书刊胶印机印刷滚筒设计

PAGEII课题名称：书刊胶印机印刷滚筒设计摘要本文从书刊胶印机印刷滚筒进行总体结构方案设计入手，进而确定书刊胶印机的总体布局，最后，对滚筒组件进行设计。根据滚筒的基本结构、工作原理和关键性技术确定了最后的滚筒的基本结构，在过程中分别对滚筒的各零部件进行设计，生成零件图，设计说明书等课题研究，包括对滚筒旋转轴的详细分析和校核，最后的计算也表明，滚筒设计符合实际要求。通过参考各种实际机型，对滚筒和离合压的结构进行设计。该装置可以实现印版和橡皮布的装卡和锁紧、滚筒之间的离合压及调压；滚筒的转动可实现手动和电动；印版滚筒的装卡机构采用窄缝式，橡皮布的装卡采用夹板式；离合压、调压采用单偏心机构。并用SolidWorks和AutoCAD软件建立了书刊胶印机印刷装置实体模型。关键词：书刊胶印机，印刷装置，滚筒AbstractThispaperbeginswiththeoverallstructureschemedesignoftheprintingrollerofthebooksandperiodicals,andthendeterminestheoveralllayoutofthebooksandperiodicals,andfinally,thedesignofthedrumcomponents..Thebasicstructureofthefinalreelweredeterminedaccordingtothedrumofthebasicstructure,workingprincipleandkeytechnology,intheprocessrespectivelyonthedrumofthepartsdesign,partdrawingsarecreated,thedesignspecificationandresearch,includingtherotationalaxisofthedrumandadetailedanalysisoftheschoolofnuclearandfinalcalculationsshowthat,webdesignconformstothepracticalrequirements.ThedesignoftheexperimentalplatformisbasedontheHtowertypebook,andthestructureoftherollerandclutchpressureisdesigned..Thedevicecanrealizetheplateandblanketclampingandlocking,rollerclutchpressureandpressureregulating;therotationofthedrumcanrealizemanualandelectric;aprintingplatecylindercardwithanarrowslittype,blanketclampingthesplint;clutchpressure,pressureinthesingleeccentricstructure.AndtheentitymodeloftheprintingdeviceofthebooksandperiodicalswasestablishedbyAutoCADandSolidWorks..Keywords:weboffsetprintingdevice,Reel。