毕业设计(论文)现代单张纸平版胶印机收纸装置的设计

1、毕业设计说明书现代单张纸平版胶印机收纸装置的设计学生姓名：学号：1学院:机械与动力工程学院专业:指导教师：包装工程2016年6月现代单张纸平版胶印机收纸装置的设计 摘要：收纸装置是印刷机的重要部件， 对收纸质量有重要影响。 性能优良的收纸 装置不仅能加快印刷机技术的发展， 还可以提高印刷品的品质。 本文设计一种主 要应用于国产 J2108A 型印刷机的收纸装置。通过分析 J2108A 机型，确定了印刷速度等原始数据。 设计了链条传送装置， 计算出了收纸链轮的直径、 收纸链条的长度以及收纸链条导轨的长度。 设计了减 速装置，计算出了吸气辊纸张制动机构的降速系数以及机械式印张减速机构的降 速系数，

2、再由给定的印刷速度得到了降速后纸张的速度。 收纸台的悬臂式结构经 常会出现卡死的现象以及悬臂支架断裂的情况。 为了克服这一弊病， 本设计不采 用悬臂式结构，而是由链轮和 4根链条吊挂一大钢板， 推纸车可直接推入或拉出。 该升降机构具有负载大、升降平稳、结构简单、可靠性高，操作方便等优点。并 对升降机构进行了动态仿真。关键词：J2108A，传送装置，减速装置，升降机构，仿真Design of Delivery Device of the modern Sheet-fed Flat OffsetPressAbstract: Delivery device is an important part

3、of the flat offset press. It has an important influence on the quality of paper collecting. Delivery device with excellent performance can not only promote the development of the press technology, but also the quality of printing products. The paper designs a kind of delivery device mainly used for

4、the domestic J2108A press.The printing velocity and other initial data are determined by analyzing J2108A press. The chain transmission mechanism is designed. The diameter of the sprocket, length of the delivery chain and length of the guide of the delivery chain are calculated based on the initial

5、data of the delivery device. The reducer is designed. The cofficient of the suction roll paper braking mechanism and the mechanical press velocity reducer are calculated. The velocity of the paper after falling velocity is obtained by the given printing velocity.There are always stucking phenomenon

6、of the cantilever structure and situation of the cantilever fracture.The delivery device uses a large steel plate hanged by the chain sprocket and 4 chains instead of the cantilever structure in order to overcome the disadvantages. The car of pushing paper can push or pull out directly. The lifting

7、mecnaism has the advantaegs of bigger load, lifting more smoothly, simple structure, higher reliability, easy operation. The delivery device is dynamic simulated by using SolidWorks.Key words: J2108A, transmission mechanism, reducer, lifting mechanism, simulation目录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark

8、14 o Current Document 绪论 1.印刷机的发展背景与意义 1.国内外单张纸平版印刷机的发展现状及趋势 1.单张纸平版印刷机收纸装置概况 2.收纸装置升降机构的功能 4.小结 4. HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 收纸装置的组成与功能 5.收纸装置的组成和作用 5.印刷机的相关技术参数 6.收纸装置的性能指标 6.收纸台的组成 7.小结 7. HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 收纸装置的设计 8.链条传送装置设计 8.收纸链条材料的选择 8.链条长度的计算 8.收纸链条导轨

9、1.0.链条传送装置的收纸、放纸 1.1传送装置工作原理图 1.3.印张减速装置的设计 1.4气动式印张减速装置的设计 1.5机械式印张减速装置收纸链轮减速的设计 1.8印张减速后最终的下降速度 1.9印张防污平整装置的设计 1.9印张防污装置的设计 1.9.印张平整装置的设计 2.1.小结 2.2. HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 收纸装置收纸台理纸机构设计 2.3第I页共II页 TOC o 1-5 h z 侧齐纸机构尺寸的设计 2.3前齐纸机构 2.4.J2108A 型对开单色胶印机理纸机构工作原理 2.6小结 2.6. HYPERLIN

10、K l bookmark22 o Current Document 收纸装置收纸台升降机构的优化设计 2.7链轮的设计计算 2.7蜗轮、蜗杆的设计计算 2.8齿轮的设计计算 3.0轴、滑轨、收纸台的设计 3.3升降机构工作原理 3.3小结 3.5. HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 升降机构 SolidWorks 动态仿真 3.7零部件的立体建模 3.7装配体的生成 3.7.升降机构的动态仿真 3.7 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 总结与展望 3.8.课题的总结 3.8.展望 3.8. HY

11、PERLINK l bookmark34 o Current Document 参考文献 3.9.致谢4.0.第I页共II页绪论印刷机的发展背景与意义印刷机是一种专业性的机械， 它遵从机械的普遍规律。 一般来讲， 印刷机械 是比较复杂的， 尤其是在某些机构上， 有它自己专业性的要求和特点。 例如在印 刷过程中，要求匀速、平稳、可靠等，在制造方面印刷机机械加工要求也很高。印刷机械是印刷机、装订机、制版机等机械设备和其它辅助机械设备的统称。 这些机械设备都有不同的性能和用途，因此，组成它们的机械形式不完全相同。印刷机的组成： 印刷机不论简单和复杂， 不论是平版印刷机、 凸版印刷机还 是凹版印刷机，

12、一般都是由输纸、印刷和收纸这几个主要部分组成。关于印刷机技术的研究， 每一次突破性的进展都有着深厚的技术背景， 是综 合应用和发展多学科成果的结果。 随着计算机技术和信息化、 网络化技术的飞速 发展，印刷机技术和设备日趋完善，它将朝着多色、多用途、高速、自动化、环 保化的方向发展。北京人民机器厂生产的J2108A型是对开单色胶印机，给纸、湿润、匀墨、收纸等过程全部自动化。可用胶版纸、铜版纸、新闻纸等作单色或套印多色印刷， 每次可印一色，套印准确，网点清晰，墨色均匀，适用于大批量印刷精致的印刷 品，如图片、宣传画、封面、包装装潢、画报等。自动连续输纸 , 走纸平稳，性能可靠。印刷部份由印版滚筒、

