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1、機 械 原 理 課 程 設 計印 刷 機 蘸 油 機 構 設 計 機 構 系 統(tǒng) 運 動 方 案 設 計 舉 例o 工 作 原 理 o 圖 12.4.4-1所 示 為 印 刷 機 蘸 油 機 構 系 統(tǒng) 設 計任 務 說 明 用 圖 。 構 件 1為 整 個 機 構 系 統(tǒng) 的 原 動 件 ，通 過 待 設 計 的 機 構 系 統(tǒng) 帶 動 構 件 4上 的 蘸 油 輥 5繞O3軸 作 往 復 擺 動 。o 蘸 油 輥 5在 上 極 限 位 置 停 留 時 ， 與 供 油 輥 2相接 觸 ， 供 油 輥 2則 在 同 一 個 原 動 件 1的 另 一 條 機 構系 統(tǒng) 帶 動 下 ， 作 間 歇

2、 轉 動 ， 轉 動 時 先 將 油 盒 3中 的油 墨 帶 到 輥 的 表 面 上 ， 然 后 通 過 摩 擦 作 用 再 將 油 墨傳 到 蘸 油 輥 5的 表 面 上 。o 蘸 油 輥 5在 下 極 限 位 置 停 留 時 ， 與 水 平 運 動 的墨 板 6相 接 觸 ， 將 油 墨 刷 至 墨 板 6上 。 設 計 條 件 與 要 求 一o 印 刷 機 的 原 動 件 為 電 動 機 ， 經 過 減 速 后 原 動 件 1的 轉速 為 30r/min。o 供 油 輥 2和 蘸 油 輥 5的 直 徑 D均 為 60mm。o 各 固 定 鉸 鏈 的 相 對 位 置 及 有 關 尺 寸 列

3、 于 表 1中 。o 表 1 Y1 Y2 Y3 X2 Io1o3 Ico3500 550 80 200 580 90 設 計 要 求 二o 要 求 執(zhí) 行 構 件 4（ 蘸 油 輥 5） 和 供 油 輥 2滿 足的 運 動 規(guī) 律 y4=y4(j1)和 y2=y2(j1)如 圖 二(a)和 (b)所 示 ， 即 原 動 件 1在 轉 一 周 的 周 期 內 ，由 下 極 限 位 置 以 等 加 速 等 減 速 運 動 規(guī) 律 順 時針 轉 過 27 至 上 極 限 位 置 ， 然 后 停 歇 不 動 ，最 后 又 以 等 加 速 等 減 速 運 動 規(guī) 律 返 回 至 下 極限 位 置 。 o

4、 供 油 輥 2在 蘸 油 輥 5同 其 接 觸 中 轉 過 60 ， 以何 種 運 動 規(guī) 律 轉 過 60 無 特 殊 要 求 。 圖 二2 設 計 任 務o 設 計 由 原 動 件 1至 蘸 油 輥 5和 供 油 輥 2的 兩 條 機 構 系 統(tǒng) 運 動方 案 ， 并 畫 出 機 構 系 統(tǒng) 運 動 示 意 圖 。o 設 計 思 考o 1).執(zhí) 行 構 件 4有 往 復 運 動 規(guī) 律 要 求 ， 因 此 應 選 擇 一 個擺 動 從 動 件 凸 輪 機 構 。o 2).供 油 輥 2有 單 向 間 歇 轉 動 的 要 求 ， 且 有 較 長 時 間 的停 歇 ， 因 此 應 選 擇 一

5、 個 間 歇 運 動 機 構 。o 3).因 為 給 定 原 動 件 固 定 鉸 鏈 O1的 位 置 距 執(zhí) 行 構 件 有相 當 大 的 距 離 ， 因 此 ， 每 條 機 構 系 統(tǒng) 需 要 選 擇 一 個 以 上 的機 構 。o 4).由 于 是 印 刷 機 械 ， 帶 動 執(zhí) 行 構 件 運 動 不 需 要 機 構 去克 服 大 的 載 荷 ， 故 機 構 類 型 的 選 擇 和 設 計 以 滿 足 運 動 要 求為 主 。 基 于 以 上 幾 點 思 考 ， 擬 定 出 以 下 三 種可 行 的 機 構 系 統(tǒng) 運 動 方 案供 分 析 、 比 較 。 運 動 方 案 之 一 o 組