PAGE10PAGE32目录TOC\o"1-3"\h\u12819摘要 II8312Abstract III10167第1章绪论 331071.1概述 3273271.2课题研究的目的和意义 3141041.3书刊胶印机的发展趋势 4154391.4国内外研究现状 830166第2章滚筒组件要求与设计计算 956112.1滚筒的基本要求 959162.1.1精度 9179872.1.2刚度 974572.1.3抗振性 10220912.1.4耐磨性 10251342.2滚筒组件的布局 1116132.3滚筒组件相关部件 1387662.4轴肩挡圈 1427782.5圆螺母 14110052.6滚筒的材料与热处理 1586692.7滚筒直径的选择 16183852.8滚筒轴承的选择 17176412.9轴承的选型及校核 1853022.10滚筒的挠度 2121571第3章滚筒的结构设计 22154023.1印版滚筒的设计 23139493.1.1胶印机滚筒概述 23943.1.2胶印机滚筒装卡机构设计 23192913.1.3印版滚筒轴向结构设计 24140713.2橡皮滚筒的设计 24315143.2.1橡皮滚筒概述 2550543.2.2橡皮滚筒装卡机构设计 2527861第4章滚筒调整机构设计 2716886第5章结论 281299第6章参考文献 292348第7章致谢 30第1章绪论1.1概述高品质是现代印刷机发展的一个重要方向。印刷滚筒部件是印刷机中完成图文转移的重要部件。在胶印中，滚筒部件主要包括三个不同特性的滚筒，即印版滚筒、橡皮滚筒和压印滚筒。印刷时产生的重影、墨杠、网点扩大、墨色不均等故障都与滚筒部件性能直接相关。因此，印刷滚筒部件的性能分析与结构优化一直是研究的重点。在印刷中，图文信息的转移需要通过多个印刷滚筒的相互接触压印，借助合适的印刷压力，消除接触面之间的间隙，使图文信息最终顺利转移到承印物上。印刷滚筒在印刷压力和自身重力作用下，由于滚筒复杂的结构，必然发生弯曲变形，从而造成印刷压力分布的不均匀。印刷压力在压印区的大小及变化直接影响着油墨转移的状况、网点的变形、印版的耐印力、印刷机的使用寿命等。高速、高效、高质是现代印刷机的重要发展方向，这就要求对印刷滚筒的接触压印过程进行全面的研究，分析印刷压力在压印过程中的大小及变化规律，提出印刷滚筒结构的改进优化方案，满足现代印刷机的发展要求。1.2课题研究的目的和意义毕业设计是培养学生设计能力的重要实践环节，通过设计掌握机械设计的一般规律，树立正确的设计思想，培养学生分析和解决实际问题的能力，使学生成功的走向工作岗位。通过印刷滚筒设计掌握普通滚筒设计的基本方法,并且对专用滚筒的设计作进一步了解；通过滚筒设计培养和锻炼自身的工程素质和工程实践能力。近年来，通过引进国外印刷机整套设备及技术，以及国内广大科研人员的共同努力，我国印刷机制造业己取得了很大的发展。但是，一些关键技术尚需引起重视并加以深入研究和开发。印刷滚筒是印刷机的核心部件，其性能直接影响到印品质量。印刷时产生的重影、墨杠、网点扩大、墨色不均等故障都与滚筒性能直接相关。在滚筒的设计、制造和安装上虽然做了很多考虑，以保证在良好的状态下完成图文印刷任务，但滚筒设计方面还有许多理论问题尚未解决，而对印刷滚筒部件很少做系统的研究，使国产的印刷机仍然落后于国际先进水平。1.3书刊胶印机的发展趋势为了提高印刷效率，采用\o"Viewallpostsin卷筒纸胶印机"卷筒纸胶印机的越来越多。近年来\o"Viewallpostsin卷筒纸胶印机"卷筒纸胶印机在印刷速度、质量、自动化程度等方面都有很大提高，无轴传动和无缝滚筒是最引人注目的技术。印刷企业如何根据自己的需要选用机器，设备供应商如何改进和发展自己的\o"Viewallpostsin卷筒纸胶印机"卷筒纸胶印机才能更好地满足市场需求，都应该经常注意研究\o"Viewallpostsin卷筒纸胶印机"卷筒纸胶印机的发展动向和趋势。虽然\o"Viewallpostsin卷筒纸胶印机"卷筒纸胶印机的种类繁多，各类卷筒纸\o"Viewallpostsin胶印"胶印机的发展有各自的特点，但仍然有共同的特点。