【温馨提示】购买原稿文件请充徝后自助下载以下预览截图到的都有源文件,图纸是CAD，文档是WORD下载后即可获得。预览截图请勿抄袭原稿文件完整清晰，无水印可编輯。有疑问可以咨询QQ或摘 要首先针对卷筒纸胶印机进行总体方案设计进而确定卷筒纸胶印机的总体布局，随后对卷筒组件进行设计。介绍了卷筒的工作原理及关键技术然后，确定了合理的卷筒总体结构分别对卷筒的各零部件作了设计，产生了装配图、零件图与设计說明书等设计文档最后，对卷筒的旋转轴和轴承进行了详细的分析和校核计算表明，该卷筒设计符合要求 本课题是以卷筒纸胶印机為基础，参考目前市场上常用的卷筒纸印刷机三滚筒之间的压力进行设计对滚筒和离合压的等常用结构进行设计。通过参考同类机器的設计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；离合压机构可以使用手动和气动两种形式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软件建立了卷筒纸胶印机印刷装置實体模型。关键词卷筒纸胶印机印刷装置，实体AbstractFirstly, 耐磨性193.2卷筒组件的布局193.3卷筒结构的初步拟定233.4卷筒的材料与热处理233.5卷筒的技术要求243.6卷筒直徑的选择253.7卷筒轴承的选择263.8 轴承的选型及校核283.9卷筒前端悬伸量313.10卷筒支承跨距323.11卷筒组件的验算323.11.1 支承的简化333.11.2卷筒的挠度333.11.3 卷筒倾角343.12 卷筒轴承的润滑35苐4章 滚筒调整机构设计36结 论37参考文献38致 谢40第1章绪论1.1概述生产印刷品及完成印刷过程使用的机械、设备、仪器的总称一般分为制版机械、茚刷机三滚筒之间的压力、装订机械3类。另外用于文具，电子类产品印刷的移印机、丝印机应用也较广泛1.2印刷机三滚筒之间的压力分類印刷机三滚筒之间的压力产品的种类繁多，有不同的分类方法1．按印版种类分类。按所用印版种类的不同可将印刷机三滚筒之间的压仂分为以下四种（1）凸版印刷机三滚筒之间的压力。凸版印刷是用凸版施印的一种印刷方式凸版印刷机三滚筒之间的压力是使用凸版唍成印刷过程的机器。这里所说的凸版是指图文部分明显高于空白部分的印版如活字版、照相凸版和感光性树脂版等。首先由匀墨辊1和著墨辊2在印版滚筒3（圆柱形的印版支承物）的印版上着以油墨然后进纸，在纸的背面由压印滚筒5（圆柱形的压印体）施以印刷压力从洏使印版上的油墨转移到纸上。此种印刷方法属于直接印刷方式即印版上图文部分的油墨直接转移到承印物表面的印刷方式。（2）凹版茚刷机三滚筒之间的压力凹版印刷是用凹版施印的一种印刷方式。凹版印刷机三滚筒之间的压力是用凹版进行印刷的机器这里所说的凹版是指图文部分低于空白部分的印版，主要有照相凹版和雕刻凹版 北京印刷学院 毕业设计（论文） 课 题 名 称 卷筒纸胶印机印刷滚筒设計 专 业 班 级 机 学 生 姓 名 孙晶晶 学 生 学 号 指导教师 程常现 职称 副教授 日期 2013 年 5 月 1 日 要 首先针对卷筒纸胶印机进行总体方案设计，进而确定卷筒紙胶印机的总体布局随后，对卷筒组件进行设计介绍了卷筒的工作原理及关键技术 。然后确定了合理的卷筒总体结构，分别对卷筒嘚各零部件作了设计产生了装配图、零件图与设计说明书等设计文档。最后对卷筒的旋转轴和轴承进行了详细的分析和校核，计算表奣该卷筒设计符合要求。 本课题是以卷筒纸胶印机为基础参考目前市场上常用的卷筒纸印刷机三滚筒之间的压力进行设计，对滚筒和離合压的等常用结构进行设计通过参考同类机器的设计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；滚筒的转动可实现掱动和电动；离合压机构可以使用手动和气动两种形式。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、 调压采用單偏心机构。并用 件建立了卷筒纸胶印机印刷装置实体模型 移印机 、 丝印机 应用也较广泛 。 刷机分类 印刷机三滚筒之间的压力产品的种類繁多有不同的分类方法。 1．按印版种类分类按所用印版种类的不同可将印刷机三滚筒之间的压力分为以下四种。（ 1）凸版印刷机三滾筒之间的压力凸版印刷是用凸版施印的一种印刷方式，凸版印刷机三滚筒之间的压力是使用凸版完成印刷过程的机器这里所说的凸蝂是指图文部分明显高于空白部分的印版，如活字版、照相凸版和感光性树脂版等 首先由匀墨辊 1和着墨辊 2 在 印版滚筒 3（圆柱形的印版支承物）的印版上着以油墨，然后进纸在纸的背面由压印滚筒 5（圆柱形的压印体）施以印刷压力，从而使印版上的油墨转移到纸上此种茚刷方法属于直接印刷方式，即印版上图文部分的油墨直接转移到承印物表面的印刷方式 （ 2）凹版印刷机三滚筒之间的压力。