印刷机共轭凸轮高点闭牙机构的性能分析及参数化设计

摘要

印刷机开闭牙机构作为印刷机关键的机构之一,其机械性能的好坏直接影响到印刷品的套印精度和印刷速度。高点闭牙是一种新型咬纸方式,国产印刷机高点闭牙机构在工作过程中存在着冲击大,噪声大等现实问题,针对这一情况,本文拟采用共轭凸轮驱动的方法解决这一问题。在对机构进行了运动学分析、动力学分析之后,对机构性能改良进行了理论探索和方法尝试,同时以Visual C++ 6.0软件为平台,对该机构进行了参数化优化设计研究,为企业改进设计印刷机共轭凸轮高点闭牙机构提供工具支持。本论文主要工作如下：(1)针对某一机型,首先对共轭凸轮高点闭牙机构进行了机构运动分析。反转运动条件下的运动分析揭示了机构的相对运动关系,合成运动分析取得了机构的绝对运动特性。结果显示：加速度的突变是机构产生冲击的一个重要原因。(2)考虑机构高速时构件的变形,建立其弹性动力学模型,求解出了机构的动态响应,对机构产生冲击、噪声的原因给出了新的解释。研究发现：机构的弹性变形影响呀纸牙的开牙量(开牙偏差最大达到0.1740mm),对机构的动态性能有一定影响,影响机构的传纸性能。(3)根据前面提出的机构运动和动态特性分析方法,从凸轮轮廓曲线和机构参数两方面对机构进行了优化分析研究。结果表明：选用优良的凸轮轮廓曲线能有效改善机构运动的平稳性,合理的机构参数对动力性能有明显改善。(4)以Visual C++ 6.0软件为平台,针对共轭凸轮高点闭牙机构,将上述优化设计方法集成,开发出共轭凸轮高点闭牙机构参数化设计软件。该软件可根据印刷机不同的机构参数,设计出不同的共轭凸轮高点闭牙机构,并能进行性能分析,为机构改进和优化提供平台支持。

目录

摘要

Abstract

1.绪论

1.1 印刷机开闭牙机构研究现状及分析

1.1.1 凸轮低点闭牙机构

1.1.2 凸轮高点闭牙机构

1.2 课题的提出

1.3 本课题主要工作

2.共轭凸轮高点闭牙机构运动学分析

2.1 共轭凸轮高点闭牙机构相对运动分析

2.1.1 主凸轮理论轮廓求解

2.1.2 共轭凸轮高点闭牙机构相对运动分析方法

2.2 共轭凸轮高点闭牙机构绝对运动分析

2.2.1 绝对角速度运动分析方法

2.2.2 绝对角加速度运动分析方法

2.3 实例分析

2.4 本章小结

3.共轭凸轮高点闭牙机构动力学分析

3.1 动力学模型的建立

3.1.1 共轭凸轮高点闭牙机构各构件动力学模型

3.1.2 共轭凸轮高点闭牙机构动力学模型

3.2 共轭凸轮高点闭牙机构动态分析

3.2.1 工作端运动方程的建立

3.2.2 工作端运动方程的求解

3.3 实例分析

3.4 本章小结

4.高点闭牙共轭凸轮机构的优化研究

4.1 从动件运动规律

4.1.1 从动件的常用运动规律及分析

4.1.2 从动件运动规律的选择

4.2 高点闭牙共轭凸轮轮廓设计理论计算

4.2.1 主凸轮轮廓线的计算

4.2.2 副凸轮轮廓线的计算

4.2.3 主副凸轮安装角

4.3 共轭凸轮参数的选择

4.3.1 凸轮机构基本参数的确定

4.3.2 从动件运动规律的确定

4.4 共轭凸轮轮廓设计

4.5 改进机构与实例机构特性对比分析

4.5.1 运动学分析

4.5.2 动力学分析

4.5.3 数据分析及对比

4.6 本章小结

5.共轭凸轮高点闭牙机构参数化设计软件开发

5.1 系统功能需求分析

5.2 开发工具选用

5.3 整体结构设计

5.4 主要功能模块开发

5.4.1 共轭凸轮参数化设计模块

5.4.2 运动学分析模块

5.4.3 动力学分析模块

5.4.4 机构动画演示模块

5.5 本章小结

6.总结与展望

致谢

参考文献

附录