其基本方向是向多色、高效化发展。“多色”主要是发展一次走纸，能印出多种颜色的多色机。“高效”是在保证质量和环保的前提下，不断提高效率和质量。高效主要包括提高印刷速度、提高自动化和可靠性减少辅助时间及停机率、增加功能三个方面。\o"Viewallpostsin胶印"胶印机在这三个方面都有很大发展。具体讲其发展趋势主要有：一、向高速、宽幅发展卷筒纸胶印机提高效率的重要方面是提高印刷速度和增加幅面宽度。目前，卷筒纸胶印机的速度已经达到15m/s，纸宽已经出现三幅宽。由于报纸的时效性要求高，因此，新闻用卷筒纸胶印机首先要求高速度，并根据印刷量大小决定纸张的幅宽。小型和中型机大都采用单幅纸，大型新闻用卷筒纸胶印机，大都采用双幅倍径滚筒，每转可出4张对开报纸。每小时可印刷16万张以上对开报纸。现在已经出现三幅宽倍径滚筒的新闻机。近年来出现的双幅小滚筒新闻用卷筒纸胶印机。由于滚筒的转速提高，同样每小时可印刷16万张以上对开报纸。并且更灵活，可以节省版材。商业用、书刊用卷筒纸胶印机，为了保证印刷质量，过去大都采用单幅或半幅的中小型机器。由于技术的进步，印刷质量控制的问题已经完全解决，目前，商业和书刊用机都有向单幅及单幅以上发展的趋势，目前已有1.5幅、双幅甚至三幅宽的机器。印刷速度也在不断提高。小滚筒的卷筒纸胶印机转速已经达到每小时10万转。在保证印刷质量的情况下，追求高速度是卷筒纸胶印机发展的基本方向。二、向精密、自动化、智能化发展计算机技术、微电子技术、光纤通信技术、网络技术等最新的高新技术，都应用在卷筒纸胶印机上。不仅完全解决了张力控制问题、套印问题、水墨控制问题，而且还配备色彩管理系统、CIP3或CIP4界面。为了满足高速、高质量的要求，机器的精度普遍提高，为了适应印刷品批量减少的趋势，提高自动化程度减少辅助时间是最主要的课题。因此，卷筒纸胶印机根据用户需要，可以配备自动接纸系统、半自动或自动换版系统、机器故障自动诊断和显示系统、远程诊断和调整系统、全自动的折页机，甚至还可以直接配备印后的装订设备。为了保证印刷品的色调和减少调整色调时间，配备闭环色彩控制系统引人注目。该系统在印刷过程中，对印刷品上的彩色控制条不断进行检测，将检测结果和标准密度值进行比较，并把两者的差异变为修正墨键值反馈到墨控制系统，对墨键进行调整，使印刷品的色调值自动保持在标准值的范围内。有的新闻用卷筒纸胶印机完全实现了由纸库取纸、上纸、机器自动换版、自动改变纸路、全部印刷自动控制到印后分拣、插页、打包、打印客户地址、自动输送等全部自动化。由于自动化、智能化控制的提高和机器精度及稳定性、可靠性的提高，大大减少了辅助时间和停机率，使卷筒纸胶印机更适应印刷市场向短版、高质量、短周期发展的需求。无轴传动是上世纪90年代的最新技术，因其比传统的机械传动可达到更高的同步运转精度、润滑部位减少有利于维护保养、不用的机组可简单的停用等许多优点，迅速在卷筒纸胶印机上得到应用，随着专用电机和控制系统的成本降低，以高速运转条件下，保持印刷品质量稳定见长的无轴传动，将成为标准配置。三、向标准化、模块化发展将卷筒纸胶印机的主要结构和组成部分，根据不同裁切尺寸要求，设计成标准化的模块。一方面可以组织专业化生产，稳定和提高质量，更重要的是根据市场和用户的要求，采用不同的排列组合，及时组合成不同形式的机器，满足市场和用户的要求。如有需求，还可以在用户的机器上加装色组，对机器进行改装。也可以直接将部分标准模块供应市场。如各种自动接纸机、烘干箱、冷却辊、加硅装置、裁单张纸机、收页机、张力变化反馈控制系统、无轴传动控制系统等都可以在市场上直接采购。四、向多功能方向发展向多功能方向发展，扩大卷筒纸胶印机的使用范围和功能是另一个显著特点。主要有：1．多机组与多纸路：用多机组、多纸路方式，一台机器可以同时印刷多条纸带，大大提高效率。