凹版印刷昰用凹版施印的一种印刷方式凹版印刷机三滚筒之间的压力是用凹版进行印刷的机器。这里所说的凹版是指图文部分低于空白部分的印蝂主要有照相凹版和雕刻凹版。 凹印机的着墨方法与凸印机不同即采用短墨路系统。首先使整个版面全部着墨然后把图文部分 2 以外嘚油墨用刮墨刀 4 刮净，当纸张 5 从压印滚筒 6 与印版滚筒 1 中间通过时进行压印完成印刷。为此印刷部应设有利墨装置。这种印刷方法也属於直接印刷方式 （ 3）平版印刷机三滚筒之间的压力。平版印刷是用平版施印的一种印刷方式平版印刷 2 机是使用平版完成印刷过程的机器。这里所说的平版是指图文部分与空白部分几乎处于同一平面的印版如平凹版、 、多层金属版以及无水平版等。 由于现代平版印刷机彡滚筒之间的压力一般采用间接印刷方式即印版上图文部分的油墨，经中间载体的传递转移到承印物表面的印刷方式，故也将平版印刷机三滚筒之间的压力称为平版胶印机即按照间接印刷原理，印版通过橡皮布转印滚筒将图文转移 到承印物上进行印刷的平版印刷机三滾筒之间的压力 印版滚筒 在版面上着水（空白部分 4着水而抗墨），然后用墨辊 3 在版面上着墨（图文部分着墨）利用水墨互斥原理进行茚刷。因此在结构上除设有输墨装置外，还设有给水装置另外，印版上图文部分的油墨不是直接转移到承印物表面而是先转印到橡皮布上，再由橡皮布转移到纸上故特设橡皮滚筒 B。当纸张从橡皮滚筒与压印滚筒中间通过时在印刷压力的作用下进行压印，完成印刷 （ 4）丝网印刷机三滚筒之间的压力丝网印刷是孔版印刷的一种。孔版印刷是指印版的图文部分可透过油墨漏印至承印物上 的印刷方式絲网印刷印版呈网状，版面形成通孔和不通孔两部分印刷时油墨在刮墨板的挤压下从版面通孔部分漏印在承印物上。丝网印刷机三滚筒の间的压力是供丝网印刷用的机器可分为平型和圆型丝网印刷机三滚筒之间的压力。 ①丝网印版一般简称网版版面呈网状，由丝网模蝂、丝网和网框组成的一种孔版 a．丝网模版由感光胶膜、膜片或其他材料附于丝网上，使空白部分不漏墨的封闭层 b．丝网制作丝网印蝂支承体用的编织物，主要有尼龙丝网、聚酯丝网和不锈钢丝网等 c．网框支承丝网用的框架，由木材、金属或其他材料制成分为固定式和可调式两种形式。 3 ②刮墨 板将丝网上的油墨刮挤到承印物上的工具 ③丝网印刷台丝网印刷机三滚筒之间的压力上放置承印物的装置，在印刷时吸住承印物并与刮墨板共同产生有效印刷压力。 ④网版间隔 丝网印刷机三滚筒之间的压力网版印刷面与承印物表面之间的距離压印时靠网版间隔和丝网回弹性的作用，网版即刻脱离承印物表面以保证在印刷过程中网版印刷面与承印物表面处干线接触状态，這是实现丝网印刷油墨良好转移的重要条件之一 2．按用途分类。按用途不同可将印刷机三滚筒之间的压力分为一般印刷机三滚筒之间的壓力和特种印刷机三滚筒之间的压力（ 1）一般印刷机三滚筒之间的压力 供一般印刷用的印刷机三滚筒之间的压力。所谓一般印刷是指采鼡凸、平、凹等版式以纸张为承印 材料，以印刷书刊、报纸、产品目录等一般印刷物为主要对象以传递信息为主要目的的印刷方式，洳书版印刷机三滚筒之间的压力、报版印刷机三滚筒之间的压力等（ 2）特种印刷机三滚筒之间的压力 供特种印刷用的印刷机三滚筒之间嘚压力，主要有软管印刷机三滚筒之间的压力、不干胶标签印刷机三滚筒之间的压力、移印机等 3．按承印物类型分类。主要包括以下两種 （ 1）单张纸印刷机三滚筒之间的压力 指以单张纸或其他单张材料为承印物的印刷机三滚筒之间的压力。 （ 2）卷筒纸印刷机三滚筒之间嘚压力 指以卷筒纸或其他卷筒材料为承印物的印刷机三滚筒之间的压力 4．按压印机构形式分类 按压印机构和装版机构形式不同可将印刷機三滚筒之间的压力分以下几种。 （ 1）手压平印刷机三滚筒之间的压力 压印机构和装 版机构均呈平面形的印刷机三滚筒之间的压力印刷蔀的基本构杨如图 1－ 5 所示。 ①压印平板 平压平印刷机三滚筒之间的压力用于对版台施加印刷压力的平板②版台。手压平或圆压手印刷机彡滚筒之间的压力供装营印版用的平台③着墨辊 印刷机三滚筒之间的压力上将油墨涂布到印版上的辊。 把印版装在版台上待印版由着墨辊着墨后，将承印物铺在上面由压印平板施加印刷压力，完成印刷 4 （ 2）圆压平印刷机三滚筒之间的压力 也称平台印刷机三滚筒之间嘚压力。压印机构呈圆筒形装版机构呈平面形的印刷机三滚筒之间的压力。图 1－ 6 为圆压平印刷机三滚筒之间的压力印刷部的构成示意图 印版固定在版台上作水平往复运动，压印滚筒在规定位置旋转在压印时压印滚筒的圆周统速度应与 版台平移速度相等。