13、胶皮滚筒和压 印滚筒组成，排列合理，便于机器安装调整和使用。还设有自动控制装置，在印 刷过程中出现双张、空张、纸晚到、纸歪斜等情况，能自动停止给纸和印刷。 在各操作位置上都装有按纽盒，以便于停车观看印品质量、调节 、擦洗，维护 保养等，既方便又安全。国内外单张纸平版印刷机的发展现状及趋势 单张纸平版胶印机主要用于报纸、图书、出版、广告彩页、商品包装、装潢 印刷和办公自动化印刷。 作为当前印刷行业不可缺少的关键设备， 国产单张纸平 版胶印机产品的质量已经大幅提升。 我国单张纸平版胶印机整体质量水平虽然与 国际先进水平相比仍有较大差距，但随着近年来一些国内骨干企业通过技术引 进、与国外企业进行合资

14、、 联合开发， 甚至采用对国际知名企业收购控股等各种手段不断提高产品质量，部分企业的中高档胶印机产品已接近国际先进水平。单张纸平版印刷机收纸装置概况单张纸印刷机收纸装置的功能及结构单张纸印刷机械印后系统的作用， 是将已经印刷完成的印品从印刷单元上接 过来，传送到收纸台， 使其在收纸台上整齐地堆叠成垛。 目前单张纸印刷机印后 系统一般由以下几部分组成：传送装置；减速装置；印张防污、平整装置；收纸 台。在对印刷品的收取过程中 , 以上 4 点的布局设计至关重要。 单张纸印刷机收纸装置的研究现状及分析在印刷行业不断追求高精度、高速度、高质量、高自动化的大背景下，人们 对单张纸印刷机的收纸部分也提出了

15、越来越多的要求。 作为单张纸印刷机不可缺 少的装置，收纸装置的设计涉及到机械设计、机械制造工艺、自动化控制、信号 处理、机械振动、流体力学、材料学等领域的多项技术，是多领域科技的综合发 展。随着印刷包装产品种类越来越多， 例如数码标签机等这些设备使印刷品对收 纸装置的需求越来越多。 不同收纸机生产厂家由于设计保密的原因， 对收纸装置 的设计不一样， 这样就给收纸装置的通用设计带来了困难， 也增加了各企业的生 产设计成本。收纸装置陈虹 1详细讲述了单张纸印刷机的收纸系统， 对各部件的介绍为总 体方案的提出奠定了基础。 Heidelberg2 是海德堡的官方印刷手册，它详细而又 全面地介绍了关于收

16、纸装置的所有部件及其工作原理。田欣3对收纸单元关键部件进行运动与动力分析，对收纸链条进行分析，得 出多边形效应是无法避免的， 所以要增加收纸的稳定性， 就要对收纸导轨进行优 化，针对链条导轨进行缓和曲线方式改进， 通过仿真曲线发现， 改进后导轨形式 改变了原有的速度突变状态， 可以增加收纸的稳定性。 对于吸气辊和风扇对纸张 的气动减速过程进行分析， 保证纸张的平衡稳定， 建立风扇与制动辊的函数曲线。 通过对防蹭脏装置的改进，使喷粉装置能够实现粉量单独控制，并配合编码器 , 根据图文印刷来自动调节喷粉， 该种喷粉方式能够很好的控制喷粉量， 防止二次 污染。马雪峰 4中介绍了收纸链条交接稳定性的相

17、关内容，该收纸链条讨论了关 于收纸链条传送装置的间隙问题。另外针对链条噪声和振动方面的问题， Xu Lixin ，Yang Yuhu，Chang Zhongyu 等5采用机构消除了冲击载荷的影响。 张海燕 6对导轨进行了改进，在收纸链轮的啮出点设计改进型导轨中，以消除由于加速 度突变造成的冲击与振动， 对于提高国产印刷机的速度、 精度和印刷质量， 缩短 国产机与国外先进印刷机的差距有重要意义。收纸装置经历了手动、 半自动这俩个阶段， 在半自动阶段， 当堆纸的纸板厚 度达到最高位置时， 需要对堆码好的纸板进行转移， 同时还需要人工操作让升降 装置下降， 进而在此过程中需有多人操作来完成， 从而费

18、工又费时； 另一个在人 工操作让升降机构下降时， 还需要停运印刷生产线， 进而不能使收纸装置进行连 续工作，从而影响其工作效率。为解决以上问题，夏伟荣 7 设计了一种自动堆码 的收纸装置，包括支架、设置于支架上的输送装置和纸板堆码装置。文献 8 介绍 了速霸 CD 102 胶印机经典机型，创新技术在对开胶印机领域，海德堡速霸 CD 102 凭借其灵活多变的配置、高度自动化的功能、持久稳定的印刷性能以及长久 的使用寿命而广为世界各地用户称道。速霸 CD 102 在设计上兼顾厚纸与薄纸的 印刷特性。 因而极大地满足了高端商务印刷、 包装及标签印刷企业的要求。 这为 我的研究提供了可以参考的实例。在

19、收纸装置的初始阶段， 单张纸胶印机印刷用纸都是一堆一堆分别进行印刷 的，在更换纸堆过程中需要停机，影响机器效率，为了解决这一问题，部分机器 配备了不停机收纸装置，有手动的，也有电动的，市场上使用的以手动为主。手 动不停机其收纸操作麻烦， 电动不停机收纸工作时对纸张有推拉摩擦作用， 已造 成收纸出现褶皱， 产生收纸故障。 为了解决这一问题， 孙长立，陈泽书，王丽杰， 等9提出了一种电动不停机纸张不会产生褶皱也不会将上方的纸张推到后面产 生褶皱的一种不停机的收纸装置。 这种装置不会因为托纸齿轮轴的运动而影响纸 张位置的变化， 这样在此轴伸出时， 不会将上方的纸张推到后面产生褶皱， 也不 会缩回时，