2．直接平印：采用直接平印方式，改变每个纸带每面印刷色数，用较少的印刷机组印出多种颜色的印品。如用双色机可以印刷单面四色和一面单色另一面三色印刷品。3．多功能的折页机：可以是单三角板、双三角板，可以单向出帖也可以双向出帖。可以是常用的八开、十六开、三十二开双联的综合折页机，也可以是只有一种或两种开本的折页机。在纸带进入折页机前增加预折纸装置，实现折特殊开本的书刊和不同折页要求的产品样本及宣传品，甚至可以按用户要求在宣传品、样本、信封上打孔、开窗等。4．在线配套装置：在线配套收页机、打捆机、订书机构和三面切书机、复卷装置、模切压痕、喷墨印刷、上光、加湿、加胶、打孔、打号等装置等。在折缝处加胶可在折页的同时将书帖粘好，紧接着在三面切书机上裁切好，可以直接上市。大大缩短出版周期。报纸印刷根据不同客户要求和用途，还可以配备自动分拣、堆积、插页、打包、打印客户地址、发送等装置。5．裁单张纸：采用裁单张纸机，将印好的纸带裁成单张纸收好，若是宣传画或广告则可直接使用，如需再折页，可用单张纸折页机或手工再去折成需要的开本，或供其他加工和特殊用途使用。6．可变尺寸印刷：长期以来，卷筒纸胶印机的印刷尺寸不能改变，由于无轴传动的发展，印刷滚筒和水墨系统均可采用单独的伺服电机驱动，因此，可以根据印刷尺寸要求在一定的范围内改变滚筒直径（一般采用更换不同的滚筒套筒），墨辊用偏心套适当调整其位置，即可以满足印刷尺寸变化的要求。7．多功能组合机：多种印刷方式和印后功能的组合。各种印刷方式包括：胶印、\o"Viewallpostsin柔印"柔印、凹印、线条凹印、丝印、\o"Viewallpostsin数字印刷"数字印刷等。印后处理功能包括烫金、覆膜、模切、压凸、折页、裁切和烘干等多种功能。多功能轮转印刷机能够同时将上述功能集合于一条印刷生产线上，形成多功能生产能力，使产品一次完成，既可以提高生产效率，也有利于减少浪费，同时又达到最佳的印刷效果。在传统卷筒纸胶印机上增加一个喷墨印刷系统，可以在多色印刷的同时进行\o"Viewallpostsin个性化印刷"个性化印刷或不同的文字印刷，比如印刷定购者的姓名、地址，或印刷不同语言文字的说明。也可以把喷墨印刷系统换成两个印刷单元（位置可以根据需要确定），或两个印版滚筒的机组（如Y形机组），一个印刷机组（滚筒）正常印刷的同时，另一个机组（滚筒）更换印版（或在机制版），当第一个印刷机组（滚筒）印刷完成后，不用停机，只要把第一个印刷机组（滚筒）离压，而另一个印刷机组（滚筒）合压，即可顺利地实现由一种文字转换成另一种文字印刷，这样可以实现长版活的印刷（不换印版）也可以实现短版活印刷（随时换印版），大大提高了机器的灵活性和利用率，而且大大降低了停机换版的废品率。1.4国内外研究现状20世纪人类社会最伟大的科技成果是计算机的发明与应用，计算机及控制技术在机械制造设备中的应用是世纪内制造业发展的最重大的技术进步。滚筒纸印刷设备形成庞大的数控设备家族，每年全世界的产量有10～20万台，产值上百亿美元。世界制造业在20世纪末的十几年中经历了几次反复，曾一度几乎快成为夕阳工业，所以美国人首先提出了要振兴现代制造业。90年代的全世界数控机床制造业都经过重大改组。如美国、德国等几大制造商都经过较大变动，从90年代初开始已出现明显的回升，在全世界制造业形成新的技术更新浪潮。如德国机床行业从2000年至今已接受３个月以后的订货合同，生产任务饱满。随着我国的发展，国内引进了许多世界上先进的滚筒纸印刷设备，使我国印刷业进入了高速发展阶段，报业、商业印刷以及包装印刷迅猛崛起印刷技术。以海德堡、曼罗兰、高宝、小森、三菱、西研、德兰特-格贝尔等为代表的公司都推出了采用新技术的书刊胶印机，其都具有印刷速度高、生产效率高、自动化程度高、印刷质量好等特点第2章滚筒组件要求与设计计算滚筒组件是印刷机的执行件，它的功用是支承并带动滚筒旋转，完成表面成形运动，同时还起传递运动和扭矩、驱动力等载荷的作用。