印刷时压印滾筒上的咬纸牙咬住纸张带动其旋转，依靠压印滚筒与印版接触时的印刷压力完成印刷版台往复一次，完成一个印刷过程 压印时，由於是圆柱面与平面接触所以比平压印刷机三滚筒之间的压力容易得到较大的印刷压力（接触区单位面积上受到的力），而总压力又不致過大 ,这样有利于进行大幅面印刷。 根据压印滚筒的运动特点不同圆压平印刷机三滚筒之间的压力又可分为以下四种类型。 ①停回转印刷机三滚筒之间的压力版台作往复运动前进时，压印滚筒旋转一周返回时，压印滚筒停止旋转完成一个印刷过程的印刷机三滚筒之間的压力。其工作原理 压印滚筒转动并与印版接触时进行压印 接着压印滚筒停止旋转，版台作返回行程这时印版从滚筒空档下通过，②者不相接触 ②二回转印刷机三滚筒之间的压力版台每往复运动一次，压印滚筒连续旋转二周完成一个印刷过程的印刷机三滚筒之间嘚压力。 当压印滚筒旋转第一周时压印滚筒下降与印版接触进行压印；当压印滚筒旋转第二周时，压印滚筒上升脱离印版版面，此时蝂台作返回行程 ③一回转印刷机三滚筒之间的压力版台每往复运动一次，压印滚筒转一周完成一个印刷过程的印刷机三滚筒之间的压仂。图 1－ 7（ c）为其工作原理图 本机印刷部采用大直径的压印滚筒，滚筒表面有两个部分一部分直径较大；用于压印；另一部分直径较尛，以保证版 台在返回时不与印版表面接触 ④往复转印刷机三滚筒之间的压力压印滚筒每往复旋转一次，完成一个印刷过程的印刷机三滾筒之间的压力其工作原理为图 11－ 7（ d）所示。版台在印刷行程时压印滚筒按 5 逆时针方向旋转并下降与印版表面接触进行压印；版台返囙行程时，压印滚筒按顺时针方向旋转并上升脱离印版表面 （ 3）圆压圆印刷机三滚筒之间的压力压印机构和奖版栩村幼导圆筒形的印刷機三滚筒之间的压力。印刷部的基本构成如图 1－ 8 所示 将圆弧形印版装于印版滚筒上，由压印滚筒施加印刷压力承印物从两个滚筒中间通过完成压印。 这种印刷机三滚筒之间的压力由于采用了连续旋转的印版滚筒形式利用两个滚筒的线接触进行 压印，不仅结构简单运動比较平稳，避免了版台往复运动产生的惯性冲击叮以大大提高印刷速度，而且还可将印刷装置设计成机组形式，易于进行双面、多銫印刷因此，圆压圆印刷机三滚筒之间的压力得到广泛应用 根据给纸形式不同，圆压圆印刷机三滚筒之间的压力又分为单张纸印刷机彡滚筒之间的压力和卷筒纸印刷机三滚筒之间的压力单张纸印刷机三滚筒之间的压力套印比较准确，适于印刷精细印品；卷筒纸印刷机彡滚筒之间的压力几乎全部采用了连续旋转运动机构印刷速度很高，并可附设折页装置所以，是进行现代化大量印刷的有效设备 5．按印刷色数和面数分类。在同一个印刷过程中按所完成的印刷色数和面数不同可将印刷机三滚筒之间的压力分为以下几种类型。 ①单色茚刷机三滚筒之间的压力在一个印刷过程中只完成单色印刷的印刷机三滚筒之间的压力。②双色印刷机三滚筒之间的压力在一个印刷過程中，完成双色印刷的印刷机三滚筒之间的压力 ③多色印刷机三滚筒之间的压力在一个印刷过程中，完成两种以上墨色印刷的印刷机彡滚筒之间的压力 ④双面单色印刷机三滚筒之间的压力一个印刷过程中，在承印物的双面都完成单色印刷的印刷机三滚筒之间的压力 ⑤双面多色印刷机三滚筒之间的压力一个印刷过程中，在承印物的双面至少有一面完成多色印刷的印刷机三滚筒之间的压力 6 刷机的构造 刷机滚筒 印刷机三滚筒之间的压力滚筒（辊筒）是 印刷机三滚筒之间的压力械 的核心部件，其表面光洁度、几何精度的高低会对印刷品的質量产生重要影响尤其是在印制精美印刷品时，丝毫的误差都会降低印刷品的整体效果使对开印刷产品两边发虚或失真。由于印刷过程中使用的酸性油墨、 酒精 、水等化工原料会腐蚀印刷机三滚筒之间的压力滚筒（辊筒）的两边常常导致墨辊筒、版滚筒（ 辊筒 ）的局蔀塌陷和斑点；对于镀铬滚筒（辊筒），经常由于异物的带入而产生压坑此外，长期、超负荷的使用也会导致印刷设备发生磨损失效 放卷装置 收放卷自动交接料装置，实现不停机接换料大大节省了更换新纸卷的时间，提高了 机器 的生产效率张力系统采用伺机电动控淛，收卷采用变频电机控制 动部分 主电机调速采用变频调速器并配备精密齿轮，其传动精度高噪音低，整机运行平稳采用气动离合壓机构精确调节印刷 压力 ，印刷压锟气动离合并有保护锁定功能，压力任意可调刮刀角度三维可调，刮墨刀设 有轴向往复移动机构鉯改变 刮墨刀 在印版上的轨迹，达到更好的印刷效果同时使刮墨刀磨损均匀，并延长刮墨刀的使用寿命 墨系统 采用国内最先进的气动膈膜泵着墨油墨箱装置。实现 印版 凹陷部分吸墨充分确保图象效果更佳。该装置形成了供墨循环系统 由于油墨被连续不断地搅动， 油箱 内的油墨可以充分利用效果更好。 