平臺印刷機課程設(shè)計說明書

機械原理機械原理說明書課程設(shè)計設(shè)計題目：平臺印刷機主傳動機構(gòu)運動簡圖設(shè)計學(xué)院：專業(yè)：班級：設(shè)計者：學(xué)號：指導(dǎo)教師：2010年7月7日一、設(shè)計題目：平臺印刷機的主傳動機構(gòu)的運動簡圖的設(shè)計設(shè)計條件：平臺印刷機的工作過程有輸紙、著墨、壓印和收紙四部分組成，主運動是壓印卷有空白紙張的滾筒與嵌有鉛字的版臺之間純滾動來完成。設(shè)計的條件是版臺的移動速度嚴(yán)格等于滾筒表面的圓周速度，再次為了提高生產(chǎn)的效率，要求版臺的運動有急回運動特性。二、機械運動方案的確定與論證由電動機到版臺之間的運動是將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化成平面的運動。這種轉(zhuǎn)換運動的方法有很多種，常見的方法有摩擦傳動、齒輪齒條傳動、螺旋機構(gòu)傳動、凸輪機構(gòu)傳動、曲柄滑塊機構(gòu)以及組合機構(gòu)等。此設(shè)計課題的要求為了提高生產(chǎn)效率要求版臺的運動具有急回特性，因此我們要在凸輪傳動機構(gòu)、曲柄滑塊機構(gòu)以及組合機構(gòu)中選取最佳方案。由此分析我們可以采取可以實現(xiàn)較好機械運動條件的組合運動的方案。在組合運動機構(gòu)之中，采用曲柄滑塊機構(gòu)和雙曲柄機構(gòu)以及凸輪機構(gòu)等進行組合。在傳動鏈的終端要求滾筒和版臺的瞬時速度必須相等，這樣才不會出現(xiàn)字跡模糊。當(dāng)主傳動機構(gòu)不能滿足上述條件的時候我們還需要設(shè)計補償機構(gòu)來調(diào)節(jié)。補償機構(gòu)可以采用凸輪傳動機構(gòu)來實現(xiàn)，凸輪傳動機構(gòu)具有傳遞精度高的優(yōu)點?？梢詫崿F(xiàn)對機構(gòu)誤差的微細(xì)調(diào)節(jié)。傳動機構(gòu)Ⅰ的參考方案可由雙曲柄機構(gòu)AABB和曲柄滑塊機構(gòu)BCD串聯(lián)組成，將曲柄AA的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)镈點往復(fù)運動。當(dāng)齒條固定不動的時候，中心為D的行星齒輪將帶動齒條移動，并且將齒條固定在印刷版臺的下部，以期實現(xiàn)齒條與版臺的聯(lián)動。下部的齒條與有凸輪組成的補償機構(gòu)相連實現(xiàn)補償。其中凸輪與從動曲柄BB為同一構(gòu)件，主動曲柄AA的轉(zhuǎn)動與滾筒的轉(zhuǎn)動同步。當(dāng)上部與版臺固結(jié)的齒條的工作移動速度偏離要求的時候，可以通過凸輪的輪廓曲線進行調(diào)節(jié)，控制下部齒條補償移動來補償誤差。另一個傳動機構(gòu)Ⅰ設(shè)計為雙曲柄機構(gòu)，可以用于帶動滾筒的轉(zhuǎn)動。各個桿的尺寸已知。兩個傳動機構(gòu)通過一對齒輪傳動建立其運動關(guān)系。齒輪參數(shù)i=1，m=4mm，z=105。三、設(shè)計過程用到的全部原始數(shù)據(jù)雙曲柄滑塊機構(gòu)的桿長數(shù)據(jù)：h1=h2=h3=h4=機架長：l4=mm傳動齒輪的參數(shù)：i=1m=4mmz=105的初始角：的角度：滾筒的直徑：版臺往復(fù)行程：795mm印刷紙張的設(shè)計幅面：415*590mm2生產(chǎn)率：4400---4500張/小時電動機功率：3kw轉(zhuǎn)速：1450rpm參數(shù)的值：和凸輪位移：四、機械運動機構(gòu)的設(shè)計方法說明1、曲柄滑塊機構(gòu)的尺度綜合D點的位置方程為：D點的速度加速度方程為：滑塊的行程長度：工作行程的最小傳動角：回程的最小傳動角：2、雙曲柄機構(gòu)的位置分析為了改善版臺的速度特性，機構(gòu)I設(shè)計成串聯(lián)機構(gòu)。第一級為雙曲柄機構(gòu)ABCD，其主動曲柄DC用一級速比i=1的圓柱齒輪與機構(gòu)II的原動曲柄h3連接。機構(gòu)II的從動曲柄h1則與滾筒同步轉(zhuǎn)動。由滑塊位移計算：幾何關(guān)系為：3、曲柄滑塊機構(gòu)的位置分析由滑塊位移求對應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角：4、用函數(shù)平方逼近法設(shè)計雙曲柄機構(gòu)機構(gòu)的位置方程：所謂的平方逼近法設(shè)計就是以結(jié)構(gòu)誤差的均方根值最小為目的，做逼近函數(shù)機構(gòu)的設(shè)計。