由于滚筒组件的工作性能直接影响到印刷机的加工质量和生产率，因此它是印刷机中的一个关键组件。2.1滚筒的基本要求2.1.1精度印刷滚筒的精度要求印刷滚筒的尺寸精度一般控制在6级，圆柱度误差一般要求在±0.01mm以内，且只允许筒身中间大两端小，筒身跳动误差在±0.01mm以内，这样可保证印刷压力的均匀性。2.1.2刚度刚度可靠性设计属于抗振可靠性设计范畴，目前抗振可靠性理论在国内外正处于研究和发展阶段印刷领域刚度可靠性设计正在探索中。轮转印刷机由滚筒组成印刷装置完成图文转移的任务。滚筒是印刷机的核心部件其性能直接影响印刷图文质量。印刷时产生的重影、墨杠、网点扩大、墨色不均等故障都与滚筒直接相关。在滚筒的设计、制造和安装上虽然做了很多考虑以保证在良好的状态下完成图文印刷任务，但滚筒设计方面还有许多理论问题未解决使国产的印刷机仍落后于国际先进水平。鉴于滚筒的重要性和目前印刷机的制造状况开展印刷机滚筒刚度可靠性设计非常必要。刚度可靠度可用其产品的挠度来衡量,即在规定时间、规定条件下,产品计算挠度小于等于许可挠度的概率。滚筒组件的刚度是综合刚度，影响滚筒组件刚度的因素很多，主要有：滚筒的结构尺寸、轴承的类型及其配置型式、轴承的间隙大小、传动件的布置方式、滚筒组件的制造与装配质量等。2.1.3抗振性滚筒组件的抗振性是指其抵抗受迫振动和自激振动而保持平稳运转的能力。在切削过程中，滚筒组件不仅受静载荷的作用，同时也受冲击载荷和交变载荷的作用，使滚筒产生振动。如果滚筒组件的抗振性差，工作时容易产生振动，从而影响工件的表面质量，降低刀具的耐用度和滚筒轴承的寿命，还会产生噪声影响工作环境。随着印刷机向高精度、高效率方向发展，对抗振性要求越来越高。评价滚筒组件的抗振性，主要考虑其抵抗受迫振动和自激振动能力的大小。2.1.4耐磨性滚筒组件的耐磨性是指长期保持其原始精度的能力，即精度的保持性。因此，滚筒组件各个滑动表面，包括滚筒端部定位面、锥孔，与滑动轴承配合的轴颈表面，移动式滚筒套筒外圆表面等，都必须具有很高的硬度，以保证其耐磨性。为了提高滚筒组件的耐磨性，应该正确地选用滚筒和滑动轴承的材料及热处理方法、润滑方式，合理调整轴承间隙，良好的润滑和可靠的密封。2.2滚筒组件的布局滚筒组件的设计，必须保证满足上述的基本要求，从而从全局出发，考虑滚筒组件的布局。在中低速印刷时代，印刷滚筒两支承多采用滑动轴承，因为滑动轴承支承长径比大、低副接触、受吸震动、传动平稳，对消除印刷墨杠、水杠有利、轴承接触线长，能提高滚筒刚性，在滚筒合压印刷时，挠度减小，保证印刷压力沿滚筒轴向的一致。而且滑动轴承工艺性好、易制造、维修保养方便，所以在印刷速度较低的工作情况下，它满足印刷工艺的需要，被广泛使用。胶印机滚筒支承由滚动取代滑动，目前不同厂家在选用轴承结构也是各有侧重，认识不尽相同，以\t"/t/31345/2014/1024/_blank"海德堡为代表的制造商，选用\t"/t/31345/2014/1024/_blank"轴承结构多为\t"/t/31345/2014/1024/_blank"滚针轴承，轴承游隙由装配时测量滚针尺寸，分组装配保证；以罗兰为代表的制造商，多选用多列短圆柱实心滚子轴承，结合推力轴承组成径向。轴向力分别调整控制的结构形式，轴承工作游隙由轴承制造商保证，精度要求高;以三菱为代表的制造商，则选用\t"/t/31345/2014/1024/_blank"圆锥滚子轴承，\t"/t/31345/2014/1024/_blank"滚筒轴向力、径向力同时由轴承承承受，结构相对简单，轴承工作游隙由装配调整保证，对装配技术要求较高。（1）适应刚度和承载能力的要求滚筒轴承选型应满足所要求的刚度和承载能力。