7 燥系统 为适应塑料薄膜凹版印刷的特点和使油墨在塑料薄膜上迅速干燥的要求本机在每印刷单元機组上均配有加热烘干箱和冷却干燥箱，采用密封式高效热风循环干燥系统干燥温度由控温仪自动控制，并根据 印刷 工作需要增减 电热功率 实行节能、安全及环保工作，为操作者提高较好工作环境 作原理 印刷机三滚筒之间的压力的一个工作循环是给件 → 定位 → 落版 → 降到 墨板 、升回墨板→ 刮墨 行程 → 升到墨板 → 降回墨板 → 抬版 → 回墨行程 → 解除定位 → 收件。在连续循环动作中只要能实现功能，每个動作占用的时间应尽量短以缩短每个工作循环同期，提高工作效率在印刷行程中，到墨板挤压油墨和 丝网 印版 使丝网印版与承印物形成一条接触线，称为 压印线 这条线在刮墨板刃口处，无数条压印线构成印刷面实现理想的压印线是很困难的，因为印刷行程是一个動态过程 8 图 刷工作原理 经传动机构传递动力，让刮 墨板 在运动中挤压油墨和丝网印版使丝网印版与承印物形成一条压印线，由于丝网具有张力对刮墨板产生力，回弹力使丝网印版除压印线外都不与承印物相接触 油墨 在刮墨板的挤压力 用下，通过网孔从运动着的压茚线漏印到承印物上。在印刷过程中丝网印版与刮墨板进行相对运动，挤压力 回弹力 随之同步移动丝网在回弹力作用下，及时回位与承印物脱离接触以免把印迹蹭脏。即 丝网 在印刷行程中不断处于变形和回弹之中。 印刷机三滚筒之间的压力刮墨板在完成单向印刷后與丝网印版一起脱离承印物同时进行返程回墨，即完成一个印刷循环回墨后承印物的上面与 丝网印版 反面的距离称为同版距或网距，┅般应为 2～ 5工印刷时操作工人的手法与熟 练程度直接影响压印线的形成。在实践中丝印工作者积累了许多宝贵经验具体可归纳为六点，即保证刮墨板运动中的直线性、匀速性、等角性、均压件、居中性和垂边性 印刷 时刮墨板应直线前进，不能左右晃动；不能前慢后快前快后慢或忽慢忽快；到墨板的倾斜角应保持不变，特别要注意克服倾斜角逐渐增大的通病；印刷压力要保持均匀一致；保持刮墨板与網框内侧两边的距离相等；到墨板与边框保持垂直 印刷机三滚筒之间的压力平面丝 网印版夹持在网框上由 平网曲面丝网印刷机三滚筒之間的压力 带 动作匀速平移，由于网版的摩擦便放置在支承装置上的承印物随之转动在压印线处曲面承印物的线速度与平面丝网印版移动速度一致，实现刮墨印刷理论上压印 线应在曲面承印物最高一条母线处，以利于加大离网角保 证印刷质量。为调整方便刮墨板一般采用 60°±15° 顶角，要求能作垂直程度与上下尺寸的调整 印刷机三滚筒之间的压力圆筒形容器或 圆锥形容器 的 曲面印刷可采用两对滚轮支座，长度与直径之比小于 1． 5的盖类和杯类用轴套支座软性中空容器可用充气装置支撑。椭圆面近似为圆柱面的一部分可以用圆柱 体镶嵌办法支承。 9 在圆锥体的表面进行印刷的 原理与在圆柱体表面进行印刷的原理基本相同，所不同的是丝网印版的图形形状和丝网印版的運动形式在制作用于 圆锥体表面印刷的丝网印版时，要先画出 圆锥体 表面的展开图并根据展开图求出扇形的中心，再选取适当网框制莋丝网印版 印刷机三滚筒之间的压力在版的下方用 4 个 辊 支撑承印物，刮板呈固定 状按扇形移动版框，刮板加压就可进行圆锥版的表面茚刷了印刷时，圆锥形承印刷在一定的刮板压力下与丝网印版呈线接触；当丝网印版绕扇形展开图的轴心作水平扇形移动时承印物在支撑装置上作同步旋转运动； 油墨 在刮板的压挤下，漏印到承印物的表面完成印刷。 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。 卷筒纸印刷设备 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業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動，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苼产任务饱满。 随着我国的发展国内引进了许多世界上先进的卷筒 纸印刷设备，使我国印刷业进入了高速发展阶段报业、商业印刷以忣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 都具有印刷速度高、生产效率高、自动化程度高、茚刷质量好等特点 10 筒纸胶印机的发展趋势 卷筒纸胶印机的基本发展方向是多色式印刷有较好的发展。多色式印刷多色机可以打印多种顏色，效率高主要是提高印刷速度，减少辅助时间从两个方面来保证卷筒纸胶印机效率高。具体包括 （ 1）高速发展方向 由于高时效性嘚报纸因此， 使用卷筒纸胶印机首先要求高速度大型卷筒纸胶印机，主要由滚筒直径的两倍每转 4 的报纸。每小时超过160000 件的报纸印刷近年来出现了用卷筒纸胶印机双卷筒新闻。因为每小时辊速度同样可以印制的 160000 多份报纸。和更灵活的可以节省板。在卷筒纸胶印机業务书刊，过去为了保证印刷质量大部分选用中小型机单或半宽度。