曲面印刷機的底座及主傳動系統(tǒng)設(shè)計【含CAD圖紙和說明書】

曲面印刷機的底座及主傳動系統(tǒng)設(shè)計【含CAD圖紙和說明書】,含CAD圖紙和說明書,曲面,印刷機,底座,傳動系統(tǒng),設(shè)計,cad,圖紙,以及,說明書,仿單 畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查表 系 機械工程系 專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 姓名 指導教師 工作進度情況（對照任務(wù)書的工作進程計劃）： 工作進度情況正常。 工作態(tài)度情況（學生對畢業(yè)設(shè)計的認真程度；紀律及出勤情況）： 該學生學習態(tài)度認真，積極主動和指導老師聯(lián)系，解決在設(shè)計中遇到的疑惑和問題。紀律及出勤情況良好。 質(zhì)量評價（學生前期已完成工作的質(zhì)量情況，包括資料收集、方案確定、設(shè)計計算情況、制圖情況、翻譯情況） 資料收集較為豐富。設(shè)計結(jié)構(gòu)合理。計算準確。制圖及翻譯較為精準。質(zhì)量評價良好。 存在的問題與建議： 建議繼續(xù)努力工作，加快設(shè)計進度。保質(zhì)保量的完成設(shè)計工作。 指導教師 馬維金 2016年 5 月 5 日 填表時間：2016年5月5日 畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務(wù) 書 1．畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)和要求： 1.1熟悉曲面印刷機的結(jié)構(gòu)和工作原理；了解輪轉(zhuǎn)凸版印刷技術(shù)； 1.2 完成“曲面印刷機底座及主傳動機構(gòu)”的設(shè)計； 1.3 應(yīng)用Solidworks或Pro.E軟件，構(gòu)建其數(shù)字化模型； 1.4 完成三維立體造型圖、爆炸圖、二維總裝配圖、及5個關(guān)鍵件零件圖； 1.5完成一個關(guān)鍵件的加工工藝設(shè)計； 1.6撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書。 2．畢業(yè)設(shè)計的具體工作內(nèi)容： 2.1參考方案： 參考專利名稱：《全自動曲面印刷機》，專利號：ZL93248040.3； 《可自動對版的高速曲面印刷機》，專利號：CN200710185449； 附圖1 主機示意圖 附圖2 整機布局圖 2.2 數(shù)字化模型的可控參數(shù)包括： 傳動系統(tǒng)齒輪模數(shù)、齒數(shù)、三相交流變頻主傳動電動機等； 2.3 分析計算內(nèi)容包括： ①關(guān)鍵件的強度校核；②傳動箱設(shè)計計算。 畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務(wù) 書 3．對畢業(yè)設(shè)計成果的要求： 3.1 提交分析計算結(jié)論報告； 3.2 提交自己繪制的設(shè)計圖紙（A0裝配圖1張，A0三維造型圖爆炸圖1張，關(guān)鍵零件圖5張，關(guān)鍵零件制造工藝技術(shù)資料一份）； 3.3 提交畢業(yè)設(shè)計說明書一份（包括相關(guān)內(nèi)容的外文文獻的翻譯）； 3.4 提交計算機設(shè)計資料的光盤（包括說明書和全部附圖）。 4．畢業(yè)設(shè)計工作進度計劃： 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 2016年 2月29日 ~ 3月18日 3月19日 ~ 3月21 日 3月22日 ~ 4月20日 4月20日 ~ 5月1日 5月1日 ~ 5月20日 5月20日 ~ 5月25日 5月25日 ~ 5月31日 6月01日 ~ 6月05日 查閱文獻資料，確定設(shè)計方案，撰寫開題報告； 提交并檢查開題報告（參考文獻15篇以上，英文5篇）； 三維建模及工程圖紙轉(zhuǎn)化，關(guān)鍵件的強度校核； 完善設(shè)計，翻譯英文文獻一份（約10頁）； 撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書，整理、打印資料； 提交設(shè)計說明書，導師審核，完善修改； 提交正式設(shè)計說明書，專家評閱； 論文答辯 學生所在系審查意見： 同意下發(fā)任務(wù)書 系主任： 2016年 2月29日 機械加工工序卡片 工序名稱 銑鍵槽 工序號 10 零件名稱 與電動機連接的軸 零件號 材料 毛坯 牌號 硬度 型式 重量 45 模鍛 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 銑床 X63W 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次 數(shù) 走刀長度 mm 切割深 度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工 時 min 1 銑鍵槽10×5×56 直柄鍵槽銑刀 游標卡尺 2 51 5 192 1600 40.19 0.480 2 銑鍵槽8×4×14 直柄鍵槽銑刀 游標卡尺 2 10 4 192 1600 30.14 0.104 設(shè)計 指導老師 0 機械加工工序卡片 工序名稱 粗車端面 工序號 1 零件名稱 與電動機連接的軸 零件號 材料 毛坯 牌號 硬度 型式 重量 45 模鍛 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號 三爪卡盤 臥式車床 C620-3 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次 數(shù) 走刀長度 mm 切割深 度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工 時 min 1 粗車前端面 YT15車刀 游標卡尺 2 35 1.7 0.5 630 158 0.273 2 粗車后端面 YT15車刀 游標卡尺 2 35 1.7 0.5 630 158 0.273 設(shè)計 指導老師 0 機械加工工序卡片 工序名稱 鉆中心孔 工序號 2 零件名稱 與電動機連接的軸 零件號 材料 毛坯 牌號 硬度 型式 重量 45 衡鍛 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 搖臂鉆床 Z35A 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次 數(shù) 走刀長度 mm 切割深 度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工 時 min 1 鉆中心孔 B型中心鉆 塞規(guī) 2 6 4 0.075 1000 12.6 0.293 設(shè)計 指導老師 1 機械加工工序卡片 工序名稱 粗車外圓 工序號 3 零件名稱 與電動機連接的軸 零件號 材料 毛坯 牌號 硬度 型式 重量 45 模鍛 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號 三爪卡盤 臥式車床 C620-3 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次 數(shù) 走刀長度 mm 切割深 度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工 時 min 1 粗車外圓Φ34 YT15車刀 游標卡尺 3 126.7 16 0.5 800 176 1.000 2 粗車外圓Φ45 YT15車刀 游標卡尺 2 90 11.75 0.5 800 176 0.480 3 粗車外圓Φ40 YT15車刀 游標卡尺 1 31 6.25 0.5 1250 183 0.074 4 粗車外圓Φ53 YT15車刀 游標卡尺 2 26.5 7.75 0.5 800 176 0.163 5 粗車外圓Φ26 YT15車刀 游標卡尺 3 16.5 13.50 0.5 1000 171 0.135 設(shè)計 指導老師 0 機械加工工序卡片 工序名稱 半精車外圓 工序號 4 零件名稱 與電動機連接的軸 零件號 材料 毛坯 牌號 硬度 型式 重量 45 模鍛 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號 三爪卡盤 臥式車床 C620-3 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次 數(shù) 走刀長度 mm 切割深 度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工 時 min 1 半精車外圓Φ38 YT15車刀 游標卡尺 1 111.7 1.70 0.5 1000 124 0.470 2 半精車外圓Φ45 YT15車刀 游標卡尺 1 90 0.55 0.5 1000 146 0.192 3 半精車外圓Φ40 YT15車刀 游標卡尺 1 40 0.75 0.5 800 104 0.115 4 半精車外圓Φ53 YT15車刀 游標卡尺 1 10 0.55 0.5 800 137 0.040 5 半精車外圓Φ26 YT15車刀 游標卡尺 1 16.5 0.55 0.5 1250 108 0.036 設(shè)計 指導老師 0 機械加工工序卡片 工序名稱 車M38螺紋 工序號 5 零件名稱 