径向载荷较大时，可选用滚子轴承；较小时，可选用球轴承。双列滚动轴承的径向刚度和承载能力，比单列的大。同一支承中采用多个轴承的支承刚度和承载能力，比采用单个轴承大。一般来说，前支承的刚度，应比后支承的大。因为前支承刚度对滚筒组件刚度的影响要比后支承的大。表2-1所示为滚动轴承和滑动轴承的比较。表2-1滚动轴承和滑动轴承的比较基本要求滚动轴承滑动轴承动压轴承静压轴承旋转精度精度一般或较差。可在无隙或预加载荷下工作。精度也可以很高，但制造困难单油楔轴承一般，多油楔轴承较高可以很高刚度仅与轴承型号有关，与转速、载荷无关，预紧后可提高一些随转速和载荷升高而增大与节流形式有关，与载荷转速无关承载能力一般为恒定值，高速时受材料疲劳强度限制随转速增加而增加，高速时受温升限制与油腔相对压差有关，不计动压效应时与速度无关抗振性能不好，阻尼系数D=0.029较好，阻尼系数D=0.055很好，阻尼系数D=0.4速度性能高速受疲劳强度和离心力限制，低中速性能较好中高速性能较好。低速时形不成油漠，无承载能力适应于各种转速摩擦功耗一般较小，润滑调整不当时则较大f=0.002～0.008较小f=0.001~0.08本身功耗小，但有相当大的泵功耗f=0.0005～0.001噪声较大无噪声本身无噪声，泵有噪声寿命受疲劳强度限制在不频繁启动时，寿命较长本身寿命无限，但供油系统的寿命有限综上，本设计选用滚动轴承。（4）适应结构的要求当要求滚筒组件在性能上有较高的刚度和一定的承载能力，而在结构上径向尺寸要紧凑时，则可在一个支承（尤其是前支承）中配置两个或两个以上的轴承。对于轴间距很小的多滚筒印刷机，由于结构限制，宜采用滚针轴承来承受径向载荷，用推力球轴承来承受轴向载荷，并使两轴承错开排列。（5）适应经济性要求确定滚筒轴承配置型式，除应考虑满足性能和结构方面要求外，还应作经济性分析，使经济效果好。综上考虑，选用调心滚子轴承，调心滚子轴承句有两列滚子，主要用于承受径向载荷，同时也能承受任一方向的轴向载荷。该种轴承径向载荷能力高，特别适用于重载或振动载荷下工作，但不能承受纯轴向载荷；调心性能良好，能补偿同轴承误差。2.3滚筒组件相关部件润滑的作用是降低摩擦，减小温升，并与密封装置在一起，保护轴承不受外物的磨损和防止腐蚀。润滑剂和润滑方式决定于轴承的类型、速度和工作负荷。如果选择得合适，可以降低轴承的工作温度和延长使用期限。滚动轴承可以用润滑油或润滑脂来润滑。试验证明，在速度较低时，用润滑脂比用润滑油温升低。所以，此次设计的滚筒支承均采用润滑脂。同时，滚筒是装在滚筒套筒内的，为防止使用润滑油时泄漏，也应采用润滑脂润滑。2.4轴肩挡圈前支承双列向心短圆柱滚子轴承和推力球轴承之间所用的挡圈，可查《机械设计课程设计手册》第56页表5-1，可得此次选用的挡圈的结构参数如下图3-2所示：图3-2轴肩挡圈的结构参数2.5圆螺母锁紧靠滚筒后支承一边的推力球轴承以及锁紧两推力球轴承内的套筒，分别采用两个圆螺母，为了增加可靠性，再加一止动螺钉。圆螺母具体的参数可查《机械设计课程设计手册》第60页表5-6，结构如下图3-3所示：图3-3圆螺母（GB812-88）2.6滚筒的材料与热处理滚筒材料主要根据刚度、载荷特点、耐磨性和热处理变形大小等因素选择。印刷滚筒材质与热处理印刷滚筒的材质一般是灰铸铁HT300，更好的材质是球墨铸铁QT450。如果印刷滚筒体表面材质强度不足，经滚压后表面发生凹陷，俗称“塌台”，就会造成印刷压力不均匀。另外，印刷滚筒要进行热处理以保证其能长期使用，且不发生变形。综上，本设计选用灰铸铁HT300，进行人工失效处理以消除内应力。2.7滚筒直径的选择滚筒直径对滚筒组件刚度的影响很大，直径越大，滚筒本身的变形和轴承变形引起的滚筒前端位移越小，即滚筒组件的刚度越高。