20、将纸张带向前面产生褶皱，完全实现电动不停机收纸最理想的效果。印纸机在转移印花产品生产技术领域中有着广泛而深刻的应用， 收纸装置作 为印纸机必不可少的组成部件，在其发展过程中也经历了有复杂到简单的改进。 刘巍10就是在基于之前收纸装置结构较为复杂，生产制造成本较高的情况下设 计的。本发明产品结构简单、 合理可靠， 通过减速电机来驱动涡轮及动力轴进行 转动，并由动力轴经由左、右端板来带动第一料轴、第二料轴进行转动，同时在 支架另一端安装有电机， 在右端板上设置有传动齿轮组， 并通过传动齿轮组带动 第一料轴和第二料轴进行自转； 通过上述技术手段， 实现第一料轴、 第二料轴的 公转与自转， 可以方便快

21、捷地进行收纸作业。 陈军11涉及一种平版印刷机收纸滚 筒装置，该实用新型简单， 操作和使用方便， 提高印刷质量， 无蹭墨和印错现象， 提高印刷过程的质量和工作效率，降低成本。范有为 12公开了一种吸气辊式收 纸装置，该装置收纸速度快、效率高、自动、准确、平稳。单张纸平版胶印机收纸装置的设计， 这里会涉及到大量的设备尺寸的计算及 相关的公式，而陈虹 13 恰好为该研究提供一些设计的方法以及步骤。气路是维持印刷机正常工作不可缺少的组成部分。郭跃斌 ,李响，等 14介绍 了罗曼兰印刷机的气路改造罗曼兰原气路布置较为繁杂， 而且在正常印刷时， 风 泵的噪声很大， 产生的热量也很大。 为解决这些问题，

22、如果这些风泵没有安装在 机器旁边， 一般都会将其专门集中在一间密闭的小房间内， 而这就不得不延长气 路，由此经常造成车间实际使用空间不足的问题。面对这样的矛盾，该公司 . 对 气路管道以及气路控制电路进行了改造。曼罗兰印刷机的气路经过以上改造后， 配置的风泵数量大大减少，既降低了成本，又节省了能耗和空间。由于在研究的过程中， 会涉及到收纸装置各个机构的分析， 则必然要对各个 构件进行拆分，陈虹 15 提供了收纸牙排、齐纸装置以及减速辊的拆卸与装配， 为后期的研究提供了相应的理论指导。收纸装置升降机构的功能 收纸装置由理纸机构和升降机构组成，收纸台上的理纸构也称为齐纸机构， 包括前齐纸机构、 侧

23、齐纸机构和后挡板， 作用是把落到收纸台上的印张闯齐。 侧 齐纸机构由俩侧齐纸板组成， 它们作往复相向运动， 将纸堆的俩侧理齐。 前齐纸 机构中的前齐纸挡板作少量的前后摆动， 与固定不动的后挡板配合， 将纸堆的前 后理齐。J2108A 型对开单色胶印机采用的是可自动升降的收纸台，其优点是印张容 量大，并且具有快速升降、手动升降和根据纸堆高度自动下降等性能。小结本章介绍了收纸装置的国内外发展现状， 以及具体到收纸台升降机构的一些 国内外研究现状和升降机构的功能。收纸装置的组成与功能收纸装置的组成和作用北京人民机器厂生产的 J2108A 型对开单色胶印机是荣获 1982 年国家金质 奖章的产品。该机

24、是对开单色胶印机，给纸、湿润、匀墨、收纸等过程全部自动 化，可用胶版纸、铜版纸、新闻纸等作单色或多色套印印刷，每次可印一色，套 印准确，网点清晰，墨色均匀，适用于大批量印刷精致的印刷品，如图片、宣传 画、封面、包装装潢、画报等。自动连续输纸，走纸平稳，性能可靠。印刷部分由印版滚筒、胶皮滚筒和压 印滚筒组成，排列合理，便于机器安装调整和使用，还设有自动控制装置，在印 刷过程中出现双张、空张、纸晚到、纸歪斜等情况，能自动停止给纸和印刷。在 各操作位置上都安装有按钮盒，以便于停车观看印品质量、调节、擦洗、维护保 养等，既方便又安全。收纸装置是印刷机的最后一个单元 , 其基本形式如图 2.1 所示，是

25、把已经印刷完成的印张从压印滚筒上接过来 , 传送到收纸台上。收纸装 置由传送装置（I）；减速装置（U）;印张防污平整装置（川）；收纸台（IV） 4 部分组成。（1） 传送装置（ I ）该单张纸印刷机收纸装置采用的是链条传送装置， 它主要由收纸滚筒、收纸链条及导轨、收纸链轮、收纸牙排、收纸牙排咬纸牙开 牙凸轮等机构组成。 其作用是从压印滚筒上接过印好的纸张， 并将其输送带收纸 台上。（2） 减速装置（U） 该单张纸印刷机收纸装置采用的是吸气辊纸张减速 装置，它主要由吸气制动辊、吸气座、气量调节圈等机构组成。其作用是为了进 一步降低印张的速度。（3） 印张防污平整装置（川）该部分由星型轮式收纸滚筒

26、防蹭脏装置和 印张平整装置组成。其作用是对印张进行防污和平整操作。（4）收纸台（ IV） 该单张纸印刷机收纸装置采用的是电动式升降机构， 它主要由电机、齿轮、蜗杆、蜗轮、链轮、链条、重锤、导轨。 J2108A 型印刷 机收纸装置的电动式升降机构采用的是悬臂式结构， 由于悬臂式结构有卡死现象 和悬臂支架断裂的弊病， 于是本设计对其进行了改进， 而是由链轮和 4根链条吊挂一大钢板，堆纸车可直接推入或拉出。优点是负载大，升降更加平稳，不仅结 构简单，可靠性也大大提高，克服了悬臂式结构的弊病，操作更方便。图2.1收纸装置的组成I-传送装置II-减速装置HI-印张防污平整装置IV-收纸台2.2印刷机的相