與電動機連接的軸 零件號 材料 毛坯 牌號 硬度 型式 重量 45 模鍛 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號 三爪卡盤 臥式車床 C620-3 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次 數(shù) 走刀長度 mm 切割深 度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工 時 min 1 車M38螺紋 60度外螺紋車刀 游標卡尺 1 13 0.5 1.5 80 10 0.108 設(shè)計 指導老師 0 機械加工工序卡片 工序名稱 鉆孔 工序號 6 零件名稱 與電動機連接的軸 零件號 材料 毛坯 牌號 硬度 型式 重量 45 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 搖臂鉆床 Z35A 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次 數(shù) 走刀長度 mm 切割深 度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工 時 min 1 鉆Φ4孔 麻花鉆 游標卡尺 1 11 11 0.15 1000 12.56 0.093 設(shè)計 指導老師 0 機械加工工序卡片 工序名稱 攻M6螺紋 工序號 7 零件名稱 與電動機連接的軸 零件號 材料 毛坯 牌號 硬度 型式 重量 45 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次 數(shù) 走刀長度 mm 切割深 度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工 時 min 1 攻M6螺紋 手用絲錐 游標卡尺 1 11 11 0.5 0 0 1 設(shè)計 指導老師 0 機械加工工序卡片 工序名稱 半精車端面 工序號 8 零件名稱 與電動機連接的軸 零件號 材料 毛坯 牌號 硬度 型式 重量 45 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號 三爪卡盤 臥式車床 C620-3 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀次 數(shù) 走刀長度 mm 切割深 度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工 時 min 1 半精車前端面 YT15 游標卡尺 1 19.2 0.7 0.5 1000 120.6 0.050 2 半精車后端面 YT15 游標卡尺 1 13.2 1 0.5 1250 103.6 0.031 3 倒角1×45o YT15 游標卡尺 1 1 1 設(shè)計 指導老師 1 機械加工工序卡片 工序名稱 半精磨外圓 工序號 9 零件名稱 與電動機連接的軸 零件號 材料 毛坯 牌號 硬度 型式 重量 45 模鍛 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號 三爪卡盤 臥式車床 C620-3 工步 安裝及工步說明 刀具 走刀次 數(shù) 走刀長度 mm 切割深 度 mm 進給量 mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 基本工 時 min 1 半精磨外圓Φ34 砂輪350×40×127 1 111 0.3 0.02 1500 30 0.917 2 半精磨外圓Φ45 砂輪350×40×127 1 90 0.2 0.02 1500 30 0.970 3 半精磨外圓Φ53 砂輪350×40×127 1 10 0.2 0.02 1500 30 0.133 4 半精磨外圓Φ26 砂輪350×40×127 1 14.5 0.2 0.02 1500 30 0.100 設(shè)計 指導老師 0 附錄A 機械加工工藝過程卡片 零件 編號 零件名稱 軸 工序號 工序名稱 設(shè)備 夾具 刀具 量具 工 時 名稱 型號 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 1 粗車端面 臥式車床 C620-3 三爪卡盤 YT15 2 鉆孔 搖臂鉆床 Z35A 專用夾具 B型中心鉆 3 粗車外圈 臥式車床 C620-3 三爪卡盤 YT15 4 半精車外圓 臥式車床 C620-3 三爪卡盤 YT15 5 車螺紋 臥式車床 C620-3 三爪卡盤 外螺旋絞車刀 6 鉆Φ4孔 搖臂鉆床 Z35A 專用夾具 麻花鉆 7 攻M6螺紋 專用夾具 手用絲錐 8 半精車端面 臥式車床 C620-3 三爪卡盤 YT15 9 半精磨外圓 外圓磨床 M1320 專用夾具 A46GV69 10 銑鍵槽 銑床 X63W 專用夾具 直柄見槽銑刀 0 畢 業(yè) 設(shè) 計 開 題 報 告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫2000字左右的文獻綜述： 文 獻 綜 述 1.1 曲面印刷簡介 隨著印刷機械的自動化、數(shù)字化印刷工作流程的不斷更新和完善，印刷技術(shù)創(chuàng)新層出不窮，印前創(chuàng)新技術(shù)、印刷創(chuàng)新技術(shù)印后創(chuàng)新技術(shù)都得到快速的發(fā)展[1～2]。 曲面印刷是網(wǎng)版印刷的一個分支，主要產(chǎn)品為化妝品、洗滌用品、油脂油料的外包裝物。同時，也應(yīng)用于一些飲用杯具和廣告禮品的印刷中。曲面承印物的組成材料主要有金屬、玻璃、陶瓷及Pp、PC等高分子材料 隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展及制作工藝的日菇完善，多種造型獨特、圓正兼優(yōu)的曲面體承印物隨處可見， 它給我們的生活提供了很多的方便并且美化著我們的視覺空間[3] 。 本課題所研發(fā)的是一種專用于圓柱形、圓弧形或截錐形物品的全自動多色曲面印刷機，包括有輪轉(zhuǎn)印刷機構(gòu)、料盤機構(gòu)、上下料機構(gòu)和傳動機構(gòu)。由程控器協(xié)調(diào)上下料和各部件的同步聯(lián)動。輪轉(zhuǎn)印刷機構(gòu)將圖案套色于大膠輥圓周上，再與料盤上模把接觸對滾移印在被印刷物的外曲面上。本機最多可套印六色，最高速度每分鐘300件，套印準確，圖案再現(xiàn)性好、自動化程度高。適用于大批量，高效率印刷塑料、金屬、紙質(zhì)成型后的包裝容器，而且凸版和模把更換方便，也適用于多品種小批量的高速彩色印刷[4]。 機械印刷不僅印速快，套印精度高， 而且能減輕工人的勞動強度[5]。 1.2 曲面印刷機的工作原理和結(jié)構(gòu) 曲面印刷是先將油墨放入雕刻有文字或圖案凹版內(nèi)，隨后將文字或圖案復印到曲面上，再利用曲面將文字或圖案轉(zhuǎn)印至成型品表面，最后通過熱處理或紫外線光照射等方法使油墨固化。曲面印刷與平面印刷在印刷原理上并不存在差異，只是工藝難度大些[6]。 全自動曲面印刷機，包括有輪轉(zhuǎn)印刷機構(gòu)和傳動機構(gòu)等，其整體布局如圖1所示，主機座結(jié)構(gòu)如圖2所示。系統(tǒng)組成說明如下。 A：輪轉(zhuǎn)印刷機構(gòu)包括有大膠輥(4)，墨輥箱(2)，版輥(1)．版輥及墨輥箱成組地沿大膠輥圓周呈衛(wèi)星式分布，最多可裝六組，墨輥箱內(nèi)布置一套包括大墨輥(23)的傳墨輥系； B：輪轉(zhuǎn)機構(gòu)切向位置設(shè)置有料盤機構(gòu)，料盤（6)上均布裝有最多6個模把(5)、料盤(6)裝在蝸形凸輪間歇傳動箱(7)上并由其驅(qū)動作分度運動。傳動箱(7)經(jīng)萬向軸(11)與輪轉(zhuǎn)印刷機構(gòu)聯(lián)動，由一只主電機驅(qū)動形成主傳動鏈； C：輪轉(zhuǎn)機構(gòu)上的大膠輥(4)；版輥(1)經(jīng)及墨輥箱內(nèi)的墨輪系均通過變速輪與主傳動鏈相聯(lián)作同步運轉(zhuǎn)； D：料盤(6)上A點工位為上料工位，其正前方裝有四螺頭上杯機構(gòu)(61)，C點為前處理工位，C點工位模把下方裝有電火花處理器或火焰處理器，其上方裝有模把驅(qū)動平皮帶，E點為印刷工位，此處大膠輥(4)與模把(5)接觸對滾．使膠輥上的彩色圖案印在模把上的印刷物外周曲面上，G點工位模把前方裝有真空吸附接杯皮帶機構(gòu)(33)； E：主傳動鏈上裝有光電編碼器(8)[7] 。 圖1 曲面印刷機整體布局圖 圖2 曲面印刷機主機座圖 1.3 印刷工藝過程簡述? 首先要進行成型品前處理。處理包括成型品表面的油脂及垃圾的清洗，以及為了改善油墨的潤濕性和粘合性的表面處理。成型品前清洗（脫脂）：采用有機溶劑清洗成型品表面滲出的油污。表面處理：絕大多數(shù)的合成樹脂與油墨的密接性不如金屬和紙。為此有必要對成型品的表面進行適性處理。然后將油墨放入凹版內(nèi)，刮去過量的油墨，擠壓曲面取得油墨，將曲面的油墨轉(zhuǎn)印到成型品的表面。這時就需要進行油墨固化處理了。在多數(shù)情況下，采用某些方法使油墨固化。硬化處理方法則有熱硬化處理與UV硬化處理二種。熱固化處理：將印刷后的成型品放入恒溫槽內(nèi)，使印刷品被遠紅外線照射或熱風加熱，因熱反應(yīng)使油墨固化。UV固化處理：被印刷的成型品在特定波長的紫外線（UV）照射下，利用光化學反應(yīng)使油墨固化的方法。最后，為了提高印刷品的耐久性，有時會實施表面涂布等后處理。表面涂布方法，一般以涂布熱固化性或UV固化性的透明涂布液最為常見[8]。? 