5、凸輪機構(gòu)的設(shè)計由于印刷機的版臺和滾筒各有一套獨立的運動系統(tǒng)驅(qū)動，為了保證印刷質(zhì)量，在壓印階段，滾筒表面點的線速度必須和版臺的移動速度保持相等。在設(shè)計時要滿足這一要求。若在壓印區(qū)的滾筒的表面點的先速度和版臺移動速度尚有一定的差別，則要采用凸輪機構(gòu)進行運動補償。1)設(shè)版臺的傳動系統(tǒng)未安裝補償凸輪機構(gòu)，且下齒輪為固定齒條。編主程序?qū)Υ诉M行運動分析?？梢郧蟮冒媾_的位移曲線Sp--以及速度曲線Vp--2）編主程序?qū)L筒的傳動系統(tǒng)進行運動分析，求出滾筒表面點的位移曲線Sc--以及速度曲線Vc--3)按照上述曲線選定同步區(qū)（壓印區(qū)）。壓印區(qū)的始點一般應(yīng)為同速點。壓印區(qū)應(yīng)該根據(jù)壓印行程要求選在速度變化較小的區(qū)域。即較小的區(qū)域。4）在的坐標(biāo)中描繪出（i=1，2，3……n）的各點，并光滑連接。得到的曲線。也就是補償凸輪機構(gòu)從動件在壓印區(qū)的位移曲線。選擇合適的從動件結(jié)構(gòu)形式并考慮其他因素選擇凸輪的基本參數(shù)，用圖解法設(shè)計凸輪的輪廓曲線。五、調(diào)用的子程序名稱的說明（一）、對設(shè)計子程序的說明SUBROUTINECRLE(ALAMT,ER,HDO,HD,TL)功能：設(shè)計曲柄滑塊機構(gòu)已知：行程長，求：R，L，eALAMT——（L為桿長，R為曲柄長）ER——HDO——滑塊的最大行程HD——將求得的L，R，e圓整后算出的行程長TL[3]——由R，L，e組成的一維數(shù)組SUBROUTINECFI(N,GAMA10,FI0,H,S,FI)功能：由曲柄滑塊機構(gòu)行程求得(由S求得和而后求得對應(yīng)的）。N——給定的對應(yīng)位置數(shù)GAMAI0——對應(yīng)于壓印區(qū)的初始位置SUBROUTINECPSI(N,BAT,TL,S,PSI)功能：由滑塊的位移求得相對應(yīng)的角。SUBROUTINESQU(N,FI,PSI,DI,TL1)功能：用函數(shù)逼近法設(shè)計四桿機構(gòu)。5、SUBROUTINESLNPD(A,B,D,N,NX)功能：用高斯消去法求解線性方程組。SUBROUTINEPIVOT(A,B,N,EPS,KEY)功能：用列主元消除法求解線性方程組（二）對運動分析子程序的說明SUBROUTINEPOS1(TL,SET,T1,T2)功能：由SET[3]求SET[1]和SET[2]。SUBROUTINEPOS2(TL,SET,T3,T4)功能：由SET[1]求SET[2]和SET[3]。SUBROUTINEPOS3(TL,FAI)功能：由FAI[1]求FAI[2]SUBROUTINEVEL(ALP,VF,VCIR,TL1,TL2,A,TLL,SET,SSET,FAI)功能：⑴調(diào)用SUBROUTINEPOS1由SET[3]求SET[1]和SET[2]⑵求版臺的運動速度VF⑶求滾筒的表面點的線速度VCIRSUBROUTINESCI(IFA,SSETR,SCIR)功能：計算滾筒滾過的弧長。SUBROUTINEACCE(L1,SET,DSET,DDSET1)功能：⑴由DSET[3]求DSET[1]和DSET[2]⑵求出角加速度DDSET1SUBROUTINEEQU(SE,Z,E,F,G,I)SE---欲求取的角度變量Z---中間變量E、F、G輸入的已知參數(shù)8、SUBROUTINEWRT(IFA,SP,SCIR,VF,VCIR,AP,ACIRT,ACIRN,ACIR)功能：將計算結(jié)果IFA,SP,SCIR,VF,VCIR,AP,ACIRT,A六、主程序及其編程框圖編輯主程序/*主程序*/#include""#include""#defineN11voidmain(){FILE*fp1,*fp2;inti,IFA;floatALAMT,ER,HD0=,HD,TL[4],/*ALAMT為λ，ER為δ，HD0為滑塊的最大行程，TL用來放R、L、e*/H[5]={,,,,},S[N],FI[N],GAMAI0=*,/*S放滑塊的位移，F(xiàn)I為對應(yīng)的φ*/FI0=*,BATA=*,PSI[N],DL=,TL1[5],TLL[4],/*PSI放N個φ1，DL為四桿機構(gòu)的機架