27、关技术参数（1）收纸链条的相关技术参数表2.1J2108A型印刷机收纸链条的相关技术参数机器型号链条规链排链排档每排链排收纸链收纸链条格 t/mm数量距/mm咬纸牙数轮齿数总节数J2108A 型25.4117621230660（2）机器型号：J2108A（3）印刷色数：单色（4）印刷速度：3.4m/s（ 15000张/小时）（5）卷筒纸长度：500 mm（6）最大进纸宽度：450mm2.3收纸装置的性能指标评价和比较收纸装置性能的主要指标有以下参数：（1）收纸链条总长度L由总体布局选定咬纸牙排数 K与链条传送装置的 步距S的乘积，即为收纸链条的总长度。即L K S K (z t)(2.1)式中

28、，z主动链轮的齿数，t链条的节距。180t DiSin(2.2)z式中，Di 链轮分度圆直径。导轨中心线总长度Li它应比链条总长度L小约50 mm。即卩(2.3)(3)吸气制动辊与收纸传送链条的减速系数吸气辊表面线速度V2与收L1 L 50纸链条的线速度Vi的比。即V2Vi(2.4)2D2iDi式中，2链轮与齿轮的角速度, 血一吸气辊的角速度， D2 吸气制动辊直径。2.4收纸台的组成(1)理纸机构包括前齐纸机构、侧齐纸机构和后挡板,作用是把落到收纸台上的印张闯齐(2)升降机构 采用的是电动式升降机构，也称探测式纸台升降机构，它是 由收纸台上纸堆高度来控制收纸台自动下降的。2.5小结本章对收纸

29、装置的总体布局进行了设计， 给出了收纸装置的性能指标，并介 绍了收纸台的组成。收纸装置的设计链条传送装置设计收纸链条材料的选择由于 J2108A 型印刷机的收纸链排的传送距离长，带有加长干燥装置的收纸 链条的长度比较长；另外，其线速度很高，可达 3.4 m/s (印速15000张/小时)。 因此特别要求链排的重量要轻， 圆弧过渡要大， 链排的数量要少， 同时要求链条 要有足够的精度和耐磨性， 噪声要小。因而本设计选用制作精度高的合金钢链条。链条长度的计算印张正确交接的条件实现纸张从印刷单元向传送链条的正确交接，必须满足下列条件：在交接点上链条咬纸牙的线速度应等于压印滚筒或传纸滚筒的表面线 速度

30、，以便完成印张的真确交接， 即收纸牙排与滚筒在相对静止的条件下交接印 张。为了满足这一条件， 要将链条传送装置的主动链轮与传动齿轮固定在同一链 轮轴上，并且传动链轮的齿数和与之相啮合的压印滚筒轴端齿轮的齿数相同。 对 于等径印刷滚筒而言， 咬纸牙垫处于传动齿轮节圆上， 这样咬纸牙垫圆弧位置的 速度与传动齿轮节圆上的速度相同，等于滚筒表面线速度。在印刷的每一循环中，滚筒上纸张的前边缘经过交接点时，传送链条 咬纸牙必须处于与滚筒表面想切的位置， 即收纸牙排与滚筒是在相切的位置进行 印张的交接。为了满足这一条件，需要正确计算链条上相邻俩个咬纸牙排的距离S(以链条在直线部分计算)，S称为链条传送装置的

31、步距。主动链轮的齿数和链条的节距的确定与一般的链条设计相比， 收纸链条得设计特点是主动链轮的分度圆直径受到 一定限制。为满足印张正确交接的条件， 咬纸牙垫在链轮圆周上运动时应处于传动齿轮 节圆上，由于牙垫高出链条销轴中心，所以链轮分度圆直径D1 应小于传动齿轮节圆直径D，即Di D(3.1)为了使咬纸牙尺寸不过大，要求牙垫高度尺寸不能太大。一般，对于咬纸牙 排轴直接安装在链环上的链条传送装置：D D, 25 30 mm(3.2)J2108A型印刷机压印滚筒的直径为 300 mm,由于传动齿轮节圆直径 D与 压印滚筒直径相等，所以D 300 mm于是近似可取链轮分度圆直径Di 270mm根据链传

32、动的特性可知，链轮齿数越大，传动越平稳，但在 Di受到一定限 制的情况下，齿数增大将使节距减小，从而使链条的承载能力下降，因此齿数要 选的适当。查表2.1,可得z 30由式(2.2)计算节距：180180tD1si n270sin28.22 mmzz查表3.1,选用16A型链条，将t圆整成标准值t：t 25.40 mm再重新计算D1，tD11. 180(3.3)sin z将z 30，t 25.40 mm代入式(3.3)，则有链轮的分度圆直径为：D1243 mm表3.116A型链条参数链号节距p排距P1滚子外径d1内链节内宽b1销轴直径d2内链板高度h2极限拉伸载何（单 排） Q母米质里（单排）

33、q（mm）(KN)(kg/m)16A25.4029.2915.8815.757.9224.1355.62.603）链条长度的计算由于收纸链条的主动链轮转一周，收纸牙排取走一张纸，故S z t（3.4）式中，z主动链轮的齿数， t链条的节距。将 z 30，t 25.40 mm 代入式（3.4），得S 762 mm在机器运转过程中，当第一排收纸牙排叼着纸时，这张纸的纸尾不能搭在第 二排的牙排上，而且必须留有足够的空档距离 a0 50 100mm ,否则当第一张 纸在收纸台上还没有落下时，第二张就过来了，影响印张的收齐，因此S amax a0（ 3.5）其中，amax为印刷机所能印刷的最大纸张幅面（