1.4 國內(nèi)外曲面印刷機技術(shù)現(xiàn)狀? 中國印刷工業(yè)，無論是出版物的印刷、包裝物的印刷、還是印刷設(shè)備和印刷器材的生產(chǎn)，都取得突飛猛進的發(fā)展[9]。? （1）?國內(nèi)生產(chǎn)廠商主要有隆興公司和麗泰機械公司等。力泰公司的產(chǎn)LTUV-WZ145型曲面印刷機如圖3所示，以膠印的方法在塑料制品外表面印制彩色圖案?？梢淮涡杂∷⒊隽珗D案，廣泛使用于印刷酸奶杯、冰淇淋杯、方便面碗、可口可樂等各種圓柱形或圓錐形塑料制品。其特點：引進國內(nèi)外先進的技術(shù)，在設(shè)計，制造方面有很大的突破，使得設(shè)備的工作性能大大的提高。?采用從上往下落的方式進杯，印前電熨處理，印跡清晰，牢固。主電機采用三相變頻調(diào)速，同步帶傳送，無級調(diào)速，運行平穩(wěn)。?供墨量大小可調(diào)。?印刷行程和速度可調(diào)，以滿足不同的印刷要求。根據(jù)印刷的要求可調(diào)制成各種不同的顏色，色種。? 圖3 力泰公司生產(chǎn)的LTUV-WZ145型曲面印刷機 隆興公司專業(yè)生產(chǎn)LXUV-WZ160型工位固化、隧道固化、六至九色高速曲面膠印機如圖4示，適應(yīng)于各種圓錐型杯子、碗的外表文字和圖案印刷。主要有如下幾個特點：采用PLC觸摸屏控制，自動顯示檢測故障并顯示處理辦法而且配備自動倒換三塊和六塊橡皮功能, 操作簡單、安全可靠。獲專利的電腦記憶數(shù)控調(diào)墨，確保機器長期運轉(zhuǎn)不跑色。油墨增加或減少準確自如方便實用，還能把相應(yīng)的數(shù)據(jù)儲存下來，直到下批產(chǎn)品開機再用。獲專利的運轉(zhuǎn)中套色調(diào)版裝置，大大縮短調(diào)試時間，提高了生產(chǎn)效率，同時可調(diào)整版滾與大鼓壓力。 圖4 隆興公司專業(yè)生產(chǎn) 的LXUV-WZ160型曲面印刷機 （2）國外生產(chǎn)曲面印刷機的公司有意大利卡夫公司，該公司生產(chǎn)的用于高速瓶蓋印刷的LITHO 6型全自動六色曲面印刷機如圖5所示。LITHO?6?型六色曲面印刷機適用于剛性和柔性的圓管、瓶蓋和圓棒的六色膠印。其特點是，整套設(shè)備既耐用又能保證完美的印刷質(zhì)量，芯棒抽吸可配置16或20根芯棒，印刷輥組采用兩個加墨輥為版輥加墨，在中心輥上可以使用一塊、兩塊或四塊橡皮布并且可以在控制盤上進行相關(guān)設(shè)置，設(shè)備配備有光學印版對中裝置，印刷單元可以前后移動并且能精確復位便于迅速進行清潔、維護和更換橡皮布的操作，墨輥配備有清洗裝置，設(shè)備運行狀態(tài)下的電子加墨控制，通過兩臺電機的電子軸線控制實現(xiàn)印刷單元與工件輸送裝置的同步，可以只從設(shè)備的一側(cè)進行調(diào)節(jié)，印刷輥組清洗裝置，整臺設(shè)備可以與連續(xù)生產(chǎn)線連接[10]。 圖5 意大利卡夫公司生產(chǎn)的LITHO 6 型六色曲面印刷機 1.5 市場前景分析 通過過市場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，國際市場上，許多大型的專業(yè)印刷機械生產(chǎn)廠家如海德堡、曼羅蘭、三菱等知名廠家并沒有專門生產(chǎn)這種曲面印刷機型，國內(nèi)的北人、上海印包、華光精工等印刷支柱企業(yè)也在此種印刷機型上開發(fā)甚少。目前，曲面印刷的市場需求增大包裝印刷品,如體育器材用品、奧運吉祥物、奧運旅游紀念品、徽章、恤、快餐、飲料包裝等[11]。雖然目前國內(nèi)的大部分廠家生產(chǎn)的曲面印刷機做的已經(jīng)非常不錯，但是仍然存在許多可以改進的地方，現(xiàn)在有的印刷的顏色是單色、四色，印刷速度太慢，印刷效率不高都在一定程度上制約著包裝印刷技術(shù)的發(fā)展。本次畢業(yè)設(shè)計的目的在于設(shè)計提供多色套印準確、高速印刷可達每分鐘300件的一次完成印刷的高效率全自動曲面印刷機。要求滿足國際及國內(nèi)印刷市場對印刷機械的要求，套印準確，圖案再現(xiàn)性好，自動化程度高，適用于大批量、高效率印刷回轉(zhuǎn)體包裝容器[12]。 參考文獻： [1]Nobuo?Kiyama，Tetsuo?Makino，Shinichi?Fujimoto.Paper and Printing MachinerySupporting 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More and more strict requirements are proposed to improve packing of products, as well as appearance of products. Consequently, it is more and more difficult for enterprises to meet their requirements of packaging equipment. This subject is of surface printing machine base and main transmission system design, the main transmission system is curved surface printing machine drive system of the important component.Design make full use of the SolidWorks software to design content on the 3D entity modeling, assembly, through the SolidWorks 2D assembly drawings is derived, and the 2D assembly drawing into further rendering AutoCAD.The design specification method of combining images and text, the image describes the various components of the surface presses the base and the main drive system, carried out a detailed analysis of the main transmission system. Keywords: curved surface printing machine；base；main transmission system； SolidWorks 目 錄 摘要 I Abstract II 目錄 III 1 緒論 1 1.1 印刷術(shù)的發(fā)展史 1 1.2 曲面印刷機簡介 2 1.3 曲面印刷機的組成 2 1.4 曲面印刷機的工作原理和結(jié)構(gòu) 3 1.4.1 工作原理 3 1.5 印刷工藝過程簡述 4 1.6 曲面印刷機的發(fā)展狀況及未來前景 5 1.6.1 發(fā)展狀況 5 1.6.2 未來的市場 6 1.7 SolidWorks軟件介紹 7 2 方案設(shè)計與結(jié)構(gòu)分析 9 2.1 主電機的選取 9 2.2 底座的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計 10 2.2.1 底座的結(jié)構(gòu)分析 10 2.2.2 底座的設(shè)計 11 2.3 主傳動系統(tǒng)的分析與設(shè)計 14 2.3.1 方案設(shè)計和結(jié)構(gòu)分析 14 2.3.2 全自動曲面印刷機的主傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 16 2.3.3 第一組圓錐齒輪箱設(shè)計 17 2.3.4 蝸輪蝸桿箱的設(shè)計 18 2.3.5 同步齒形皮帶輪的設(shè)計 19 2.3.6 張緊輪裝置的設(shè)計 20 2.3.7 磁粉制動器的選取 21 2.3.8 軸承座的設(shè)計 22 2.3.9 其它零件的設(shè)計 23 2.3.10 軸的強度校核 27 3 工藝分析 28 3.1 零件的分析 28 3.1.1 零件加工的劃分階段 28 3.1.2 零件的工藝分析 29 3.2 工藝規(guī)程設(shè)計 30 3.2.1 確定毛胚的制造形式 30 3.2.2 制定工藝路線 30 3.2.3 加工方法的選擇 31 3.2.4 確定切削用量及基本工時 32 4 總結(jié) 41 參考文獻 42 致謝 43 附錄A 44 1 緒論 1.1 印刷術(shù)的發(fā)展史 印刷術(shù)是中國國古代的四大發(fā)明之一，印刷術(shù)的發(fā)明代表了中國家對人類文明的貢獻是不可估量的。是古代勞動人民精神智慧的結(jié)晶。我們的印刷術(shù)，這是中國文明的重要組成的一部分;那個時候它與中國文化的種子產(chǎn)生，與中國文化進步。從源頭算起，到目前為止，它已然經(jīng)歷源，古代，近代，現(xiàn)代四個歷史時代，多達五千年的發(fā)展中。印刷機被叫做“文明之母”，這是再適合不過。 任何創(chuàng)造，像畢升發(fā)明的活字印刷術(shù)，是社會本身進步的需要，是物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)條件。中國的社會進步到北宋，由于經(jīng)濟進步、商業(yè)文化興盛，須要大批的信息迅速流傳?