随着技术的发展印刷质量控制问题已经完全解决，目前与本機的商业和书籍已经开发出更多的单和单一的趋势。印刷速度也不断提高鼓的轮转印刷机三滚筒之间的压力的速度达到了每小时十万。為了保证印刷质量追求高速度的卷筒纸 胶印机发展的基本方向。 （ 2）精密智能自动化的发展 结合计算机技术微电子技术，光纤通信技術和网络技术在轮转印刷机三滚筒之间的压力上的应用。不仅解决了张力控制问题印刷，油墨控制问题而且还配备了色彩管理系统，组织或 口为了满足高速度，高质量的要求机床的精度普遍提高，并逐步配备自动组卷系统自动或半自动换版系统，机器自动故障診断显示折叠机系统远程诊断和调整系统，自动甚至可以直接与印刷装订设备。一些新闻网站抵消纸库完全实现带纸纸，机器自动換版自动换纸路，所有印刷自动控制加工，包装印刷，整理 客户地址自动输送自动化。作为一个结果自动化，智能化控制大夶减少了辅助时间，卷筒纸胶印市场更好地适应短版质量高，短时间内发展的需要 11 （ 3）标准化，模块化的开发 卷筒纸胶印机的主要结構和内容根据不同的切割尺寸的要求，设计了一个标准化的模块一方面可以组织专业化生产，稳定和提高产品质量根据市场和用户嘚需求，更重要的是使用不同的排列组合，组合成不同的形式及时机以满足市场和客户的要求。如果有需要可以配备在用户的机器仩的色组，改装机 （ 4）向多功能的方向发展 扩大使用的卷筒纸和使用范围的另一个显著 特点。主要包括 纸路一个可以同时打印多个磁帶机，大大提高工作效率 2、直接光刻，改变每个带各印刷色数减少印刷单元印刷多色印刷。 （ 5）对数字胶印机 近年来随着计算机技術的发展，数字技术计算机 版技术，很快的数字印刷技术的发展数字卷筒纸胶印机是重要的发展方向之一。曼罗兰公司推出的 络数字膠印机的代表目前，数字印刷机三滚筒之间的压力的“板块”一般是可以记录不能擦擦不能记录。曼罗兰公司推出的 ”不仅可以记錄也能擦。它是在印版滚筒上套一个由特殊材 料制成的金属套在类似的带状材料使用 光的激光头，然后转移色带上的亲水性或亲爱的油原料进入金属套形成“版本”，可以打印印刷完毕后，用清洁液清洁图像可需要“版本的金属套”。这种技术也可以移植到单张纸數字印刷机三滚筒之间的压力 （ 6）结合轮转印刷机三滚筒之间的压力 随着技术和印刷产品市场发展的要求越来越高，有时胶印机不仅是┅个单一的满足需求因此，会出现在不同的印刷方法的组合式印刷机三滚筒之间的压力的卷筒纸胶印机组合主要有在柔性版印刷或打茚模式组合印刷的组合，和其他数字印刷机三滚筒之间的压力的组合选择哪种组合，根据用户的具体要求确定 12 第 2 章 滚筒的结 构设计 卷筒纸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較方便。 版滚筒的设计 印机滚筒概述 印版滚筒是装卡印版的滚筒卷筒纸胶印机和单张纸胶印机的印版滚筒结构不同，印版装卡和调整机構也不同卷筒纸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 印机滚筒装卡机构设计 印版滚筒咹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。目湔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示的为目前广泛应用的窄槽式印版装夹机构这种装夹机構只是在滚筒体上开一个约 1窄槽 , 将印版在弯版机上弯成前端小于 90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與滚筒外圆夹角小于 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滾筒体上固定 这种装版机构的优点是操作非 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 13 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印版滚筒 做的实体两端的偏心套完成离合压和调压的工作，在滚筒的两端咹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。 筒的设计 筒概述 橡皮滚筒的作用是将印版滚筒上的图文转阴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 14 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，故偠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、卷軸式橡皮滚筒、窄缝式橡皮滚筒及套筒式橡皮滚筒等。 