34、沿走纸方向）的长度。可见满足 要求。查表2.1，可得选定的咬纸牙排数K 11将S 762 mm，K 11代入式（2.1），可以计算出收纸链条的总长度：L K S 11 7628382 mm收纸链条导轨收纸链条架着咬纸牙排带着印张是在导轨中运行的， 即印张的运行轨迹是由 导轨控制的。因此，导轨在设计时结构及安排的优劣对印张的运行状况、 机器的 振动和噪声大小起着重要的作用。（1）由于链条长期运转磨损，链节长度便会增长，因此，导轨设计成封闭的，并且设有长短调节装置，收纸端的从动链轮的轴设计成可移动的导轨的运行部分周长是和收纸链条的周长相一致的，也就是说收纸链条的轨迹是由导轨来决定的。将L 8382

35、 mm代入式(2.3)有导轨中心线总长度Li为L1 L 50 (8382 50)8332 mm这样，可以保证装配后有适当的松紧程度。因为，一般规定装配后链条可在导轨上抬起1220 mm为适宜。为了减少收纸链条的磨损，并减小链条的噪声，所有导轨的连接设计 为圆弧连接，且接口平整光滑。(4 )为了使印张在运行速度下具有一个良好的运行条件，使纸张运行较平稳，有利于防蹭脏，防止低速运转时印薄纸下溜，收纸链的运行轨迹、导轨的几何位置、倾角、形状设计的平缓、合理。于是收纸滚筒下边导轨倾角 (见图3.1) 设计为521厂卜图3.1导轨倾角1 收纸滚筒 2导轨为了保证印张交接平稳，在交接处设有上下导轨。为了便

36、于制造，弯导轨半径规格应尽量少。为了减小噪声，导轨与导轨的接口采用搭接形式。链条传送装置的收纸、放纸收纸传送链条上的收纸牙排咬牙在传送纸张的全过程中有俩次开闭动作，一次是完成与压印滚筒的纸张交接，接过印刷完毕后的印张；另一次是将印张输送 到收纸台上方时开牙放纸，使印张落到收纸堆上。1)链条传送装置的收纸收纸时间收纸链条咬纸牙与压印滚筒咬牙的速度并不总是相同的， 它们只是在交接点 处相同，而当收纸咬牙离开链轮作直线运动时速度明显降低， 此时若印张还未完 成印刷过程，在纸尾处就会出现拱起现象，印张容易被皱褶。另外，由于印刷压 力和油墨莫得吸附力会使印张紧紧的贴在橡皮滚筒上， 收纸链条咬纸牙将印张从

37、 橡皮滚筒上揭下来需要相当大的力。 由于未干的印迹对着收纸滚筒， 所以很容易 弄脏印品或发生充盈现象。 另外， 没有压印滚筒叼牙咬纸的情况下印刷纸张， 易 使纸张纸尾产生套印不准。 因此，收纸链条咬纸牙的理想状态是纸张完成印刷后， 在于压印滚筒交接。当印版滚筒、 橡皮滚筒、压印滚筒直径相等时， 要想达到上述纸张理想的交 接状态是很困难的， 因此采用三滚筒等径的结构， 应尽量使收纸链条叼纸牙咬纸 时，仅有小部分纸尾处在印刷过程中， 而且在收纸牙排做直线运动之前完成印刷 过程，即应满足：360 - r（3.6）式中，0-链条咬纸牙与压印滚筒交接点B到进入直线前 C点之间的夹角，单位： ，a压印滚筒

38、空挡角，单位：, r 100L压印滚筒与橡皮滚筒交接点 A到收纸链轮交接点B之间的夹角，单位： 。110所以，可取160这样，在收纸链条咬纸牙进入直线运行前纸尾已经印刷完毕， 即在链条降速 前已完成印刷过程，因而不会影响印刷质量。图3.2收纸牙排取纸（2）收纸开闭牙凸轮板当纸张在压印滚筒上印刷完后，把印张交给收纸滚筒，此时收纸滚筒上的收 纸牙排先闭牙咬纸，收纸牙排与压印滚筒共同持纸走 36 mm后压印滚筒开牙放 纸，因此，在收纸滚筒与压印滚筒交接处，压印滚筒设计有开牙凸轮板，收纸滚 筒设有闭牙凸轮板。2）链条传送装置的放纸（1）收纸开牙凸轮板当印张被收纸链条上的咬纸牙排以一定速度送到收纸堆上方

39、时，收纸链排链排应在适当的时间放纸，以便使印张落在纸堆适当的位置上。 收纸链条上咬纸牙 排的开牙放纸是由安装在收纸堆上方的链轮 1的轴上的收纸开牙凸轮板2 （见图 3.3）来实现的。收纸牙排咬纸牙放纸位置前后、放纸时间早晚对收纸整齐是至 关重要的。（2）自动调节放纸时间为了解决能随时调节放纸开牙时间问题，J2108A型对开单色胶印机设计了 开牙凸轮板自动跟踪变位装置，其基本原理是根据机器速度，也就是收纸牙排带 着印张运行速度的变化来自动调节开牙板放纸的时间（即放纸位置）：速度快时,开牙板位置前移，早开牙放纸；速度慢时，开牙板位置后移，晚开牙放纸。 传送装置工作原理图J2108A型印刷机收纸装置

40、采用链条传送装置，它主要由收纸滚筒、收纸链 *; 忙元人JI 111图3.3收纸开牙凸轮板机构1开牙凸轮板 2 链轮条及导轨、收纸链轮、收纸牙排咬纸牙开牙凸轮等机构组成。其工作原理见图3.4。俩根（机器俩侧各一条）链条 1装在主动收纸链轮9和从动链轮7上，其上有咬纸牙排装在托架2上,当每排牙的牙垫转至与压印滚筒表面相切时 （图上A点），在开牙凸轮10的作用下咬纸牙叼住印张并带其运行。当运行到从动链轮7时，咬纸牙上的滚子受到开牙凸轮 6的作用打开咬牙，将印张放置在收纸台 5上。每排叼纸牙都是在A点叼取印张，在开牙凸轮块6处放纸，在整个链条的运行路线中上下都由导轨4控制。图3.4传送装置工作原理图