；钭钟∷⑿g(shù)正是為處理這個問題而產(chǎn)生的。在印刷術(shù)中打印紙和墨水必須的。中國人在漢朝時期發(fā)明了紙和油煙、松煙這兩種墨水。紙和油墨的誕生為印刷術(shù)發(fā)明奠定了根本與那。戰(zhàn)國秦漢以來涌現(xiàn)的印章和拓碑等復制文字、圖畫的辦法又為印刷術(shù)的創(chuàng)造提供了技術(shù)條件。 受印刷術(shù)影響的國家，在1448德國古登堡創(chuàng)建活字印刷，雖然雖然比中國畢升晚了四百年，但由于廣泛應(yīng)用于世界各地，使之在世界范圍中產(chǎn)生了長久的影響。古登堡的活字印刷，從德國到達意大利，而后蔓延到法國。經(jīng)過一個世紀之后蔓延到亞洲。 1845年，德國出產(chǎn)了第一快速印刷機。 1860年，美國出產(chǎn)出第一批渦輪機，在此之后德國又相繼出產(chǎn)了雙色快速印刷機、印報紙用的輪轉(zhuǎn)機、以及雙色輪轉(zhuǎn)機，到1900年又創(chuàng)造出了六色輪轉(zhuǎn)機。 在1970年左右,光敏樹脂凸版印刷、PS版的存在使多色印刷成為高速增長的方向發(fā)展。 20世紀80年代，出現(xiàn)了電子彩色掃描儀和頁拼版系統(tǒng)的彩色圖像數(shù)據(jù)的使用程序，所以重放到達標準化。 20世紀90年代，隨著彩色桌面出版系統(tǒng)的引進，電腦進入了印刷領(lǐng)域。 印刷印刷機械的自動化、數(shù)字化印刷工作流程不斷更新和完善的印刷技術(shù)更新,印前技術(shù)創(chuàng)新,創(chuàng)新印刷后快速增長。 柔性版印刷是印刷分行網(wǎng)絡(luò)，為化妝品，洗滌劑，燃料油包裝材料的主要產(chǎn)品。同時，也用在一些飲水杯和廣告禮品打印。材料表面基材的組合物主要是玻璃，金屬，陶瓷和PP，PC等高分子材料[1]。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)，各種造型獨特的發(fā)展，彎曲的身體是圓兼優(yōu)基板無處不在，它是人們的生活變得的更加方便，而且美化我們的視覺空間。 曲面承印物的印制方法主要有兩種：手動印刷和自動印刷。自動印刷具有印刷速度快、生產(chǎn)效率高的特點但對承印物要求較高?；|(zhì)和手動印刷要求寬松,甚至不規(guī)則的底物可以采取相應(yīng)措施來解決它們。 這個話題是一個致力于研究和開發(fā)的圓柱,圓形或錐形面自動多色印刷機,包含一個滾筒印花機理、材料板,加載機制和傳導機制。由程控器協(xié)調(diào)上下料和各部件的同步聯(lián)動。滾筒印花設(shè)計機構(gòu)將有色圖案打攪輥在一個圓的周長,然后接觸材料托盤模具輥的外表面印刷移印。此機最多可套印六色，最高速度每分鐘300件，套印精確，圖案再現(xiàn)性好、自動化水平相當高。適適合大批量、高效率印刷成型后,塑料,金屬,紙的包裝容器,凸版印刷和模具更換方便,也可以應(yīng)用于多種小批量高速彩色印刷。 1.2 曲面印刷機簡介 全自動曲面印刷機是一種用于食品等灌裝容器外表面彩色印刷的高效率裝備，使用凸版輪轉(zhuǎn)膠印技術(shù)，屬于機電一體化高新技術(shù)設(shè)備。自動運行平穩(wěn)的表面印刷機器和技術(shù)在中國的研究以填補空白,縮短我國集裝箱高速彩色印刷技術(shù)與發(fā)達國家的距離,創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益和社會效益。特別是可自動對版的高速曲面印刷機專利技術(shù)，完成了光電檢測自動對版，可以讓曲面印刷機的速度提高30%以上，并且對版速度快，對版準確度更高、更節(jié)能，對提高我國印刷機械技術(shù)來說，具有歷史性的轉(zhuǎn)折。除這以外,印刷機器自動化、數(shù)字化印刷工作流程不斷更新和完成,更新印刷技術(shù)層出不窮,印前技術(shù)創(chuàng)新技術(shù)、印刷、印刷后創(chuàng)新技術(shù)得到快速發(fā)展。 1.3 曲面印刷機的組成 曲面印刷機，包含進杯機構(gòu)、印刷裝置、印刷裝置安裝架、分度箱和收杯機構(gòu)，其中印刷裝置包括轉(zhuǎn)印大鼓、印版鼓和色組單元，其特點是：印刷裝置安裝架包括底板和兩個壁板，兩個壁板設(shè)于底板上且相互平行，轉(zhuǎn)印大鼓、印版鼓和色組單元安裝在兩壁板的內(nèi)側(cè)[2]。印刷裝置安裝架用兩塊壁板撐持印刷裝置，整體構(gòu)造剛性好，能夠高速、平穩(wěn)運轉(zhuǎn)，印刷速度和質(zhì)量都比傳統(tǒng)的曲面印刷機有了很大的進步。 1.4 曲面印刷機的工作原理和結(jié)構(gòu) 1.4.1 工作原理 表面印刷機包括一個固定的傳輸布倫基特大型橡膠輥，并與滾子組件的各色版大型橡膠輥，安裝有橡膠輥大托盤和上模具安裝它，大型橡膠輥驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)托盤;包括滾子組件上的內(nèi)套筒依次設(shè)置有一外套筒和心軸，護套輥和周向調(diào)節(jié)的錐齒輪裝置上的心軸的外套筒，周可調(diào)一個斜齒輪和版輥與導桿耦合到板輥組件之間的包括通過主軸和主軸銷通過內(nèi)套筒和外圍設(shè)備以調(diào)整輥斜齒輪上的外套筒的孔固定在軸銷的兩端進一步一個心軸，滾子組件還包括內(nèi)軸銷，銷的端部通過內(nèi)套筒和內(nèi)套筒的內(nèi)軸通過在外側(cè)套筒與滾子的固定孔固定，賽義德，大型橡膠輥旋轉(zhuǎn)時，各色版向轉(zhuǎn)印輥俘獲賽義德布倫基特大型橡膠輥和在轉(zhuǎn)移到模具在基材上[3] 1.4.2 組成結(jié)構(gòu) 全自動曲面印刷機，有輪轉(zhuǎn)印刷機構(gòu)和傳動機構(gòu)等，其全體構(gòu)造和主機座如圖1.1和圖1.2所示，系統(tǒng)組成闡明如下所述。 （1）輪轉(zhuǎn)印刷機構(gòu)有大膠輥(4)，墨輥箱(2)，版輥(1)．版輥及墨輥箱成組地沿大膠輥圓周呈衛(wèi)星式散布，最多可裝六組，墨輥箱內(nèi)安裝一套包含大墨輥(23)的傳墨輥系； （2）輪轉(zhuǎn)機構(gòu)切向地方設(shè)置有料盤機構(gòu)，料盤（6)上均布裝有最多6個模把(5)、料盤(6)裝在蝸形凸輪間歇傳動箱(7)上并由其驅(qū)動作分度活動。傳動箱(7)經(jīng)萬向軸(11)與輪轉(zhuǎn)印刷機構(gòu)聯(lián)動，由一只主電機驅(qū)動構(gòu)成主傳動鏈； （3）輪轉(zhuǎn)機構(gòu)上的大膠輥(4)；版輥(1)經(jīng)及墨輥箱內(nèi)的墨輪系均經(jīng)過變速輪與主傳動鏈相聯(lián)作同步運行； （4）料盤(6)上A點工位為上料工位，其正前方裝有四螺頭上杯機構(gòu)(61)，C點為前處理工位，C點工位模把下方裝有電火花處理器或火焰處理器，其上方裝有模把驅(qū)動平皮帶，E點為印刷工位，此處大膠輥(4)與模把(5)接觸對滾．使色彩設(shè)計在膠輥印刷模具表面存儲周,G點位置配備了真空吸附杯帶單元(33); （5）主傳動鏈上安有光電編碼器(8)。 圖 1.1 曲面印刷機整體布局圖 圖1.2 曲面印刷機主機座圖 1.5 印刷工藝過程簡述 被印刷的成型品在料盤上的C點模把下方用電火花處理器或火焰處理器進行表面活化處理，以增強油墨的附著力，在前期處理的同時墨輥箱內(nèi)有傳墨膠輥作往復擺動把出墨鋼輥帶出的油墨傳至中間膠輥上，串墨鋼輥作軸向串動并回轉(zhuǎn)，使傳至大墨輥上的油墨，勻墨輥使油墨膜進一步勻細的傳至版輥上，然后在E處完成的印刷。這時就需要實行油墨固化處理了。在多數(shù)情況下，使用某些方法使油墨固化。硬化解決措施則有熱硬化處理與UV硬化處理二種。熱固化處理：將印刷后的成型品放入恒溫槽內(nèi)，使印刷品被遠紅外線映射或熱風加熱，因熱反應(yīng)使油墨固化[4]。UV固化處理：被印刷的成型品在特定波長的紫外線（UV）照射下，運用光化學反應(yīng)使油墨固化的辦法。最后，為了提升印刷品的耐久性，因此有時會使用表面涂布等處理方式。表面涂布的辦法，普通以涂布熱固化性或UV固化性的透明涂布液為平常。本次設(shè)計是采用了UV固化處理。 1.6 曲面印刷機的發(fā)展狀況及未來前景 近年來，對印刷設(shè)備的國內(nèi)需求在近幾年每年增加10％，這使得中國最大的潛在市場名揚四海。目前,中國印刷機械制造企業(yè)授權(quán)的專利,直接反映了企業(yè)自主創(chuàng)新能力的程度很低。專利工作的創(chuàng)新機制的一個重要方面，應(yīng)該引起企業(yè)，企業(yè)的重視通過保護知識產(chǎn)權(quán)，激發(fā)創(chuàng)新的科技人員的觀點，并試圖創(chuàng)造企業(yè)創(chuàng)新的精神和氣氛。對于中國的出版業(yè)注入了一股強大的力量。 1.6.1 發(fā)展狀況 表面印刷在中國企業(yè)的繁榮隆興公司專業(yè)生產(chǎn)LXUV WZ160站,隧道固化、六到九色高速曲面膠印機器如圖1.3,適用于各種表面的錐形杯子,碗的文本和圖片打印。主要有如下幾個特點：PLC觸摸屏控制，自動顯示檢測故障并顯示解決辦法并且裝備自動倒換三塊和六塊橡皮性能, 操作簡單、安全牢靠。獲專利的電腦記憶數(shù)控調(diào)墨，確保機器長久運轉(zhuǎn)。油墨減少或增加精確自若方便適用，還能把相應(yīng)的數(shù)據(jù)貯存下來，直到下批產(chǎn)品開機再用。 圖1.3隆興公司專業(yè)生產(chǎn)的LXUV-WZ160型曲面印刷機 外國的屈服面印刷公司意大利卡夫公司生產(chǎn)的用于高速瓶蓋印刷的LITH06平型全自動六個表面印刷如圖1.4所示。