胶印机印刷滚筒及其齿轮传动系统动力学分析研究

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胶印机作为我国印刷产业现行的重要生产机械,在国民生产总值中起着举足轻重的作用。胶印机的印刷滚筒、传动齿轮是胶印机的核心部件,其运行质量的优劣决定了印品质量的好坏,同时,反应了印机水平的高低。随着胶印机印刷速度的不断提高,对印刷滚筒和齿轮有了更高的质量要求。本文借鉴前人研究成果,对胶印机印刷滚筒和齿轮传动进行了分析研究。  本研究主要内容包括:⑴利用三维造型软件Solidworks对橡皮滚筒、橡皮布以及压印滚筒进行三维实体建模,并在ANSYS环境下对装配体的滚筒模型进行压力分析,得到了滚筒体的应力、应变分布及接触变形,并与理论分析比较,对理论做了有效地补充说明。⑵对橡皮滚筒做了模态分析,得到了橡皮滚筒的前十阶固有频率、最大振幅和振型云图,其中橡皮滚筒的一阶固有频率为258.46HZ,最大变形为2.9763mm,振型为扭转变形。⑶利用Solidworks软件对斜齿轮进行三维实体建模并装配成模型体,导入到ANSYS软件中进行齿轮接触分析,求得齿面最大接触应力为481.71MPa,最大等效应力为296.28MPa,最大齿根弯曲应力为164.02MPa,得出胶印机传动齿轮失效主要为齿面失效的结论。⑷将齿轮装配体模型导入到动力学分析软件Adams中,分析了主从动轮的运动及啮合力在时域、频域的变化。得到FFT变化频域内啮合力的轴向、周向和径向分力分别在443HZ、237HZ、237HZ处出现峰值,与理论分析基本一致。最后,将滚筒分析与齿轮分析联系起来,齿轮的转速为8000r/h,齿数为88,求得的啮合频率为195.36HZ,而模态分析得到的橡皮滚筒一阶固有频率为258.46HZ,所以齿轮在固定工作转速下啮合不容易引起橡皮滚筒共振。
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