長，TLL存放τ、α+α'、β*/SET[4],DSET[4],DDSET1,FAI[3],ALP,/*SET對應(yīng)四桿機構(gòu)的四個角位置，F(xiàn)AI為曲柄滑塊的曲柄與連桿的角位置*/DALP,RCIR=,SSET[4],SP,SCIR,/*ALP為為角α，RCIR為滾筒半徑*/VF,VCIR,AP,ACIRT,ACIRN,ACIR,X;/*VF為版臺的速度，AP為其加速度*/ER=ER*ALAMT;ALAMT=;ER=;fp1=fopen("f:\","a+");fp2=fopen("f:\","a+");S[1]=;S[10]=;for(i=2;i<10;i++){S[i]=S[1]+(S[10]-S[1])/(N-2)*(i-1);}CRLE(ALAMT,ER,HD0,HD,TL,fp1);/*設(shè)計曲柄滑塊機構(gòu)*/TLL[1]=;TLL[2]=180*;TLL[3]=BATA;CFI(GAMAI0,FI0,H,S,FI,fp1);/*由S的的值求出對應(yīng)的角φ3*/CPSI(BATA,TL,S,PSI,fp1);/*由S求對應(yīng)的PSI*/SQU(FI,PSI,DL,TL1,fp1);/*用函數(shù)逼近法設(shè)計四桿機構(gòu)*/for(IFA=0;IFA<=360;IFA=IFA+10){DALP=;/*根據(jù)平臺印刷機的設(shè)計數(shù)據(jù)計算的角速度*/SET[1]=(IFA+/*+BATA;if(SET[1]>=(360*180))SET[1]=SET[1]-360*180;POS2(TL1,SET,1,2);ALP=SET[3];printf("AAAAA%fAAAAA",ALP);FAI[1]=IFA/*;POS3(TL,FAI);SSET[3]=+TLL[2]-ALP;VEL(ALP,&VF,&VCIR,TL1,H,TL,TLL,SET,SSET,FAI);DSET[3]=DALP;ACCE(TL1,SET,DSET,&DDSET1);X=TL[1]*cos(FAI[1])+TL[2]*cos(FAI[2]);SP=2*(sqrt(pow((TL[1]+TL[2]),2)-pow(TL[3],2))-X);AP=TL[1]*pow(DSET[1],2)*(cos(FAI[1])+1/ALAMT*cos(2*FAI[1])+ER/ALAMT*sin(FAI[1]))+TL[1]*DDSET1*(sin(FAI[1])+*1/ALAMT*sin(2*FAI[1])-ER/ALAMT*cos(FAI[1]));SCI(IFA,SSET[1],&SCIR);ACCE(H,SSET,DSET,&DDSET1);ACIRT=RCIR*DDSET1;ACIRN=RCIR*pow(DSET[1],2);ACIR=sqrt(pow(ACIRT,2)+pow(ACIRN,2));WRT(IFA,SP,SCIR,VF,VCIR,AP,ACIRT,ACIRN,ACIR,fp1,fp2);}fclose(fp1);fclose(fp2);}（二）編輯程序框圖七、數(shù)據(jù)計算結(jié)果及其主要的曲線圖（一）數(shù)據(jù)計算結(jié)果HD0=,R0=,L0=,E0=HD=,R=,L=,E=2HD=ALFA0'=(RADIAN),(DEGREE)FI=(DEGREE)PSI=(DEGREE){C}{R}P0=,P1=,P2=N=,U=,M=,A/A=L10=,L20=,L30=,L40=L1=,L2=,L3=,L4=THETABLEOFKINEMATICPARAMETERIFASPSCIRVPVCIRAPACIRTACIRNACIR0,,,,,,,,10,,,,,,,,20,,,,,,,,30,,,,,,,,40,,,,,,,,50,,,,,,,,60,,,,,,,,70,,,,,,,,80,,,,,,,,90,,,,,,,,100,,,,,,,110,,,,,,,,120,,,,,,,,130,,,,,,,,140,,,,,,,,150,,,,,,,,160,,,,,,,,170,,,,,,,,180,,,,,,,,190,,,,,,,,200,,,,,,,,210,,,,,,,,220,,,,,,,,230,,,,,,,,240,,,,,,,,250,,,,,,,,260,,,,,,,,270,,,,,,,,280,,,,,,,,290,,,,,,,,300,,,,,,,,310,,,,,,,,320,,,,,,,,330,,,,,,,,340,,,,,,,,350,,,,,,,