LITHO 6 型六色曲面印刷機適合用于柔性和剛性的圓管、瓶蓋和圓棒的六色膠印。他的特點是，整個設(shè)備不但使用時間長而且保證完好的印刷質(zhì)量。芯棒抽吸可配置 20 或16 根芯棒。印刷輥組使用兩個加墨輥為版輥加墨，在中心輥上可以采用四塊、兩塊或一塊橡皮布而且可以在控制盤上進行相關(guān)配置，設(shè)備裝備有光學印版對中裝備，印刷單元可以前后移動而且能精確復位方便快速進行清潔、維護和更換橡皮布的操縱，墨輥裝備有清洗裝備，設(shè)備運行狀態(tài)下的電子加墨控制，通過兩臺電機的電子軸線控制實現(xiàn)印刷單元和工件輸送裝置的同步，可以只從設(shè)備的一面進行調(diào)整，印刷輥組清洗裝置，整臺裝置可以與連續(xù)生產(chǎn)線相連。 圖1.4 意大利卡夫公司生產(chǎn)的LITHO 6型六色曲面印刷機 1.6.2 未來的市場 進入WTO以后，我國國內(nèi)市場已經(jīng)成為了國際市場的一部分，正像我們擴大出口力度的時候，國外名牌企業(yè)也看中了我國的豐富的人才資源、廣闊市場和低成本的優(yōu)勢，利用進口免稅政策繼續(xù)占領(lǐng)中國的印刷市場，對于沒有免稅政策支持的東西，利用在中國制造時的低成本，繼續(xù)提高市場競爭力。我國印刷機械制造企業(yè)的應(yīng)對政策，應(yīng)該在繼續(xù)擴張中國市場的占有率的時候，向中、高端產(chǎn)品領(lǐng)域前進，不失時機地擴大產(chǎn)品出口。北人集團公司的產(chǎn)品已經(jīng)出口到包括美國在內(nèi)的數(shù)十個國家和地區(qū)[5]。 應(yīng)該確立，中國印刷工業(yè)的發(fā)展離不開我國內(nèi)部印刷裝備產(chǎn)業(yè)的一起努力，也離不開國外先進技術(shù)和設(shè)備對印刷工業(yè)技術(shù)上水平的支撐，隨著中國制造設(shè)備遍布世界的實現(xiàn)，應(yīng)該看到，中國制造的印刷機械設(shè)備大踏步的走出國門的時機已經(jīng)到來[6]。 1.7 SolidWorks軟件介紹 SolidWorks公司成立于1993年，由PTC公司的技術(shù)副總裁與CV公司的副總裁組織，總部位于馬薩諸。? 窗體底端 SolidWorks軟件基于Windows是世界首部3 d CAD系統(tǒng)開發(fā),適用于技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展趨勢和CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢,SolidWorks公司在兩年內(nèi),CAD / CAM行業(yè)最高的利潤有限公司有限公司有限公司。良好的財務(wù)情況和用戶擁護使得SolidWorks每年都有幾十甚至幾百項的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽。系統(tǒng)在1995 - 1995年全球頂級微機平臺CAD系統(tǒng)評價;自1995年以來,已經(jīng)積累了17國際獎項,只有自1999年以來,權(quán)威專業(yè)雜志CAD節(jié)奏連續(xù)四年獲得最佳編輯選擇SolidWorks的SolidWorks的創(chuàng)新活力,簡潔。此時,SolidWorks堅持穩(wěn)定,方便和創(chuàng)新三個原則得到了全面實現(xiàn)和證明,使用它,設(shè)計師大大縮短設(shè)計時間,產(chǎn)品迅速、有效地市場。由于SolidWorks出色的技術(shù)和市場表現(xiàn)，不僅成為CAD行業(yè)的一個赤手可熱明星，也成為華爾街青睞的對象[7]。最后在1997年由法國達索公司三百一十美元SolidWorks全資并購的高價值。公司的風險投資者和股東之前,一千三百萬美元的風險資本,贏得高回報,CAD行業(yè)創(chuàng)造了世界紀錄。合并后的SolidWorks依照原來的品牌和管理技術(shù)團隊繼續(xù)獨立運作,CAD行業(yè)成為專業(yè)公司,SolidWorks三維機械設(shè)計軟件,成為最具競爭力的企業(yè)CAD產(chǎn)品達索。使用Windows OLE技術(shù),視覺設(shè)計技術(shù)、先進的內(nèi)核參數(shù)化實體(由劍橋大學)提供與第三方軟件集成技術(shù)和良好,SolidWorks安裝到成為世界上最大的和最有用的軟件。調(diào)查顯示,全球分布的SolidWorks軟件許可約280000,包括航空航天、機車、食品、機械、國防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療設(shè)備、娛樂業(yè)、日用品/消費者,離散制造制服在全世界100多個國家約30000 1成千上萬的企業(yè)。　　 根據(jù)世界著名人才網(wǎng)站搜索,與其他3 d CAD系統(tǒng)相比,SolidWorks相關(guān)招聘廣告超過其他軟件的總和,比較表明,越來越多的工程師直接利用SolidWorks,越來越多的公司招聘人才的標準都是SolidWorks。 據(jù)統(tǒng)計，全世界用戶每年使用SolidWorks的時間已達5500萬小時。 　　 在美國,包括麻省理工學院(MIT)、斯坦福大學著名的大學采取了SolidWorks作為制造業(yè)專業(yè)的必修課程,在中國的一些大學()教育機構(gòu)如清華大學、北京航空航天大學,北京理工學院應(yīng)用SolidWorks,上海教育局也進行教學。　 Solidworks強大,易于使用和技術(shù)創(chuàng)新是Solidworks的三大特點,使先進的Solidworks,CAD的主流解決方案。SolidWorks可以提供不同的設(shè)計,提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品,以減少設(shè)計過程中的錯誤。SolidWorks可以提供不同的設(shè)計方案,提高產(chǎn)品質(zhì)量和減少設(shè)計過程中的錯誤。SolidWorks 能夠提供不同的設(shè)計方案、提高產(chǎn)品質(zhì)量并且產(chǎn)品減少設(shè)計過程中的錯誤并且。SolidWorks資源管理器是和Windows資源管理器一樣的CAD文件管理器，用它可以方便地管理CAD文件。利用SolidWorks,用戶可以將在更短的時間完成更多的工作,高質(zhì)量的產(chǎn)品在市場上更快。在目前市場上能看到的三維CAD解決方案中，SolidWorks是設(shè)計過程相對簡單并且方便的軟件之一。美國著名咨詢公司Daratech所評論：“在基于Windows平臺的三維CAD軟件中，SolidWorks是最著名的品牌，是市場快速增長的領(lǐng)導者”。強大的功能和簡單的設(shè)計和實際操作,包括Windows風格拖/,/罷工,剪切/粘貼使用SolidWorks)合作,整個產(chǎn)品設(shè)計可以百分之一百的編輯、設(shè)計、裝配零件設(shè)計和工程制圖之間都是相關(guān)的。以上是關(guān)于SolidWorks的簡要介紹。 2 方案設(shè)計與結(jié)構(gòu)分析 2.1 主電機的選取 現(xiàn)代電氣工業(yè)經(jīng)常會遇到一些復雜的運動，這對發(fā)動機的動態(tài)負載很大的影響。伺服驅(qū)動器是許多機電系統(tǒng)的核心，因此選擇發(fā)動機顯得尤為重要。當選為第一時間滿足特定的發(fā)動機負荷的要求，后來價格，重量，體積等技術(shù)指標和經(jīng)濟實力來選擇最合適的其中。 自動打印機專為這個問題的地區(qū)獲得驅(qū)動器不僅主打運動由一個主驅(qū)動電機，由于在工作過程中的設(shè)備需要加快調(diào)解的工作，所以我們選擇的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的頻率變量。自動打印機領(lǐng)域進行大規(guī)模的加工和生產(chǎn)，故使用三種電源行業(yè)[8]。 檢查手動機械設(shè)計課程，“三相異步電動機標準”提供，選擇在Y型132S2-2機型Y系列三相異步電動機。 （1）主要特點 Y系列三相異步電動機采用了國內(nèi)外最新技術(shù),是電動機的更進一步的產(chǎn)品.全封閉、自扇冷式。屬籠型結(jié)構(gòu)，適合在各種惡劣環(huán)境下使用。產(chǎn)品達到90年代國際先進程度。 Y系列電動機具有效率高、起動轉(zhuǎn)矩大,防止灰塵、鐵屑、或其他碎片進入電機內(nèi)部,和發(fā)動機新穎美觀,結(jié)構(gòu)更合理。其功率等級及安裝尺寸完全符合IEC規(guī)范。 （2）主要技術(shù)指標 額定功率：7.5KW； 同步轉(zhuǎn)速：3000r/min；2級 滿載準轉(zhuǎn)速：2900r/min； 電壓：三相380伏；頻率：50Hz； 電動機能承受額定轉(zhuǎn)矩的50%過載，時間1分鐘； 絕緣等級：B級； 防護等級：IP44； 冷卻方式：IC0141； 安裝形式：B3、B35、V1、B5、B6、B7、B8、V3、V5、V6、V36。 如圖2.1所示，三相交流異步電動機的三維圖。 圖2.1 三相交流異步電動機 2.2 底座的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計 2.2.1 底座的結(jié)構(gòu)分析 全自動曲面印刷機的底座由三層板組成，分別是中底板，大底板，主底板。主機座在中底板的上方，是我的同學李增光設(shè)計的，在這里就不進行分析。 