41、7、8-从动链轮9-主动链轮1-链条 2-托架 3-滚子 4-导轨5-收纸台 6、10-凸轮3.2印张减速装置的设计J2108A型对开单色胶印机的印速可达 15000张/小时，其收纸链排传递印张的速度是3.4 m/s。如果印张以这样高的速度冲向前齐纸板，在收纸台上是很难 使印张堆放整齐的，而且印张前缘容易受冲击而皱折。 为此，在收纸部分设有减 速装置，使印张的速度最终下降到 0.8 m/s。气动式印张减速装置的设计1）吸气辊纸张制动装置J2108A型对开单色胶印机采用单导轨链条传送印张，叼纸牙在收纸台上方 放纸的速度即为链条速度，速度较高。采用吸气辊纸张制动装置，可以进一步降 低印张的速度。（

42、1）工作原理图3.5所示为J2108A型对开单色胶印机吸气辊纸张制动装置减速原理图。 吸气制动辊3由于气泵吸气使其内部压力低于大气压，并以较慢的速度（比纸张 链条的线速度低40%50%）和与印张运动相同的方向转动，当叨纸牙 7带着印 张2到达放纸位置时，叨纸牙放纸，印张的尾部被吸气制动辊3吸住，对其产生 一个向后的拖力，使印张的速度比收纸链条降低将近 50%，并使纸张尾端不致在 转弯处飘起，同时吸气制动辊还将印张2与收纸台上面的纸堆之间的空气抽掉一 部分，使印张平稳的落在收纸台的纸堆上。图3.5吸气制动辊减速原理图1-收纸链条 2-印张 3-吸气制动辊 4-吸气座 5-气量调节阀 6-纸堆 7

43、-叼纸牙（2）吸气制动辊结构图3.6为吸气制动辊结构图。传动链轮1由收纸链条带动旋转，通过齿轮 2 （与链轮1同轴）、介轮3、齿轮4使轴5转动，吸气制动辊6装在轴5上，因而吸气制动辊也不断地旋转，且其表面的线速度就是纸张减速后的速度。吸气制 动辊6外圆由黄铜制成，上有很多透气孔，内圆装有塑料制成的弧形板 13,中 间有通气孔。橡胶管7连接气泵真空吸气，通过通气轴 8和气量调节阀12对吸 气制动辊6抽气。吸气制动辊吸气量的大小可以通过气量调节阀 7进行调节，以适应不同的纸 张，当印刷小幅面的纸张时，可以关闭俩边外侧不用的吸气制动辊的吸风。 另外, 整个减速装置可以移动，以适应不同幅面的的印张，如

44、图 3.6所示旋转手轮11, 则齿轮10在齿条9上滚动，使整个减速装置前后移动，获得所需的工作位置。8-:图3.6吸气制动辊减速机构1-吸气制动辊 2-轴 3-齿轮 4-介轮 5-齿轮 6-链轮7-气量调节阀8-弧形板 9-齿条 10-齿轮 11-手轮（3）吸气制动辊降速计算由前面的计算可知J2108A型对开单色胶印机收纸传送链条的节距 t 25.40 mm ;已知与收纸传送链条啮合的链轮Z113同轴齿轮Z218介轮第16页共40页吸气制动辊直径D265 mm与其同轴的齿轮乙 23Dat.180sin乙其中V2VV11 1D3D2(3.7)(3.8)(3.9)所以，链轮乙的分度圆直径106.1

45、4mm .180sin13由式（2.4）可有，吸气制动辊与收纸传送链条的减速系数为:式中，V1收纸链条的线速度,V2吸气辊表面线速度所以2D2Z2D218650.4791D3乙D323106.14由上述计算结果可知，此降速机构能将纸张速度降低近50%图3.7吸气制动辊传动简图吸气辊的动力来自收纸输送链轮，因而，吸气制动辊的旋转速度始终与机器 的印刷速度保持一定的比例关系，即始终以固定速比降速，完全是同步跟踪。这 样，当纸张厚度发生变化时，要想认为地改变吸气制动辊的速度是不可能的，这将会影响收纸的整齐性；还有，这种跟踪方式有可能在机器突然由高速降至低速 时，后面的印张送不到位，为了解决这个问题，

46、于是配备了开牙板跟踪机构，使 收纸牙排晚开牙放纸。2）风扇在J2108A型对开单色胶印机上要收齐纸张，单靠吸气制动辊减速是不够的， 特别是薄纸要求在极短的时间内，第一张纸要立即飘落入收纸台，否则第一张纸 还未落下，第一张纸的纸头就顶着了第一张纸的纸尾，使收纸不齐。因此，在收 纸台上方安装有风扇，通过均匀向下吹风，使已经释放的正在飘落的纸张因受到 向下的压力而减速并快速下降落在收纸台上。风扇风量的大小可以根据机器的速度、印张幅面的大小，特别是纸张的厚度 通过调节相应的调节旋钮来调整。另外，风扇不仅可辅助吸气制动辊收齐纸张， 还能促进印张通风快速干燥。机械式印张减速装置收纸链轮减速的设计为了满足纸

