印刷滚筒是印刷机的核心部件,常规印刷滚筒结构设计方法和传动支承部件的局限性是导致滚筒挠曲变形过大、影响印品质量的关键因素。本文从印刷滚筒结构设计和支承性能两个方面出发,提出变刚度印刷滚筒结构设计方法,选择预负荷弹性复合圆柱滚子轴承作为变刚度印刷滚筒传动支承部件,分析新结构和预负荷弹性支承对于印刷滚筒挠曲变形和支承性能的改善,主要研究内容如下:第一,提出变刚度印刷滚筒结构设计方法,将其与常规印刷滚筒挠曲变形进行对比分析。建立常规印刷滚筒有限元模型,分析重力载荷对印刷滚筒轴向挠曲变形的影响,针对常规印刷滚筒结构设计的局限性,提出变刚度印刷滚筒结构设计方法,将其与常规印刷滚筒轴向挠曲变形进行对比分析。结果表明,重力载荷对印刷滚筒挠曲变形的影响不可忽略,且变刚度印刷滚筒在一定程度上解决了轴向挠曲变形过大的问题。第二,对变刚度印刷滚筒进行动态特性分析。对常规印刷滚筒和变刚度印刷滚筒进行模态分析和空挡冲击动态响应分析。结果表明,变刚度印刷滚筒在自由振动特性、避免共振和结构稳定性方面更具优势。第三,基于预负荷弹性支承的变刚度印刷滚筒支承性能分析。优选预负荷弹性轴承滚动体填充度,分析印刷滚筒承受工作载荷时,预负荷弹性轴承与普通轴承对印刷滚筒挠曲变形的影响。结果表明,预负荷弹性轴承滚动体填充度最优值为65%,预负荷弹性轴承作为传动支承部件的变刚度印刷滚筒具备工作时刚性良好的特性。第四,讨论了基于预负荷弹性支承的变刚度印刷滚筒的过压保护优势。研究印刷滚筒承受过压载荷时,预负荷弹性轴承作为传动支承部件的变刚度印刷滚筒的过压保护优势,并对预负荷弹性轴承进行失效分析,确定轴承最佳过盈量。结果表明,基于预负荷弹性支承的变刚度印刷滚筒具备过压时刚性弱的特性。本文研究结论丰富了印刷滚筒结构设计思路,扩大了印刷滚筒传动支承部件的选择面,推广了新型弹性复合圆柱滚子轴承的工程应用,对高精度印刷机机械支承传动的研究和应用具有参考价值。