但滚筒前端轴颈直径D1越大，与之相配的轴承等零件的尺寸越大，要达到相同的公差则制造越困难，重量也增加。同时，加大直径还受到轴承所允许的极限转速的限制，甚至为印刷机结构所不允许。通常，滚筒前轴颈直径D1可根据传递功率，并参考现有同类印刷机的滚筒轴颈尺寸确定。查《金属切削印刷机设计》第506页表5-12中，几种常见的通用印刷机钢质滚筒前轴颈的直径D1，可供参考，如下表2-3所示：印刷机，查上表中对应项，初取D1=D2=30。表2-3滚筒前轴颈直径D1的选择机床机床功率（千瓦）1.47～2.52.6～3.63.7～5.55.6～7.37.4～1111～14.7车床60～8070～9070～10595～130110～145140～165铣床50～9060～9060～9575～10090～105100～115外圆磨床—50～9055～7070～8075～9075～1002.8滚筒轴承的选择根据前述关于轴承的选择原则，查《金属手册》第375页，选取前支承的22311角接触球轴承。KOYO22311RHR轴承参数d(内径):55mmOD(外径):120mmB(厚度):43mmr(最小):2Cr(额定动载荷):236kNCor(额定静载荷):264kNGrease(脂润滑):3000rpmOil(油润滑):4000rpmb_type(类别):球面滚子轴承图2-6轴承结构参数及安装尺寸2.9轴承的选型及校核滚动轴承的选择包括轴承类型选择、轴承精度等级选择和轴承尺寸选择。轴承类型选择适当与否，直接影响轴承寿命以至机器的工作性能。选择轴承类型时应当分析比较各类轴承的特性，并参照同类机器中的轴承使用经验。在选择轴承类型时，首先要考虑载荷的大小、方向以及轴的转速。一般说来，球轴承便宜，在载荷较小时，宜优先选用。滚子轴承的承载能力比球轴承大，而且能承受冲击载荷，因此在重载荷或受有振动、冲击载荷时，应考虑选用滚子轴承。但要注意滚子轴承对角偏斜比较敏感。当主要承受径向载荷时，应选用向心轴承。当承受轴向载荷而转速不高时，可选用推力轴承；如转速较高，可选用角接触球轴承。当同时承受径向裁荷和轴向载荷时，若轴向载荷较小，可选用向心球轴承或接触角不大的角接触球轴承；若轴向载荷较大，而转速不高，可选用推力轴承和向心轴承的组合方式，分别承受轴向载荷和径向载荷；当轴向载荷较大，且转速较高时，则应选用接触角较大的角接触轴承。各类轴承适用的转速范围是不相同的，在机械设计手册中列出了各类轴承的极限转速。一般应使轴承在低于极限转速下运转。向心球轴承、角接触球轴承和短圆柱痞子轴承的极限转速较高。适用于较高转速场合。推力轴承的极限转速较低．只能用于较低转速场合。其次，在选择轴承类型时还需考虑安装尺寸限制、装拆要求，以及轴承的调心件能和风度，一般球轴承外形尺寸较大，滚子轴承较小，滚针轴承的径向尺寸最小而轴向尺寸较大，此外，不同系列的轴承，其外形尺寸也不相同。选择轴承一般应根据机械的类型、工作条件、可靠性要求及轴承的工作转速n，预先确定一个适当的使用寿命Lb(用工作小时表示)，再进行额定动裁荷和额定静载荷的计算。对于转速较高的轴承(n>10r／min),可按基本额定动载荷计算值选择轴承，然后校核其额定静载荷是否满足要求。当轴承可靠性为90％、轴承材料为常规材料并在常规条件下运转时，取500h作为额定寿命的基准，同时考虑温度、振动、冲击等变化，则轴承基本额定动载荷可按下式进行简化计算。C——基本额定动载荷计算值，N；P——当量动载荷，N；fh——寿命因数；1fn——速度因数；0.822fm——力矩载荷因数，力矩载荷较小时取1.5，较大时取2；fd——冲击载荷因数；1.5fT——温度因数；1CT——轴承尺寸及性能表中所列径向基本额定动载荷，N；查文献[3]中的表6-2-8至6-2-12，得，fh=1；fn=0.822；fm=1.5；fd=1.5；fT=1。