6、 成 : o 原 動 件 1o 擺 動 從 動 件 凸 輪 機 構 平 行 雙 搖 桿 機 構o 曲 柄 搖 桿 機 構 平 行 雙 搖 桿 機 構 棘 輪 機 構o 點 評 : o a.機 構 最 簡 單 ， 運 動 鏈 較 短 。 o b.兩 條 機 構 系 統(tǒng) 中 均 采 用 了 平 行 雙 搖 桿 機 構 ， 使 凸 輪 機構 的 擺 動 從 動 件 EA和 曲 柄 搖 桿 機 構 的 搖 桿 GH均 為 兩 執(zhí)行 構 件 所 要 求 的 運 動 規(guī) 律 。 這 樣 方 便 了 下 一 步 的 機 構 尺寸 設 計 。 o c.平 行 四 桿 機 構 由 于 B、 D兩 點 相 距 較

7、 遠 ， 故 連 桿 BD較長 ， 由 此 引 起 平 行 四 桿 機 構 剛 度 較 差 ， 連 桿 BD受 到 意 外碰 撞 力 易 產 生 彎 曲 變 形 。 方 案 一 -圖o 圖 運 動 方 案 之 二 o 組 成 : o 原 動 件 1o 鏈 條 傳 動 擺 動 從 動 件 凸 輪 機 構o 擺 動 從 動 件 凸 輪 機 構 雙 搖 桿 機 構 棘 輪 機 構o 點 評 : o a.機 構 最 簡 單 ， 運 動 鏈 較 短 。 o b.在 較 大 空 間 內 ， 有 一 長 鏈 條 連 續(xù) 轉 動 ， 使 機 器 操 作 者 安 全 感 較 差 ， 鏈條 外 側 需 加 防 護

8、 罩 防 護 。 o c.因 供 油 輥 每 次 轉 動 60 ， 而 無 運 動 規(guī) 律 要 求 ， 故 采 用 凸 輪 機 構 的 必 要性 值 得 商 榷 。 又 因 為 要 求 擺 動 從 動 件 FH的 最 大 擺 角 為 60 ， 較 大 ， 因 此在 設 計 凸 輪 尺 寸 時 ， 為 使 凸 輪 機 構 壓 力 角 在 許 用 值 范 圍 內 ， 凸 輪 基 圓 半徑 可 能 較 大 ， 故 凸 輪 尺 寸 也 較 大 。 運 動 方 案 之 二 圖o 圖 運 動 方 案 之 三 o 組 成 : o 原 動 件 1擺 動 從 動 件 凸 輪 機 構 兩 個 平 行 雙 搖桿 機

9、 構o 鏈 條 傳 動 不 完 全 齒 輪 機 構 （ 構 件 11和 2）o 點 評 : oa.運 動 鏈 較 短 ， 連 桿 機 構 部 分 剛 性 有 改 善 。 ob.在 較 大 距 離 內 的 鏈 條 傳 動 ， 使 機 器 操 作 者 者安 全 感 較 差 ， 鏈 條 外 側 需 加 防 護 罩 防 護 。 oc.不 完 全 齒 輪 機 構 制 造 成 本 比 棘 輪 機 構 要 高 ，安 裝 調 試 及 使 用 中 可 調 性 較 差 。 運 動 方 案 之 三 圖o 圖 總 結o 以 上 三 種 可 行 的 機 構 系 統(tǒng) 運 動 方 案 僅 在 幾 個 主 要 方面 作 了

10、定 性 的 點 評 ， 各 有 優(yōu) 缺 點 和 不 足 。o 從 總 體 看 ， 方 案 一 具 有 更 多 的 合 理 性 。 但 還 不 能 作出 最 終 選 擇 ， 還 需 要 在 下 一 步 完 成 機 構 的 幾 何 尺 寸設 計 的 基 礎 上 作 進 一 步 的 修 改 、 完 善 ， 然 后 再 依 據有 關 評 價 指 標 和 評 價 體 系 作 出 最 終 合 理 的 選 擇 。 o 最 后 還 應 指 出 的 是 ， 本 例 的 可 行 運 動 方 案 不 僅 只 有以 上 三 種 ， 還 可 能 有 多 種 ， 例 如 供 油 輥 2間 歇 轉 動60 ， 也 可 采 用 六 個 槽 的 槽 輪 機 構 來 實 現 。