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递纸机构是单张纸胶印机主要功能部件之一,决定着印刷机械的印刷精度和印刷速度,是设计过程中需着重解决的部分。长期以来,其精度及运动学、动力学特性是胶印机研发的严重瓶颈。开展该机构的结构设计、运动学、动力学研究具有重要的理论意义和实用价值。本文根据威海印刷机械公司提出的具体设计要求,确定递纸牙运动规律,采用刚性设计、动态校核的设计方案,利用运动学的相关理论对偏心摆动式递纸机构进行了运动综合,设计出驱动递纸机构的凸轮廓线,并对该机构进行动态静力学和弹性动力学特性分析,提高了设计精度和工作效率,具体完成工作如下:1.在分析传统的设计方法:由递纸牙的运动要求确定凸轮轮廓,进而确定递纸牙运动规律的基础之上,提出了由预先确定的递纸牙运动规律反求凸轮轮廓的设计方法。根据递纸牙运动要求,选取递纸牙运动规律,建立递纸机构运动规律模型。并利用矢量法,从已选定运动规律的递纸牙出发,对递纸机构进行机构运动分析,求解机构中各构件的运动参数,反求凸轮的轮廓线和压力角等性能参数,完成递纸机构的刚性设计。
2.运用动态静力分析方法分析了递纸机构各构件的受力和力矩,并利用计算程序计算出各构件的内力和驱动力矩,直观显示了机构中各构件的刚体动力学特性,及惯性载荷对构件间内力和凸轮平衡转矩的影响。为检验递纸机构的结构和运动规律设计的合理性提供了依据。
3.在合理假设条件下,运用等效原则对递纸机构简化并建立凸轮—从动件机构的弹性动力学模型,求解了系统工作端递纸牙的动态响应,完成了对递纸机构设计的动态校核。研究结果表明在设定速度下进行的递纸机构刚性设计是合理可行的。
4.运用C++Builder面向对象程序设计语言,设计开发了递纸机构专用的设计和分析软件。该软件可以实现对偏心摆动式递纸机构的参数化设计以及刚体动力学和弹性动力分析,为分析、设计提供便利,提高工作效率。
最后,对全文的工作进行了总结,并对本课题未来的研究进行了展望,提出了需要进一步研究的问题。