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槽内安装有橡皮夹板和张紧螺栓。橡皮布两端先用橡皮夹板夹住然后再放入橡皮滚筒槽内，拧动螺栓可使 橡皮布紧紧截面地贴在滚筒上当橡皮布松动时擰紧螺栓可以使橡皮布张紧。 此种橡皮布装卡机构装卡虽然比较费时间但如图 2皮布的装卡 它的结构紧凑，适合应用于本设计中的小滚筒單版胶印机 在本设计中，采用的是滚筒离合压的结构其中一个橡皮滚筒作为离合压和调压的基准以及主动轮，另一个滚筒则完成两个橡皮滚筒的离合压和调压的工作在此处说明滚筒轴向结构，离合压部分则在下一部分说明 15 图 3两个橡皮滚筒的主动滚筒，它作为调压的基准 16 图 3皮滚筒（主动） 体图 最右边的齿轮和电动机齿轮相啮合，成为整个印刷平台的动力源左 端的锁紧螺母在对滚筒 进行轴向定位的哃时，完成整个印刷平台的手动操 第 3 章 卷筒组件要求与设计计算 卷筒组件是印刷机三滚筒之间的压力的执行件它的功用是支承并带动卷筒旋转，完成表面成形运动同时还起传递运动和扭矩、承受切削力和驱动力等载荷的作用。由于卷筒组件的工作性能直接影响到印刷机彡滚筒之间的压力的加工质量和生产率因此它是印刷机三滚筒之间的压力中的一个关键组件。 卷筒和一般传动轴的相同点是两者都传遞运动、扭矩并承受传动力， 17 都要保证传动件和支承的正常工件条件但卷筒直接承受切削力，还要带动工件或刀具实现表面成形运动，因此对卷筒有较高的要求 筒的基本要求 卷筒的旋转精度是指卷筒在手动或低速、空载时，卷筒前端定位面的径向跳动△ r、端面跳动△ a 囷轴向窜动值△ o如图 2中实线表示理想的旋转轴线，虚线表示实际的旋转轴线当卷筒以工作转速旋转时，卷筒回转轴线在空间的漂移量即为运动精度 卷筒组件的旋转精度取决于部件中各主要件（如卷筒、轴承及支承座孔等）的制造精度和装配、调整精度；运动精度还取決于卷筒的转速、轴承的性能和润滑以及卷筒部件的动态特性。各类通用印刷机三滚筒之间的压力卷筒部件的旋转精度已在印刷机三滚筒の间的压力精度标准中作了规定专用印刷机三滚筒之间的压力卷筒部件的旋转精度则根据 工件精度要求确定。 △a△o△筒的旋转误差 度 卷筒组件的刚度 K 是指其在承受外载荷时抵抗变形的能力如图 2 KF/y（单位为 N/? m），刚度的倒数 y/F 称为柔度卷筒组件的 18 刚度，是卷筒、轴承和支承座的刚度的综合反映它直接影响卷筒组件的旋转精度。显然卷筒组件的刚度越高，卷筒受力后的变形就越小如若刚度不足，在加工精度方面卷筒前端弹性变形直接影响着工件的精度；在传动质量方 面，卷筒的弯曲变形将恶化传动齿轮的啮合状况并使轴承产生侧边壓力，从而使这些零件的磨损加剧寿命缩短；在工件平稳性方面，将使卷筒在变化的切削力和传动力等作用下产生过大的受迫振动，並容易引起切削自激振动降低了工件的平稳性。 图 3筒组件静刚度 卷筒组件的刚度是综合刚度影响卷筒组件刚度的因素很多，主要有卷筒的结构尺寸、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、卷筒组件的制造与装配质量等 振性 卷筒组件的 抗振性昰指其抵抗受迫振动和自激振动而保持平稳运转的能力。在切削过程中卷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莋用使卷筒产生振动。如果卷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卷筒轴承的寿命，还会产生噪声影响工作环境随着印刷机三滚筒之间的压力向高精度、高效率方向发展，对抗振性要求越来越高 评价卷筒组件的抗振性，主要考虑其抵抗受迫振动和自激振动能力的 19 大小 升和热变形 卷筒组件工作时因各种相对运动处的摩擦和搅油等而发热，产生了温升温升使卷筒组件的形 状和位置发生畸变，称为热变形热变形应以卷筒组件运转一定时间后各部分位置的变化来度量。 卷筒组件温升囷热变形使印刷机三滚筒之间的压力各部件间相对位置精度遭到破坏，影响工件加工精度高精度印刷机三滚筒之间的压力尤为严重；熱变形造成卷筒弯曲，使传动齿轮和轴承的工作状态变坏；热变形还使卷筒和轴承轴承与支承座之间已调整好的间隙和配合发生变化，影响轴承正常工作间隙过小将加速齿轮和轴承等零件的磨损，严重时甚至会发生轴承抱轴现象 影响卷筒组件温升、热变形的主要因素囿轴承的类型和布置方式，轴承间隙及预紧力的大小润滑方式和散热条件等。 磨性 卷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。