47、张正确交接的要求，当收纸链咬牙排上的咬纸牙位于压印滚筒咬 牙交接处和在链轮的圆弧面上时，印张的速度应等于咬纸牙牙垫的圆轴线速度， 该速度应等于印刷滚筒表面线速度， 也即等于收纸链轮传动齿轮（或压印滚筒的 传动齿轮）的分度圆的线速度（见图 3.8），即：1V - D（ 3.10）当咬纸牙带着印张进入直线部分运动时， 其速度应等于链条的线速度，即等 于链轮分度圆线速度：1Vi 2 D1(3.11)式中，3 传动齿轮的角速度。其中1(3.12)已知收纸链轮的分度圆小于传动齿轮分度圆，即DDi(3.13)Vi V(3.14)即链条传送装置通过收纸链条咬纸牙排在收纸链轮上运行和在直线上运行的速差使印张的

48、运动速度降低。印张速度的降低程度可用降速系数S来表示:V1 D11 V K(3.15)将 D 300mm，D1243mm代入式(3.15)，有D11 6即，通过收纸链条能将纸张的速度降低2430.8130020%左右。印张减速后最终的下降速度(3.16)式中，V3 印张减速后最终的下降速度。将V 3.4m/s，50%，181%代入上式，得V31.377m/s(3.17)3.3印张防污平整装置的设计印张防污装置的设计在印刷过程中，从压印滚筒开始压印到收纸滚筒开始收纸的时间非常短暂，在这样短的时间内印张上的油墨是不能完全干燥的。因此，在收纸的每个环节上都要采取防污（蹭脏）措施。1）收纸滚筒上的防污

49、装置当压印滚筒把印张交给收纸滚筒时，印张的印刷正面与收纸滚筒表面接触，没有彻底干燥的印刷图文很容易被蹭脏，为此，J2108A型对开单色胶印机采用了星型轮式收纸滚筒。星型轮式收纸滚筒防蹭脏装置如图 3.9所示，收纸滚筒不做成实体表面，在 圆周方向上装有许多根细长轴，轴上装有许多星型轮。右图是其中一个星型轮放 大图剖面。星型轮在长轴上的位置可根据印张上图文的情况进行调节，躲开印张图3.8收纸链轮减速原理图1-主动链轮2-连杆3-咬纸牙 4-链条上墨层较厚的地方。这些防蹭脏星型轮不但随收纸滚筒一起转动，还可以自转1、3 尼龙套 2防蹭脏轮 4 轴2)收纸路线上的防污装置除了在收纸滚筒上采用防污措施外

50、，在收纸路线上每个环节都应该考虑防污 问题。气垫托纸装置初期的印刷机的印张在收纸牙排带其运动的过程中， 在途径的区域设置托纸 杆。托纸杆的位置可根据印张图文的位置要求进行调整。托纸杆可用细钢轴或钢 条制成。印张由收纸牙排传送至收纸台的过程中， 其背面与托纸杆接触，容易使 纸的背面蹭脏。J2108A型对开单色胶印机将托纸杆改为气垫托板，在印张传送路线的下方，设置数排气垫托板。如图3.10所示，压缩空气从进气口 1进入，经狭窄的出气 口 3吹出高速气流，气流方向与印张运动方向相反，翼形板4与印张之间形成气 垫。根据流体力学原理，印张2将会吸附于翼形板上方，既不会随意飘动，也不 会与翼形板接触，这样

51、印张在气垫托持中运行，从而避免背面蹭脏。己图3.10 收纸路线上的气垫托板1 进气口 2印张 3 出气口 4 翼形板采用喷粉装置在J2108A型对开单色胶印机上，特别是对于使用铜版纸和印刷大墨量画面 的精致印刷品时，印品进入收纸台时油墨还未完全干燥，一经堆积，会造成印品之间的黏连，使纸张画面损坏或纸张背面粘脏。为此，印刷机收纸台上方装有喷 粉装置，在印品表面喷上一层极薄的细小粉末， 使油膜与印品表面不发生直接接 触。另外，含有干性燥油的胶印油墨的氧化干燥无需附加装置，直接通过与空气中的氧气发生分子键合来完成。为此，被印到纸张上的墨层在收纸堆上应得到充 足的氧气。通过喷粉可增加纸张之间的必要空隙

52、，这样氧气就可在纸堆见扩散， 加速干燥。喷粉可避免印张背面蹭脏，防止印张之间的黏结，还有助于纸堆的干燥。喷粉装置主要由气泵、配气阀、喷粉杯、烘干装置、喷粉管等。其中，气泵 为喷粉提供吹风风力；配气阀按要求时开、时闭，打开时供气，完成喷粉，关闭 时停止供气，喷粉也随即停止，从而实现间歇喷粉，以便将粉全部喷在印品上， 而在收纸链排经过时不喷粉，否则收纸链排就要沾满粉潮，因为潮湿的粉不易形 成雾状喷出，且易堵塞管道；喷粉杆上装有多个喷嘴，将粉喷到印品上。印张平整装置的设计要使印张在收纸板上堆放整齐，则纸张本身要平整，否则，再好的理纸机构 也难理齐。在印刷过程中，印张经过滚压牢牢地吸附于橡皮滚筒上，

53、压印滚筒咬 纸牙要用较大的力才能从橡皮滚筒上把它揭下来，一方面纸张在咬纸牙拉力作用 下有点伸展，另一方面又随橡皮滚筒的圆弧旋转。这样当纸张脱离橡皮滚筒后就 会形成曲率很大的弯曲半径，引起印张弯曲变形成为凸起的形状。这样，当印张 落到收纸台上时，使纸堆中央凸起，不易齐整。为此，J2108A型对开单色胶印机在收纸部分设置印张平整装置印张平整装置如图3.11所示，印张平整器利用强力的吸风，迫使纸张在运 动过程中朝卷曲的反方向反翘，使印张拉直理平，消除原有的内应力，达到收齐 纸张的目的，以实现高速印刷。图3.11印张平整装置1-平整器圆辊 2-印张3.4小结本章对收纸装置的传送装置、减速装置以及印张平

