计工作量 

要求：

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要求拟定运动循环图，进行执行机构选型，构思该机械运动方案，并进行的选择和评定，确定机械运动的总体方案，根据任务书中的技术参数，确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。

课程设计任务书

2．对课程设计成果的要求〔包括图表、实物等硬件要求〕：

机构的传动性能良好，结构紧凑，易于制造

3．主要参考文献：

［1］ 朱理．机械原理［Ｍ］北京：

高等教育出版社，2008：

15-200 

［2］ 邹慧君．机械原理课程设计［Ｍ］北京：

高等教育出版社，2009：

15-250 

4．课程设计工作进度计划：

序号

起迄日期

工作内容

1

6.27-6.29

构思该机械运动方案

2

6.30-7.1

运动分析及作图

3

7.2-7.3

整理说明书与答辩

主指导教师签名

日期：

2016年6月26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成一次印刷。

其工作过程犹如盖章，平压印刷机中的“图章”是不动的，纸张贴近时完成一次印刷。

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

1.2设计要求：

（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1600~1800r/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； 

（4）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缘； 

（6）要求机构的传动性能良好，结构紧凑，易于制造；

2. 工艺动作分解

2．工艺动作分解

一、根据工艺过程，机构应具有：

1.印头往复摆动（具有急回特性）

2.油辊上下滚动（以铅字版及油盘面作为凸轮形状） 

3.油盘转动（间歇运动机构）

平压印刷机机构的基本构造

注：

ψ为硬头摆角，β为油棍摆角

3.机构的选型

实现印刷功能应具备以下几种基本功能：

1印头需要有短暂的间歇以便于将白纸取取出。

2印头机构要有往复运动。

③ 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可能会有：

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，

下表是可能用到的简单机构。

印头的摆动

优点

缺点

四杆机构

结构简单，制作精度低，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

结构简单

不能承受较大压力，制造复杂，适合高速机构运动

导杆机构

机构较小

较难做到较小的极位夹角，且用齿轮机构齿合变速体积大，质量大。

下表是油辊可能用到的机构：

油棍的摆动

优点

缺点

四杆机构

结构简单，制作容易。

运动精度高，可以承受较大压力，装备容易，应运于低速

为保证两转动的配合，制造教复杂，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

机构简单

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

4. 机构运动循环图的确定

4-1机构运动循环图

4.主方案印刷机构的尺寸设计

曲柄摇杆机构

4.1.根据给定的急回要求设计硬头

已知：

（1）摆角为70°

（2）极位夹角10°（3）要求硬头完成1600-1800次/h，即完成一次印刷需要2.118s（4）机架C越往上传动角越大，所以D点不能载劣弧上

4.2.油棍机架位置的确定

（1）E1，E2，E3三点位置确定O1的位置

（2）油棍摆角为110º，油棍载上极限位置时，恰好与油盘上边缘接触，油盘直径为400mm（3）印头与油棍在两处极限位置的传动角g≥[g]=40º

4.2.油棍的设计

（1）尽然避免油棍和硬头运动时发生干涉

（2）取极位夹角20º，ω与硬头方向相反

5最终设计简图：

平压印刷机结构简图

曲柄摇杆机构与槽轮的串联机构：

该机构工作原理：

印头和油辊的来回滚动由曲柄机构来完成，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相互干扰。

优点：

机构简单 易于制造。

缺点：

印头、油辊需分别控制，传动性能差；运转速度不平稳，不利于涂墨均匀；

6.动力系统参数，分析图及工作流程图

模数m

直径D/mm

转速n/r/s

带轮1

30

带轮2

240.9

主动轴1

20

轴2

20

0.4721

轴3

20

1.8859

轴4

20

0.4721

齿轮B

5

300

0.4721

齿轮A

5

75

1.8859

齿轮E

1

20

1.8859

齿轮F

1

80

0.4721

圆柱齿轮C

5

200

1.8859

圆锥齿轮D

5

200

1.8859

动力传递分析图

工作流程图：

马达转动，通过带轮

的传递使主动轴开始

曲柄摇杆从极限

位置开始运动

硬头，油棍机构沿预轴3开始转动

定位置开始运动

圆锥齿轮带动4转动

轴5带动间歇机构

按照运动系数运动

经过2.118s，印刷完成一次

平压印刷机机构简图

7.参考资料；

［1］ 朱理．机械原理［Ｍ］．北京：

高等教育出版社，2008：

15-200 

［2］ 邹慧君．机械原理课程设计［Ｍ］．北京：

高等教育出版社，2009：

15-250 

8．设计总结；

经过一周的奋战我们的课程设计终于完成了，在这次课程设计中我学到得不仅是专业的知识，还有的是如何进行团队的合作，因为任何一个作品都不可能由单独某一个人来完成，它必然是团队成员的细致分工完成某一小部分，然后在将所有的部分紧密的结合起来，并认真调试它们之间的运动关系之后形成一个完美的作品。

这次课程设计，由于理论知识的不足，再加上平时没有什么设计经验，一开始的时候有些手忙脚乱，不知从何入手。

在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。

在整个设计中我懂得了许多东西，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。

而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。

虽然这个设计做的可能不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。

　　在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。

在这种相互协调合作的过程中,口角的斗争在所难免,关键是我们如何的处理遇到的分歧,而不是一味的计较和埋怨.这不仅仅是在类似于这样的协调当中,生活中的很多事情都需要我们有这样的处理能力,面对分歧大家要消除误解,相互理解,增进了解,达到谅解…..也许很多问题没有想象中的那么复杂,关键还是看我们的心态,那种处理和解决分歧的心态,因为我们的出发点都是一致的。

　　经过这次课程设计我们学到了很多课本上没有的东西，它对我们今后的生活和工作都有很大的帮助，所以，这次的课程设计不仅仅有汗水和艰辛，更的是苦后的甘甜。