胶印机高点闭牙机构的分析与优化研究

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开闭牙机构是单张纸胶印机的一个典型机构,其运动和动力性能会影响印刷速度和套印精度。高点闭牙机构是一种新型的开闭牙机构,其本质上是一种具有匀速圆周牵连运动的滚子摆件盘形凸轮机构。本论文针埘某型号同产胶印机的高点闭牙机构在高速运行时所产生的交接不稳和冲击噪声大等问题,开展了该机构的县体分析和优化研究。  本论文的主要工作如下:  (1)根据原始机构及其参数,开展了机构运动分析和动力评判。先分析相对运动,再分析绝对运动,取得了机构运动特性;根据机构受力的模型,揭示了机构动力特性。结果表明:导致冲击噪声大是由于从动件的角加速度的突变。  (2)将弹性变形考虑进去,建立了机构的弹性动力学系统模型,得出了一个叼纸牙的动态响应;研究表明:构件的弹性变形会使开闭牙量产生咬纸误差,导致咬纸不稳。运用ANSYS workbench的瞬态动力学模块,分析了一个工作周期内牙轴扭转变形情况,研究表明:牙轴的扭转变形会影响25个叼纸牙的开闭一致性,加剧叼纸力小稳定性问题。  (3)正视机构的参数选择问题,开展了有针对性的机构优化改良研究。结果表明:选用优良的从动件运动规律,可以减少机构的冲击噪声,提高咬纸稳定性;同时在不改变质量的情况下,将实心牙轴设汁成空心牙轴,提高了牙轴抵抗扭转变形的能力,叼纸牙开闭一致性得到改良。  (4)鉴于高点闭牙机构的功能优势,集成机构分析与设计并以MATLAB作为平台,开发出了机构的参数化设计与分析软件。该软件集成了机构的参数修改、运动分析、动力评判等主要功能,帮助设计人员进行参数优选和机构优化。
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