在本装置中，可以假设轴承只承受径向载荷，则当量动载荷为：P=XFr+YFa查文献[3]的表6-2-18，得，X=1，Y=0；所以，P=Fr=1128N。由以上可得：本装置中的轴承承受的载荷多为径向载荷，所以选取调心滚子轴承，查文献[6]的附表6-1，并考虑轴的外径，选取轴承6305-RZ，其具体参数为：内径d=25mm，外径D=62mm，基本额定载荷，基本额定静载荷，极限速度为10000r/min，质量为0.219kg。然后校核该轴承的额定静载荷。额定静载荷的计算公式为：式中：——基本额定静载荷计算值，N;——当量静载荷，N；——安全因数——轴承尺寸及性能表中所列径向基本额定静载荷，N。查文献[3]的表6-2-14知，对于调心滚子轴承，其当量静载荷等于径向载荷。查文献[3]的表6-2-14知，安全系数则轴承的基本额定静载荷为：由上式可知，选取的轴承符合要求。22.10滚筒的挠度查《材料力学I》第188页的表6.1，对图2-9作更进一步的分析，如下图2-10所示：根据图2-10，可得此时的最大挠度=其中，F—滚筒前端受力。此处，F=F=1213.1Nl—A、B之间的距离。此处，l=a=12cm图2-10固定端梁在载荷作用下的变形E—滚筒材料的弹性模量。45钢的E=2.1×10N/cmI—滚筒截面的平均惯性矩。当滚筒平均直径为D，内孔直径为d时，I=。此处，D=35故可计算出，滚筒端部的最大挠度：=-1.87×10mm

第3章滚筒的结构设计书刊胶印机的印刷部件跟单张纸胶印机区别不大，只是结构有简单一些。因为不需要叼纸牙结构，滚筒的空挡很小，印版和橡皮的安装比较方便。3.1印版滚筒的设计3.1.1胶印机滚筒概述印版滚筒是装卡印版的滚筒，书刊胶印机的单张纸胶印机的印版滚筒结构不同，印版装卡和调整机构也不同。书刊胶印机的印版滚筒可以设计成安装一块印版的结构，也有设计成安装两块印版的结构。3.1.2胶印机滚筒装卡机构设计印版滚筒安装夹机构可以分为夹板式印版滚筒、装四块印版的印版滚筒、套红印版滚筒、卷轴式印版滚筒、窄槽式印版滚筒和无缝滚筒等几种。目前采用最为广泛的是窄槽式印版装夹机构，本次毕业设计亦采用了此种机构。图1-1图1-1所示的为目前广泛应用的窄槽式印版装夹机构。这种装夹机构只是在滚筒体上开一个约1~1.5mm的窄槽,将印版在弯版机上弯成前端小于90o的角（按窄槽的角度确定）,一般为尾端大于90°的角,先将印版的前端勾住滚筒上窄槽与滚筒外圆夹角小于90o的角,再将尾端插入滚筒的槽内,印版就装好了。这种印版要求弯版尺寸非常准确,利用印版前端和尾端的挤压力使印版在滚筒体上固定。这种装版机构的优点是非常简单缺点是如果印版弯版尺寸不合适,印版就不能很好的紧紧地贴在版滚筒上,印版寿命会受一定的影响。3.1.3印版滚筒轴向结构设计整体部件是对称的，在两边对称处安装齿轮以保证滚筒不会产生扭曲。采用走肩铁式的滚筒，两端的螺纹用于安装锁紧螺母，进行印版滚筒的轴向定位和调整。图1-4图1-4为印版滚筒SolidWorks所做的实体，两端的偏心套完成离合压和调压的工作，在滚筒的两端安装成对的齿轮，从而达到一个比较好的传动效果。滚筒走肩铁是现在比较流行的方式，可以使印版滚筒运转的更加平稳。3.2橡皮滚筒的设计3.2.1橡皮滚筒概述橡皮滚筒的作用是将印版滚筒上的图文转印到橡皮布上，在转印到纸张上。另外，橡皮滚筒还有滚筒离合压和调压的工作部件。橡皮滚筒具有橡皮布装卡机构，橡皮布必须平整均匀地包在橡皮滚筒上，使用中不允许有松动现象。新橡皮布使用一段时间之后一般会伸长，故要求装卡橡皮布机构能重新拉紧橡皮布。不同的机器装卡机构也不同，根据机器使用装卡机构分类，橡皮滚筒可分为压板式橡皮滚筒、卷轴式橡皮滚筒、窄缝式橡皮滚筒及套筒式橡皮滚筒等。3.2.2橡皮滚筒装卡机构设计在本设计中采用的是压板式橡皮滚筒。橡皮滚筒