全自動曲面印刷機的底座主要承載了主電機、編碼器、印刷機構(gòu)以及整個全自動曲面印刷機的傳動系統(tǒng)。對于底座的設(shè)計，需要承載曲面印刷機的主傳動系統(tǒng)，因此合理的安排其中螺紋緊固件的位置和大小，進而設(shè)計出主傳動系統(tǒng)的布局。另外，中底板和大底板是可以沿著Y軸和X軸方向移動的。其中大膠輥是安裝在主機座上，主機座可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)動。大膠輥的印刷就是在一定范圍內(nèi)作平面的移動和轉(zhuǎn)動，以達到全自動曲面印刷機更大的工作范圍，能夠勝任范圍更大的曲面印刷任務(wù)。底座的三維圖如圖2.2所示。 圖2.2底座設(shè)計的三維圖 2.2.2 底座的設(shè)計 （1） 中底板的設(shè)計 中底板的功能是，要滿足沿Y軸方向的移動，所以中底板要設(shè)計出能進行Y軸方向移動的軌道。 在全自動曲面印刷機工作過程中，對于不同口徑的被印刷物，印刷機需要移動墨棍來增大距離。對于中底板，需要其按照固定的軌道進行移動。因此，在大底板上安裝固定塊，防止中底板作沿X軸方向或其它方向的移動【10】。另外，在中底板上安裝滑動銷，也可以達到約束底板自由度的目的。中底板的移動控制部分，可以用螺紋軸來實現(xiàn)。中底板上安裝螺紋軸，在需要對中底板進行移動的時候，通過手工控制旋轉(zhuǎn)該螺紋軸，通過螺紋傳動，使得中底板沿著Y軸方向移動。當中底板移動到所需要的位置時，需要對其進行固定，以避免全自動曲面印刷機在工作過程中產(chǎn)生振動，使得印刷單元作不需要的移動，影響印刷過程中的印刷壓力值，造成印刷質(zhì)量的低下和不穩(wěn)定。因此，需要對設(shè)計一固定的裝置。該裝置設(shè)計為安裝在控制中底板移動的螺紋軸上，起到對螺紋軸的鎖定作用。當螺紋軸需要旋轉(zhuǎn)的時候，松開鎖定結(jié)構(gòu)的螺釘，使得螺紋軸可以旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)控制中底板移動的目的。當中底板需要固定的時候，通過螺紋緊固件螺釘將鎖定裝置與螺紋軸固定，使其之間沒有相對的移動，再通過螺紋緊固件螺釘將鎖定裝置同中底板上的軸承座連接，保證其沒有相對轉(zhuǎn)動，這樣，就實現(xiàn)了對螺紋軸的鎖定，進而實現(xiàn)了對中底板所有自由度上的限制。該鎖定裝置為夾緊螺母裝置。如圖2.3所示,中底板的三維圖。 圖2.3 中底板的三維圖 （2） 大底板的設(shè)計 大底板的功能與中底板相似，主要實現(xiàn)印刷機構(gòu)在X方向上的移動。尺寸上，大底板比中底板較大，在中地板下方，中底板可以與大底板聯(lián)動（即大底板向哪移動，中底板也跟著移動，但中底板向Y方向移動時，大底板并不移動），這樣就能實現(xiàn)全自動曲面印刷機X、Y軸方向的移動。如圖2.4所示，中底板與大底板配合的三維圖。 圖2.4中底板與大底板配合的三維圖 （3） 螺紋軸的設(shè)計 螺紋部的螺紋軸（螺釘）被設(shè)計為國家標準普通螺紋M22×2，243厘米和315厘米長度。 243厘米樓大螺紋軸，軸地面315厘米停產(chǎn)。深溝球軸承螺旋軸固定底板和底板之間的下層中，從而可以相對于地面在一個層的相對運動。一個立方體的投影設(shè)計金剛石的橫截面，以方便操作者使用工具轉(zhuǎn)動螺紋軸，以移動可動地板的控制【11】。 （4） 鎖定裝置的設(shè)計 操作期間自動表面印刷機必須固定在底板可以移動，以使設(shè)備能夠正常運行，否則將底板和印刷壓力會影響印刷作業(yè)的印刷的位置，影響質(zhì)量要打印的印刷品。部分螺紋軸組合螺紋底部括號確保螺紋部之間沒有相對運動只具有相對轉(zhuǎn)動，因此，當軸鎖定螺釘?shù)男D(zhuǎn)，當它們可被固定在地板上的活動。 設(shè)計螺紋軸的鎖定裝置如圖2.4（c）所示，安裝有兩個螺紋緊固件，一個用來控制螺紋軸固定裝置相對于螺紋軸的轉(zhuǎn)動，一個控制螺紋軸固定裝置相對于底板的轉(zhuǎn)動。當兩個螺紋緊固件同時達到工作位置時，便使得固定裝置相對于螺紋軸和底板都沒有相對的移動和轉(zhuǎn)動，從而起到固定底板，約束底板自由度的目的。 如圖2.5所示，螺紋軸、鎖定裝置等零件的三維圖。 （a）絲桿 （b）軸承座 （c）夾緊螺母 （d）支架 （e）壓條 （f）壓塊壓條配合 圖2.5螺紋軸、鎖定裝置等零件的三維圖 （5） 主底板設(shè)計 艾因地板（固定地面層）被設(shè)計為支持整個基地包括腳，并考慮大板設(shè)計。地板設(shè)計還必須考慮到所使用的材料，固定在第一地板的問題，因為不使用一些部件，所以它不能在一個矩形的形式來實現(xiàn)。 在安裝壓榨表面必須是這樣的，整個組織水平，以便能其工作的正常過程中進行操作。因此，該設(shè)備的站立設(shè)計要求可以在高度和水平度進行調(diào)整。在設(shè)計過程中，基底和腿按通過螺釘?shù)谋砻嬷g的鍵，通過調(diào)節(jié)螺釘來調(diào)整高度和水平安裝的基礎(chǔ)上，為了滿足整個安裝的需要。如圖2.6所示，主底板和支撐底座的地腳三維圖。 （a）主底板 （b）支撐底座的地腳 圖2.6主底板和支撐底座的地腳三維圖 2.3 主傳動系統(tǒng)的分析與設(shè)計 2.3.1 方案設(shè)計和結(jié)構(gòu)分析 機械系統(tǒng)通常有一個原動機，變速器和工作機操作部分和其它輔助部件的控制。工作機械的系統(tǒng)的執(zhí)行部，發(fā)動機是在發(fā)動機驅(qū)動系統(tǒng)的部分和傳動裝置是一種合并的有機作業(yè)機以實現(xiàn)絕對運動的發(fā)送功率的轉(zhuǎn)換[12]。傳輸作為機械系統(tǒng)的最重要的一部分，具有以下含義。 需要一臺機器工作的原動機不一致的速度和額定轉(zhuǎn)速或需要放慢增長的速度（在大多數(shù)情況下制動）。 操作速度調(diào)節(jié)保密根據(jù)生產(chǎn)需要，而原動機的操作通常只有標稱轉(zhuǎn)速，如果通過改變原動機的速度，以滿足工作機的不斷變化的需求，經(jīng)濟成本往往更高。對于一些主要的驅(qū)動力可以不通過他的修正案，以滿足生產(chǎn)工藝工作集。 在相對簡單的形式的運動，例如，原動機通常能夠使勻速旋轉(zhuǎn)，但在決定的工作機生產(chǎn)工藝要求的形式的運動，它們是不同的，這樣的為直線運動，來回擺動，所以螺旋狀旋轉(zhuǎn)。 當中央單驅(qū)動器，則需要一個原動機來驅(qū)動的許多不同速度的基團的大小，不同形式的運動工作單位，因此，要求的傳輸系統(tǒng)的實施 為了維修方便、工作安全或因機器的外輪廓尺寸受到安裝空間、運輸條件的一些限制，一定要把原動機和工作機分為兩部分，而它們的中間則用傳動系統(tǒng)來連接。 許多不同種類的傳播,根據(jù)工作原理可分為摩擦傳動和機械傳動、液壓傳動、電力傳輸、磁力傳動等摩擦傳動可分為摩擦輪傳動,靈活的摩擦和摩擦式無級變速器。機械傳動可分為齒輪傳動、蝸桿傳動、靈活的嚙合傳動,螺桿傳動,連桿機構(gòu),凸輪機構(gòu),并結(jié)合機制,等。液體傳輸可分為氣動傳動和液壓傳動和液體粘度;電力傳動有支流電力傳動和交流電力傳動。根據(jù)傳動比的變化,可分為固定齒輪傳動比傳動和可變傳動比,可變傳動比傳動分為變速,無級變速和安三個周期趨勢變化。按傳動輸出速度變化情況分，有恒定和可調(diào)兩種，可調(diào)傳動又分為有級調(diào)速、無級調(diào)速和按某種周期性規(guī)律變化三種。 選擇的主要指數(shù)的基礎(chǔ)傳輸類型是:效率高、經(jīng)濟成本低,外輪廓體積小,重量輕,運動性能好,容易加工制造,和維護,都能滿足生產(chǎn)條件和安全可靠。具體應(yīng)考慮以下幾條。 工作點盡可能穩(wěn)定緊密合作的工作和機器工作的原動機的條件。原動機和工作機的起始齒輪，制動，性能速度，負載和反向的其它方面和能滿足需要。 重量和調(diào)節(jié)機，可實現(xiàn)小型化，輕量化，合理，易于安裝和維護的。 適應(yīng)工作條件，如灰塵，溫度，濕度，腐蝕性，可燃性，易爆等困難的環(huán)境，以及噪聲限制等。 低經(jīng)濟成本，無論工作壽命長，傳動效率高，較低的初始成本和維護成本 易操作和控制。 必須符合國家的技術(shù)政策，場地條件和環(huán)保技術(shù)等的應(yīng)用【13】。 驅(qū)動器類型選擇以下原則。 對于高功率發(fā)射時，應(yīng)優(yōu)先考慮高效率的驅(qū)動器，以節(jié)省能源。 在工作機械的同步要求和原動機不應(yīng)該用于摩擦驅(qū)動，但應(yīng)該有滑動齒輪。 著裝必須標準化盡可能，系列化的產(chǎn)品，容易掉，以減少初始成本和維修。 當負荷經(jīng)常變化，并能過載現(xiàn)象時，不應(yīng)該使用并應(yīng)該被用來接合所述摩擦驅(qū)動傳動，傳動液，或添加到設(shè)備過載保護裝置。 為了最大限度地減少初始成本，以滿足要求的前提下，盡可能選擇一個簡單的結(jié)構(gòu)，即，以促進和縮短鏈條驅(qū)動。 如原動機和傳動比的速度可適應(yīng)工作機的要求，可直接或通過固定變速比變速器相連;當機器工作要求的速度范圍，速度計原動機不能滿足其機械性能和經(jīng)濟性要求時應(yīng)當使用可變比變速器。通常從降低成本的角度出發(fā)，盡可能左廣播，制作工藝唯一的工作機器需要不斷的變化，我們來時的連續(xù)可變變速器的選擇。另外，發(fā)射設(shè)備的分配比率必須是合理的。 