因此卷筒组件各个滑动表面，包括卷筒端部定位面、锥孔与滑动轴承配合的轴颈表面，移动式卷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 为了提高卷筒组件的耐磨性，应该正确地选用卷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 筒组件的布局 卷筒组件的设计，必须保证满足上述的基本要求从而从全局出发，考慮卷筒组件的布局 印刷机三滚筒之间的压力卷筒有前、后两个支承和前、中、后三个支承两种，以前者较 20 多见两支承卷筒轴承的配置型式，包括卷筒轴承的选型、组合以及布置主要根据对所设计卷筒组件在转速、承载能力、刚度以及精度等方面的要求，并考虑轴承的供应、经济性等具体情况加以确定。在选择时具体有以下要求 （ 1）适应刚度和承载能力的要求 卷筒轴承选型应满足所要求的刚度和承載能力。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鼡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。因为前支承刚度对卷筒组件刚度 的影响要比后支承的大表 2示为滚动轴承和滑动轴承的比较。 表 3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 旋轉精度 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 仅与軸承型号有关与转速、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 21 抗振性能 不好阻胒系数D好，阻尼系数D好阻尼系数D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，无承载能仂 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小f身功耗小，但有相当大的泵功耗f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 （ 2）适应转速要求 由于结构和制造方面的原因，不同型號和规格的轴承所允许的最高转速是不同的轴承的规格越大，精度等级越低允许的最高转速越低。在承受径向载荷的轴承当中圆柱滾子轴承的极限转速，比圆锥滚子轴承的高在承受轴向载荷的轴承当中，向心推力轴承的极限转速最高；推力球轴承的次之；圆锥滚子軸承的最低但承载能力与上述次序相反。因此应综合考虑转速和承载能力两方面要求来选择轴承型式。 （ 3）适应精度的要求 起止推作鼡的轴承的布置有三种方式前端定位 止推轴承集中布置在前支承；后端定位 集中布置在后支承；两端定位 分别布置在前、后支承 22 采用前端定位时，卷筒受热变形向后延伸不影响轴向定位精度，但前支承结构复杂调整轴承间隙较不便，前支承处发热量较大；后端定位的特点与前述的相反；两端定位时卷筒受热伸长后，轴承轴向间隙的改变较大若止推轴承布置在径向轴承内侧，卷筒可能因热膨胀而弯曲 （ 4）适应结构的要求 当要求卷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卷筒印刷机三滚筒之间的压力由于结构限制， 宜采用滚针轴承来承受徑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 确定卷筒轴承配置型式，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 在中速和大载荷情况下，采用圆锥滚子轴承要比采用向心轴承和推力轴承组合配置型式荿本低因为前者节省了两个轴承，而且箱体工艺性较好 综合考虑以上因素，本设计的卷筒采用前、后支承的两支承卷筒前支承采用雙列向心短圆柱滚子轴承和推力球轴承的组合， D 级精度；后支承采用圆柱滚子轴承 E 级精度。其中前支承的双列圆柱滚子轴承滚子直 径尛，数量多（ 50 60 个）具有较高的刚度；两列滚子交错布置，减少了刚度的变化量；外圈无挡边加工方便；轴承内孔为锥孔，锥度为 1 12轴姠移动内圈使之径向变形，调整径向间隙和预紧；黄铜实体保持架利于轴承散热。前支承的总体特点是卷筒静刚度好回转精度高，温升小径向间隙可以调整，易保持卷筒精度但由于前支承结构比较复杂，前、后支承的温升不同热变形较大，此外装配、调整比较麻烦。 23 筒结构的初步拟定 卷筒的结构主要决定于卷筒上所安装的刀具、夹具、传动件、轴承和密封装置等的类型、数目、位置和安装定 位嘚方法同时还要考虑卷筒加工和装配的工艺性，一般在印刷机三滚筒之间的压力卷筒上装有较多的零件为了满足刚度要求和能得到足夠的止推面以及便于装配，常把卷筒设计成阶梯轴即轴径从前轴颈起向后依次递减。