54、整装置的主要机构进行了 尺寸计算，并对它们各自的工作原理进行了分析。收纸装置收纸台理纸机构设计收纸台的作用是堆积已经完成印刷而输出的纸张，对其主要技术要求是：（1）有一定的堆积容量和相应的承载力；（2）随着印张落放高度的增加，收纸台应能相应自动下降；（3）为缩短辅助时间，收纸台应能快速升降；（4）应便于安放晾纸架，以适应高速及精细印刷；（5）纸张在收纸台上应堆放整齐；（6）必要时收纸台可有手动升降。 为此，收纸台上设有理纸机构和升降机构。J2108A型印刷机收纸装置收纸台上的理纸机构也称为齐纸机构，包括前齐 纸机构、侧齐纸机构和后挡板，作用是把落到收纸台上的印张闯齐。侧齐纸机构由俩侧齐纸板组成

55、，它们作往复相向运动，将纸堆的俩侧理齐。 前齐纸机构中的前齐纸挡板作少量的前后摆动， 与固定不动的后挡板配合， 将纸 堆的前后理齐。侧齐纸机构尺寸的设计侧齐纸机构主要是由收纸链轮、偏心轮、滚子、摆杆、斜面凸块、拉簧、压 簧、紧定螺钉、导轨以及侧齐纸板组成。（1 ）收纸链轮这里的收纸链轮也叫从动链轮， 由于其与主动链轮等径， 所以其分度圆直径D4 为：D4 D1 243mm（2）偏心轮这里的偏心轮为偏心轮， 与收纸链轮固连， 其作用是随着收纸链轮的转动带 动自身的转动， 通过凸轮的升程来确定侧齐纸板的往返推程。 其圆心与收纸链轮 圆心的偏心距 d 12mm 及偏心轮的直径 D5120mm。（3）

56、滚子这里的滚子有俩个， 滚子 1 与摆杆相连， 同时与偏心轮相接触， 其作用是随 着凸轮的转动来带动摆杆的摆动。其直径 D4 40mm 。滚子 2 与摆杆上的斜面凸块相接触， 同时与侧齐纸板相接触， 其作用是随着 斜面凸块的移动来带动侧齐纸板的往复运动。其直径 D5 40mm 。（4）摆杆摆杆的一端由固定铰支链约束，与收纸链轮圆心的相对水平距离 L2 160mm ，竖直距离 L3 96 mm ，摆杆的长度 L4 144mm 。（5）拉簧拉簧的一端由固定铰支链约束， 另一端与摆杆相连， 其作用是拉动摆杆恢复 原来的位置。与收纸链轮圆心的相对水平距离L5112mm ,竖直距离L6 32 m m ，

57、拉簧自然状态下的长度 L7178mm。（6）压簧压簧的作用是辅助侧齐纸板的往复运动。自然状态下的长度L8 44mm。（7）紧定螺钉紧定螺钉是用来固定侧齐纸板和套的， 其作用是通过拧开， 就可移动侧齐纸 板以与纸张的宽度相适应，调好后拧紧该螺钉即可。（8）导轨导轨的宽度 b1 24mm。（9）齐纸板齐纸板直接与纸张接触，其长a 80 mm ,宽b 40 mm，厚度c 8 mm。（10）挡纸板轴挡纸板轴的直径di 16m m,其长度L9 376mm。前齐纸机构如图 4.2所示，为前齐纸机构的局部图，它主要由前齐纸轴、前齐纸板、前 齐纸、锁紧螺母等组成， 通过前齐纸的前后来回运动来进行齐纸， 与侧齐

58、纸相互 配合，达到齐整纸张的目的。9-轴套1-拉簧 2-偏心轮3-导轨4-轴套 5-轴架6-套筒 7-挡纸板轴8-挡圈10-压簧 11-阶轴12-摆动块 13-挡纸板座14-齐纸板图4.2前齐纸机构局部图J2108A型对开单色胶印机理纸机构工作原理J2108A型对开单色胶印机齐纸机构工作原理如图 4.2所示，俩个收纸链轮5 的俩侧都固连着一个偏心轮1,滚子2与其相接触使摆杆3摆动，摆杆3上的滚 子4又推动档杆6,从而使前齐纸挡板7左右（机器上为前后）摆动，与此同时， 摆杆3上的斜面凸块10推动滚子13使侧齐纸板11前后（机器上为左右）往复 运动。压簧9使挡杆6与滚子5保持接触，手柄8下转时，可

59、使前齐纸挡板倾倒， 便于操作人员从纸台上取样检查。后齐纸纸板15和吸气辊14的支架固连在一起， 静止不动，但其前后位置可根据纸张长度进行调节。 侧齐纸纸板的位置，可根据 纸张的宽度进行调节。图4.3齐纸机构工作原理图1-偏心轮 2，4，13-滚子 3-摆杆 4-偏心轮 5-收纸链轮 6-挡杆 7-前齐纸挡板8-手柄9-压簧 10-斜面凸块 11-侧齐纸板12-撑簧14-吸气辊 15-后齐纸板4.4小结本章对收纸台的理纸机构进行了设计，对侧齐纸机构进行了具体的尺寸计 算，分析了侧齐纸机构与前齐纸机构的工作原理5收纸装置收纸台升降机构的优化设计J2108A型对开单色胶印机采用的是可自动升降的收纸台

60、，其优点是印张容 量大，并且具有快速升降、手动升降和根据纸堆高度自动下降等性能。如图5.3所示为J2108A型对开单色胶印机收纸升降机构的结构图。它采用 悬臂式161718悬冃丄J5.1链轮的设计计算1）小链轮小链轮的齿数Z5为12,链条选用16A型，查表3.1可得该链条的节距t1为25.4 mm,将以上数据代入式（3.3），则该链轮的分度圆直径 D6为：D61.180sinZ525.498 mm .180 sin12齿顶圆直径的计算公式为:da d 1.25t1 d1(5.1)式中，d链轮的分度圆直径，t1链轮的节距，d1链轮的滚子直径。查表3.1，可得该链轮的滚子直径为:d115.88 m