2.3.2 全自動曲面印刷機的主傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 主傳動系統(tǒng)的三維圖如圖2.7所示。 圖2.7 主傳動系統(tǒng)三維圖 2.3.3 第一組圓錐齒輪箱設(shè)計 齒輪箱作為傳動系統(tǒng)的一部分，發(fā)揮了重要的作用。齒輪箱結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，可以方便的實現(xiàn)傳動的減速、加速的功能，并且可以改變傳動的方向，機械效率高等優(yōu)點。本課題設(shè)計的全自動曲面印刷機的主傳動部分，采用了齒輪箱對傳遞的轉(zhuǎn)動進行速度的調(diào)節(jié)，并且將電動機提供動力的方向進行改變。電動機輸出的轉(zhuǎn)動直接傳遞到一齒輪箱，進行1：2的減速，并將動力分為兩個部分，分別傳遞到八工位料盤的間歇機構(gòu)和下一齒輪箱。齒輪箱之間通過同步齒形皮帶連接，使其保持嚴格的傳動比。 齒輪箱采用T系列螺旋傘齒輪轉(zhuǎn)向箱，該機構(gòu)機殼采用HT200鑄鐵鑄造，內(nèi)部齒輪采用40Cr滲碳淬火，及岍磨而成。軸類采用45號鋼材料、高懸重負荷能力，配備重負荷能力的圓錐滾子軸承【14】。 該圓錐齒輪箱在設(shè)計時要充分考慮到的情況有以下幾種。 圓錐齒輪嚙合的情況，也就是中心距。 齒輪箱與底板的中心高度。 通過圓錐滾子軸承的外徑大小，確定箱體的孔徑大小。 第一組圓錐齒輪箱體三維圖如圖2.8所示。 圖2.8 第一組圓錐齒輪箱體三維圖 2.3.4 蝸輪蝸桿箱的設(shè)計 蝸輪蝸桿傳動用于兩軸交叉成直角，但彼此既不相交也不平行，通常在蝸輪傳動中，蝸桿是主動件，而蝸輪是被動件。此次設(shè)計的渦輪蝸桿箱傳動比為1：4.7減速，主要功能是將輸入轉(zhuǎn)速降低達到傳動系統(tǒng)要求的傳動比，再將輸出的轉(zhuǎn)速通過萬向節(jié)聯(lián)軸器傳遞給大膠輥。 蝸桿傳動具有以下特點。 結(jié)構(gòu)，可以是一個偉大的傳動比，傳動比一般為5?80。 無噪聲工作的順利開展。 發(fā)射功率范圍。 月歐盟自鎖。 傳動效率低，蠕蟲往往有色金屬需要制造。單蝸桿頭長點。 在設(shè)計蝸輪蝸桿箱時應(yīng)充分考慮到的情況有以下幾種。 蝸桿和蝸輪的中心距。 蝸桿到底板的中心高度。 通過中心距和蝸桿到底板的中心高度確定蝸輪的高度。 通過圓錐滾子軸承的外徑大小，確定箱體的孔徑大小。 蝸輪蝸桿箱的設(shè)計計算： 蝸桿渦輪的中心距為：a=115mm 蝸桿到主底板的距離為：L1=95cm 箱體的底座厚度為：h=20mm 箱體底座與主底板固定所需要的六角頭螺栓為M12 蝸輪中心到箱體的頂面的距離為：L2=100mm 支撐蝸桿的軸承的大徑為D1=110mm，所以箱體在蝸桿處的孔徑應(yīng)為d1=110mm。 支撐蝸輪的軸承的大經(jīng)為D2=85mm，所以箱體在蝸輪處的孔徑為d2=85mm。 由于考慮到制作成本和方便搬運，箱體的結(jié)構(gòu)應(yīng)該做成緊湊型，但又不能讓齒打到箱壁，所以箱體的尺寸分別為長234mm，寬200mm，高290mm。 考慮到箱體的穩(wěn)定性，所以箱體座不應(yīng)做得太小，箱體座的基本尺寸分別 長度為300mm，寬度為260mm，厚度為20mm。 蝸輪蝸桿箱體的三維圖如圖2.9所示。 圖2.9 蝸輪蝸桿箱體三維圖 2.3.5 同步齒形皮帶輪的設(shè)計 在操作自動印刷機表面，在一個嚴格的比例迅速每一部分，確保了高速打印的大規(guī)模行動，以保證打印質(zhì)量。覆蓋模糊，打印質(zhì)量差，甚至廢后，要打印的記者在自動設(shè)計的表面，采用疊加技術(shù)，因此，如果有嚴重傳播的報道將允許的話題。 在傳輸中，功率和生產(chǎn)的運動從主驅(qū)動力的主要部分的設(shè)計中，設(shè)備需要連接無法使用V帶。因為V形皮帶驅(qū)動器連接非固定值，當負荷過大或過久V帶使用，張力減退，相對機器是便攜式的，所以在自動表面印刷工作時，印刷單元和托盤不能產(chǎn)生一個嚴格比變速器，使變異在印刷過程中的影響，從而導致缺陷和浪費。為了保證設(shè)備的正常運作可能會很長，使用同步齒形帶的連接到主變速器，預(yù)防傳輸過程的因素的影響傳動比。 此次設(shè)計的同步齒形皮帶輪，我選擇的型號是L型，節(jié)距為9.525mm。 該同步齒形皮帶輪采用的材料為40Cr，該材料的強度為700MPa，硬度為241-286HBS。該齒輪齒數(shù)為z=44，模數(shù)m=4，齒頂高系數(shù)ha*=1，頂隙系數(shù)c*=0.25，齒輪寬度為F=45mm，孔徑D=35mm。 分度圓直徑D=176mm 齒頂圓直徑da=184mm 齒根高直徑df=16mm 擋板大徑Db=194mm，小徑db=110mm 如圖2.10所示，同步齒形皮帶輪和擋板的三維圖。 （a）同步齒形皮帶輪 （b）擋板 圖2.10 同步齒形皮帶輪和擋板的三維圖 2.3.6 張緊輪裝置的設(shè)計 同步齒形皮帶在傳遞動力的過程中，使用一段時間后，會產(chǎn)生皮帶松動，這樣會影響傳遞動力的效果，所以需要設(shè)計張緊裝置來解決此問題。 在這里我將設(shè)計張緊輪裝置來解決此類問題。 使用張緊輪進行張緊,通常用于中心距不可調(diào)整的情況。因放在緊邊需要的張緊力大,而且張緊輪也容易跳動,經(jīng)常吧張緊輪放在帶的松邊。張緊輪壓在松邊內(nèi)部的時候,張緊輪應(yīng)盡量靠近大帶輪防止小帶輪上包角減小過多【15】。 在設(shè)計張緊輪裝置時，還應(yīng)該考慮到張緊輪位置的可調(diào)性，因為這和齒形皮帶的松動程度有一定的關(guān)系。所以在設(shè)計時，我采用了調(diào)整螺桿機構(gòu)，該調(diào)整螺桿機構(gòu)由M10的螺栓和M10的螺母組成，螺栓長度為150mm。 如圖2.11所示，張緊輪裝置的三維圖。 圖2.11 張緊輪裝置 2.3.7 磁粉制動器的選取 磁粉離合器，磁粉制動器是根據(jù)電磁理論和使用磁轉(zhuǎn)矩的結(jié)果。因為它的轉(zhuǎn)矩電流和令人興奮的生產(chǎn)之間的關(guān)系的本質(zhì)上是線性的，只要在勵磁電流的大小的變化，能夠容易地控制輸出轉(zhuǎn)矩【16】。在正常情況下，額定轉(zhuǎn)矩，勵磁電流和轉(zhuǎn)矩輸出正比的5-100％的范圍內(nèi)?？刂乒β市?，響應(yīng)速度快。磁粉離合器，磁粉制動器勵磁電流很小，但它可以輸出扭矩大，它可以很容易形成一個自動控制系統(tǒng)。此外,當勵磁電流的變化,對應(yīng)的強度磁場同步響應(yīng),磁粉離合器,電磁制動器,它是一個了不起的響應(yīng)。 由于離合器，上述無與倫比的磁粉制動器的功能已被廣泛應(yīng)用于包裝，印刷，造紙，紡織，印刷，橡膠，電線，電纜等行業(yè)相關(guān)的冶金加工控制電壓取消卷取收入。電磁離合器也可用于速度控制，超載保護和軟啟動。磁制動器通常用于驅(qū)動機械，如制動測力計負荷和設(shè)計方案，關(guān)閉轎廂，并迅速克服動作的慣性的電磁離合器的外觀的主要目的是重載。 本次設(shè)計所選用的型號為CZK-40，該型號為空心軸式磁粉制動器，額定轉(zhuǎn)矩為400N.M,冷卻方式為水冷。 空心軸式磁粉制動器如圖2.12所示。 圖2.12 空心軸式磁粉制動器 2.3.8 軸承座的設(shè)計 由于跨度很大，所以此時需要設(shè)計一個軸承座。軸承座分為：剖分式軸承座、滑動軸承座、帶法蘭的軸承座等等。 該軸承座所支撐的軸承的型號為深溝球軸承，基本尺寸為：軸承內(nèi)徑d=55mm，軸承外徑D=90mm，軸承寬度B=18mm。因此該軸承座所需要設(shè)計的孔徑大小為90mm。 如圖2.13所示，軸承座和深溝球軸承的三維圖。 （a）軸承座 （b）深溝球軸承 圖2.13 軸承座和深溝球軸承的三維圖 2.3.9 其它零件的設(shè)計 （1） 聯(lián)軸器的設(shè)計 聯(lián)軸器是用來連接兩個軸的不同組件(主動軸和從動軸)旋轉(zhuǎn)機構(gòu)做出不同的用于傳遞扭矩的機械零件。高速重載電力傳輸、耦合和減震,緩沖和提高軸系動態(tài)性能的作用。聯(lián)軸器由兩部分組成,分別與主動軸和從動軸連接。通常動力機大都借助于聯(lián)軸器與工作機相聯(lián)接。 聯(lián)軸器種類繁多,根據(jù)變化的位置在連接兩個軸,可分為:固定耦合。主要用于兩軸是嚴格的,在工作中不發(fā)生相對的地方,一般相對結(jié)構(gòu)簡單,容易制造,和瞬時速度是相同的,兩個軸主要是法蘭聯(lián)接,聯(lián)接套筒聯(lián)軸器、夾殼,等?？梢剖铰?lián)軸器。主要用于兩軸偏轉(zhuǎn)或在工作場所相對位移,根據(jù)補償位移的方法,可分為剛性聯(lián)接和活字活字耦合。便攜式動態(tài)連接使用耦合剛度耦合車間有一定的方向或一些活動對未來的補償,如齒聯(lián)軸器(允許軸向位移),十字槽耦合(用于聯(lián)接兩軸平行位移或角位移很小),萬向軸聯(lián)軸器(用于兩軸與斜角或更大的工作角位移),齒輪耦合綜合位移(允許),鏈耦合(允許徑向位移),便攜式彈性聯(lián)軸節(jié)(以下簡稱彈性耦合)利用彈性元件的彈性變形來補償兩軸撓度和位移的彈性元件同時也有緩沖和阻尼性能,如蛇形彈簧聯(lián)軸器、徑向多層板彈性聯(lián)軸器,彈性銷耦合,尼龍銷聯(lián)軸器、橡膠套筒耦合等。 本次設(shè)計我選用的聯(lián)軸器為凸緣聯(lián)軸器，型號為YL型，如圖2.16所示。 圖2.16 凸緣聯(lián)軸器 （2） 萬向節(jié)聯(lián)軸器的設(shè)計 此次設(shè)計萬向節(jié)聯(lián)軸器的目的是為了將動力傳遞給大膠輥，由于大膠輥安裝的位置離渦輪蝸桿箱較遠，所以只有設(shè)計萬向節(jié)聯(lián)軸器才能更好的實現(xiàn)動力的傳遞。 