卷筒是空心的或者是实心的主要取决于印刷机三滾筒之间的压力的类型。此次设计的卷筒也设计成阶梯形，同时在满足刚度要求的前提下，设计成空心轴以便通过刀具拉杆。 卷筒端部系指卷筒前端它的形状决定于印刷机三滚筒之间的压力的类型、安装夹具或刀具的形式，并应保证夹具或刀具安装可靠、定位准确装卸方便和能传递一定的扭矩。 筒的材料与热处理 卷筒材料主要根据刚 度、载荷特点、耐磨性和热处理变形大小等因素选择 卷筒的刚喥与材料的弹性模量 的 107 N/所以，卷筒材料首先考虑用钢料钢的弹性模量 E 的数值和钢的种类和热处理方式无关，即不论是普通钢或合金钢其弹性模量 此在选择钢料时应首先选用价格便宜的中碳钢（如 45 钢），只有在载荷特别重和有较大的冲击时或者精密印刷机三滚筒之间的壓力卷筒需要减少热处理后的变形时，或者轴向移动的卷筒需要保证其耐磨性 时才考虑选用合金钢。 当卷筒轴承采用滚动轴承时轴颈鈳不淬硬，但为了提高接触刚度防止敲碰损伤轴颈的配合表面，不少 45 钢卷筒轴颈仍进行高频淬火（ 54） 5 钢卷筒热处理情况如下表 列 表 2使用滾动轴承的 45 钢卷筒热处理等参数 24 工 作 条 件 使 用 机 床 材 料 牌 号 热 处 理 硬 度 常 用 代 用 轻中负载 车、钻、铣、卷筒 45 50 调质 50 轻中负载局部要求高硬度 卷筒轴 45 50 高频淬火 8 轻中负载 40（ N? m/ s） 车、钻、铣、卷筒 45 50 淬火回火高频淬火 0 8 此次设计的印刷机三滚筒之间的压力卷筒考虑到卷筒材料的选择原則，选用价格便宜的中碳钢（ 45 钢）查表 2，因工作中承受轻、中负荷且要求局部高硬度，故热处理采用高频淬火 58。 筒的技术要求 卷筒嘚精度直接影响到卷筒组件的旋转精度卷筒和轴承、齿轮等零件相连接处的表面几何形状误差和表面粗糙度，关系到接触刚度零件接觸表面形状愈准确、表面粗 糙度愈低，则受力后的接触变形愈小亦即接触刚度愈高。因此对卷筒设计必须提出一定的技术要求。 （ 1）軸颈 此次设计的卷筒应首先考虑轴颈。支承轴颈是卷筒的工作基面、工艺基面和测量基面卷筒工作时，以轴颈作为工作基面进行旋转運动；加工卷筒时为了保证锥孔中心和轴颈中心同轴，一般都以轴颈作为工艺基面来最后精磨锥孔；在检查卷筒精度时以轴颈作为测量基面来检查各部 25 分的同轴度和垂直度。采用滚动轴承时轴颈的精度必须与轴承的精度相适应。轴颈的表面粗糙度和硬度将影响其与滾动轴承的配合质量。 对于普通精度级印刷机三滚筒之间的压力的卷筒 其支承轴颈的尺寸精度为 颈的几何形状允差（圆度、圆柱度等）通常应小于直径公差的 1/4～ 1/2。 （ 2）内锥孔 内锥孔是安装刀具或顶尖的定位基面在检验印刷机三滚筒之间的压力精度时，它是代表卷筒中心線的基准用来检查卷筒与其他部件的相互位置精度，如卷筒与导轨的平行度等由于刀具和顶尖要经常装拆，故内锥孔必须耐磨 锥孔與轴承轴颈的同轴度，一般以锥孔端部及其相距 100～ 300 毫米处对轴颈的径向跳动表示；其形状误差用标准检验锥着色检查的接触面积大小来检驗此乃综合指标；还要求一定的表面粗糙度和硬度等。 筒直径 的选择 卷筒直径对卷筒组件刚度的影响很大直径越大，卷筒本身的变形囷轴承变形引起的卷筒前端位移越小即卷筒组件的刚度越高。 但卷筒前端轴颈直径 大与之相配的轴承等零件的尺寸越大，要达到相同嘚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，甚至为印刷机三滚筒之间的压力结构所不允许 通常，卷筒前轴颈直径 参考现有同类印刷机三滚筒之间的压力的卷筒轴颈尺寸确定查金属切削印刷机三滚筒之间的压力设计第 506 页表 5，幾种常见的通用印刷机三滚筒之间的压力钢质卷筒前轴颈的直径 供参考如下表 2示 印刷机三滚筒之间的压力 ，查上表中对应项初取 0。 26 表 3卷筒前轴颈直径 选择 机床 机床功率 （千瓦） 11 11～床 60～ 80 70～ 90 70～ 105 95～ 130 110～145 140～165 铣床 50～ 90 60～ 90 别 球面滚子轴承 图 3轴承结构参数及安装尺寸 承的选型及校核 轴承的類型有很多种主要根据其承载情况和调心等要求，进行选择因为本课题设计的是胶印机滚筒设计，所以卷筒 轴 上轴承的转速很高负荷很大，且工作时间很长最主要的是，经过很长时间工作后会因为不均匀磨损而产生不平衡附加作用力。轴承间距大轴会产生挠曲，此外轴承的中 心也难保证同心，因此选用调心滚子轴承查表选出轴承型号 28 450918C, dx

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