在設(shè)計萬向節(jié)聯(lián)軸器時，首先應(yīng)該設(shè)計萬向節(jié)。萬向萬向節(jié),英文名字是通用的,是實現(xiàn)動態(tài)轉(zhuǎn)換的角度來看,轉(zhuǎn)移部分用于傳輸?shù)男枰淖兎较蜉S,這是普遍傳播的電機驅(qū)動系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。萬向節(jié)與傳動軸結(jié)合，叫做萬向節(jié)傳動裝置。在萬向節(jié)的結(jié)構(gòu)和作用有點像人體四肢的關(guān)節(jié),它允許連接部件之間的夾角在一定的范圍內(nèi)變化。 按萬向節(jié)在扭轉(zhuǎn)方向上是不是有明顯的彈性可分為剛性萬向節(jié)和撓性萬向節(jié)。剛性萬向節(jié)和可分為等速萬向節(jié)(常用的為十字軸),等速萬向節(jié)(如雙萬向節(jié))和等速萬向節(jié)(如球籠萬向節(jié))。萬向節(jié),我選擇了十字軸萬向節(jié)剛性,萬向節(jié)的結(jié)構(gòu)簡單、傳動效率高的優(yōu)點。萬向節(jié)聯(lián)軸器如圖2.17所示。 設(shè)計完萬向節(jié)后，緊接著就應(yīng)設(shè)計萬向軸，該萬向軸設(shè)計的孔徑為花鍵的形式。因為花鍵傳動效率高，并且穩(wěn)定性好。萬向軸如圖2.17（a）所示。 （a）萬向軸 （b）萬向軸的套管 圖2.17萬向節(jié)聯(lián)軸器三維圖 （3） 彈簧的設(shè)計 此次彈簧的設(shè)計主要用于安全離合器。 彈簧是一種利用彈性來工作的機械零件。一般用彈簧鋼制成。用于控制的運動部件,中度影響或振動,節(jié)約能源,測量力的大小等,廣泛用于機械、工具。彈簧在很早之前就有應(yīng)用了，古代的弓和弩就是兩種廣義上的彈簧。彈簧的發(fā)明家嚴格意義上應(yīng)該是英國科學家胡克(RobertHooke)，雖然那時螺旋壓縮彈簧已經(jīng)出現(xiàn)并廣泛使用，但虎克提出了“胡克定律”——彈簧的伸長量與所受的力的大小成正比，正是根據(jù)這一原理，1776年，使用螺旋壓縮彈簧的彈簧秤問世。不久，根據(jù)這一原理制作的專供鐘表使用的彈簧也被虎克本人發(fā)明出來。而符合“胡克定律”的彈簧才是真正意義上的彈簧。碟形彈簧是法國貝勒,發(fā)明,是由金屬板或鍛坯和彈簧墊圈的錐形部分類型。在近代工業(yè)出現(xiàn)之后，除了碟形彈簧之外還出現(xiàn)了氣墊彈簧、橡膠彈簧、渦卷彈簧、模具彈簧、不銹鋼彈簧、空氣彈簧等新型彈簧。 彈簧的主要功能有以下幾種。 控制機械的運動，如內(nèi)燃機中的閥門彈簧、離合器中的控制彈簧等。 吸收振動和沖擊能量,如緩沖彈簧在汽車,火車車廂,吸振彈簧的耦合等。 存儲和輸出能量的力量,如時鐘彈簧,彈簧的槍等。 用作測力元件，如測力器、彈簧秤中的彈簧等。彈簧的載荷和變形的比值稱為彈簧剛度,剛度越大,彈簧越硬。本次設(shè)計的彈簧的基本尺寸為： 彈簧絲直徑d=4mm 彈簧外徑D=79mm 彈簧內(nèi)徑D1=71mm 彈簧中徑D2=（D+D1）/2 =75mm 彈簧螺距t=5mm 彈簧圈數(shù)n=9 如圖2.18所示，彈簧的三維圖。 圖2.18 彈簧 （4） 螺紋緊固件的設(shè)計 曲面印刷機的底板以及傳動系統(tǒng)上的零件和部件均通過螺紋緊固件與主底板連接，安裝時，根據(jù)零件和部件的螺紋孔大小和深度選擇符合尺寸要求，長度合適的螺紋緊固件來進行連接。選擇的六角螺栓螺紋緊固件,六角圓柱頭螺釘,飛利浦埋頭螺釘,六個金字塔端螺絲,六角平端緊定螺絲,六角螺母,等等,是標準的國家標準部分。螺紋緊固件的三維圖如圖2.19所示。 （a）六角頭螺栓 （b）內(nèi)六角圓柱頭螺釘 （c）十字槽沉頭螺釘 （d）內(nèi)六角錐端緊定螺釘 （e）內(nèi)六角平端緊定螺釘 （f）六角螺母 圖2.19 螺紋緊固件 2.3.10 軸的強度校核 本次校核的軸是與主電機連接的軸，因為該軸主要承受扭矩，所以應(yīng)按扭轉(zhuǎn)強度條件計算。 與主電機連接的軸的材料為45鋼，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后表面硬度為220～250HBS，抗拉強度極限σB=640MPa，屈服強度極限σS=355MPa，彎曲疲勞強度σ-1=275MPa，許用彎曲應(yīng)力[σ-1]=60MPa，許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力[T]=40MPa。 則： 所以該軸的扭轉(zhuǎn)強度符合條件。 3 工藝分析 3.1 零件的分析 本次零件的工藝分析我選擇的是與電動機連接的軸。該軸的三維圖如圖3.1所示。 圖3.1 與電動機連接的軸 3.1.1 零件加工的劃分階段 （1） 粗加工階段 粗加工的目的是切斷狀態(tài)在很大程度上與金屬、創(chuàng)造良好條件完成后,定位和半精加工和精加工提供了基礎(chǔ),可以早期發(fā)現(xiàn)空白缺陷在粗加工時,報廢或維修,以避免浪費時間。粗加工可以使用大國,剛性好,機床精度低,選擇在大切削用量,可以提高生產(chǎn)力,粗加工,切削力、切削熱、所需夾緊力大,使工件產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力和變形大,加工精度低,粗糙度值。一般粗加工的公差等級為IT11~IT12。粗糙度為Ra80~100μm。 （2） 半精加工階段 半精加工階段完成一些小的表面處理和準備主要表面處理,以確保適當?shù)臋C械加工余量。半精加工的公差等級為IT9~IT10。表面粗糙度為Ra10~1.25μm。 （3） 精加工階段 完成階段去除殘余機械加工余量小,主要目的是為了確保零件形狀位置的準確性,尺寸精度和表面粗糙度,使主要的表面達到圖紙要求。其它后整理工序安排在最后,可以防止或減少工件精密加工表面損傷。 精加工之前應(yīng)該使用高精密機床切削用量小,過程變形很小,可以更好地提高加工精度。完成加工精度一般IT6 ~ IT7,表面粗糙度是Ra10 ~ 1.25m。 （4） 光整加工階段 對于一些要求特別高的需進行光整加工，主要為了改善外表質(zhì)量，對尺度精度改善不多。一般不能正確位置誤差的出現(xiàn),他們的準確性一般IT5 ~ IT6,表面粗糙度是Ra1.25 ~ 0.32 m。 此外,處理后階段,使合理的熱處理工藝的安排更方便。因為熱處理性能的差異,一些粗加工前需要安排,需要粗加工間的插入。但一定要指出加工階段的劃分并不是絕對的。在現(xiàn)實生活中,剛性好,精度高,不需要或小批工件,和運輸夾重部分大多是沒有嚴格劃分階段,在滿足加工質(zhì)量的要求的前提下,通常分為兩個階段,只是粗糙和精加工,而不是單獨的粗加工。必須明確劃分階段指的是整個過程,不是表面的過程或過程的本質(zhì)區(qū)別。 （5） 鍵槽加工階段 需要加工的鍵槽有2段，第一段加工的鍵槽的作用是與聯(lián)軸器連接，第二段加工的鍵槽的作用是與圓錐齒輪配合。 （6） 螺紋加工階段 需要加工的螺紋部分為M38，中徑為36.367mm，小徑為35.253mm。該螺紋部分的作用是用于圓螺母固定圓錐滾子軸承。 3.1.2 零件的工藝分析 本零件加工時可分為3部分，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下： （1） 車端面以及外圓 這一組加工表面包括：車外圓Φ34、Φ45、Φ40、Φ53、Φ26，車前后端面，倒角。 （2） 磨外圓 這一組加工表面包括：磨Φ34、Φ45、Φ40、Φ53、Φ26。 （3） 銑鍵槽 這一組加工表面包括：銑10mm×5mm×56mm鍵槽、8mm×4mm×14mm鍵槽。 3.2 工藝規(guī)程設(shè)計 3.2.1 確定毛胚的制造形式 （1） 零件材料 零件材料為45鋼。考慮到在運行中要正、反轉(zhuǎn)以及加速，零件則經(jīng)常承受交變載荷及沖擊載荷，因此該零件的毛坯選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。由于該零件每臺設(shè)備只需要一件，因此不屬于大批量生產(chǎn)工件，加工該零件所需要的機械設(shè)備為傳統(tǒng)車床，銑床，以及三爪卡盤用來裝夾軸以便于銑削加工。 （2） 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。其基面選擇是否正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 粗基準的選擇 對于一般的軸類零件而言，以外圓作為粗基準是完全合理的?，F(xiàn)選取外圓Φ38作為粗基準。利用三爪卡盤夾在Φ38的外圓柱面上，用以消除X方向、Y方向的自由度。 精基準的選擇 要考慮基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算。 軸的毛胚圖如圖3.2所示。 圖3.2 軸的毛胚圖 3.2.2 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。 工藝路線方案： （1） 選擇毛胚 （2） 粗車兩端面 （3） 鉆兩端面的中心孔 （4） 粗車、半精車外圓Φ34、Φ45、Φ40、Φ53、Φ26 （5） 車螺紋M38 （6） 鉆Φ4的孔，深為11mm （7） 攻M6螺紋 （8） 半精車前后端面 （9） 倒角1×45° （10）半精磨外圓Φ34、Φ45、Φ40、Φ53、Φ26 （11）銑10m