基于有限元分析的橡皮滚筒优化设计

为了解决拉紧橡皮布引起橡皮滚筒弯曲变形造成的印刷压力不均匀问题,提高胶印机印刷品质。建立橡皮滚筒拉紧橡皮布的数学计算模型,应用三维实体仿真和有限元分析完成橡皮滚筒优化设计,最后进行生产验证。结果显示拉紧橡皮布引起滚筒弯曲是导致印刷压力不均匀的主要因素之一,优化设计后的橡皮滚筒提高了工作状态下的动态刚度。生产实测数据与有限元分析结果一致。深入研究胶印机印刷滚筒工作状态下的动态刚度,对于提升我国胶印机性能品质具有重要的实际意义。     

印刷压力检测仪器的研制

印刷压力是控制印品质量的重要因素之一,现在很多印刷厂仍采用凭经验调试的方法来确定印刷压力,即一面目测印刷质量,一面调节印刷压力,这种方法在很大程度上掺杂了操作者的主观因素.文中讨论的印刷压力检验新方法就是通过在线检测包衬物接触区的宽度,从而达到测量印刷压力的目的.     

J2108A型对开单色胶印机

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,網点清晰,墨色均匀,适用于大批量印刷精致的印刷品,如图片、宣传面、封面、包装装璜、画报等。自动连续轮纸,走纸平稳,性能可靠。印刷部份由印版滚筒、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     

蜗杆蜗轮啮合中心距测量装置

我校承接了一批胶印机零件生产任务,在生产时出现蜗杆蜗轮啮合中心距测量的问题。如图1所示蜗轮,其外形为圆柱体,图中R15．5mm中心坐标点为与蜗轮相啮合的蜗杆安装中心,与左端距为（19±0．05）mm,安装中心距为（38±0．02）mm,因其空间坐标尺寸难以用常规方法测量,为此我们根据检测要求设计了蜗杆蜗轮啮合中心距测量装置,结构如图2所示。     

一种胶印机滚筒间隙自动调节系统研发

针对传统手动纯机械式的胶印机间隙调节方法所存在的诸多不足,提出了一种胶印机滚筒间隙自动调节技术,并以北人BR622胶印机为原型进行改进以适合自动化调节过程的结构要求,开发了调节装置的样机。研究过程中,探讨了胶印机滚筒间隙自动调节的原理,设计了以PLC为核心的间隙自动调节系统的软硬件结构,分析并设计了软件流程,研发了测试样机。这一间隙自动调节方法能够简化现场操作,改善胶印机的工作性能,提高胶印运行过程的平稳性和可靠性。     

JS2101对开双面胶印机

JS2101对开双面胶印机,是为适应我国胶印书刊的发展,特别是中小印刷厂胶印异型开本需要的一个新品种。其特点是采用胶皮滚筒对胶皮滚筒压印,一次进行两面印刷,缩短印刷周期,减少了辅助时间。生产效率是一般单色胶印机的两倍。该机滚筒排列合理,递纸平稳,压力好,网点饱满,套印准确,也可套印多色。对纸的裁切要求不高,对不同的平张纸、开本大小、印量多少均能适用。尤其为避免重影及蹭脏,保证印品质量,提高合格率,在印刷前部装有传纸滚筒机构,将纸拉平达到精确印刷。另有快速卡版机构,单独润滑油泵,链条封闭导轨等都是提高功效、操作方便、延长机器寿命的优越设计。     

高速胶印机关键技术研究现状及进展

高速胶印机图文转移及印刷缺陷机理非常复杂。很多学者采用有限元方法分析了图文转移机理及起褶缺陷的成因。非线性振动测试实验研究表明，高速胶印机的非线性振动及印刷滚筒齿轮的传动误差导致了墨杠缺陷。通过印刷实验得到了材料的印刷适性及影响印刷品质量的因素。在对国内外研究现状分析的基础上，指出了胶印机有待解决的5个关键技术问题：非线性振动对印刷过程的影响、图文转移机理、印刷品质量在线检测、材料印刷适性、卷筒纸印刷机的张力控制。     

基于ADAMS的采煤机行走机构力学特性分

为研究采煤机行走机构的行走轮与销排销齿的不同啮合中心距下行走轮转矩对轮齿间啮合力的影响,通过UG建立行走机构三维模型并导入ADAM S进行仿真模拟,采用单因素法进行研究,以行走轮转矩和啮合中心距为研究变量,对行走机构进行动态特性分析。仿真结果表明:在相同转矩下,随着中心距的减小,行走轮与销排销齿的啮合力逐渐增加并且啮合力曲线波动增加;在啮合中心距不改变的情况下,随着转矩的增加,啮合力曲线波动增加,啮合力波动频繁会引起整个系统的振动,适当增加中心距使啮合力变化平缓,在行走机构设计之初可适当增加中心距使整个系统运动稳定;啮合力的波动量随着转矩的增加、中心距的减小而逐渐减小。     

液压式艺术版画压印机的创新设计

目前,用于商业版画工艺品印刷的普通版画机,在压印过程中,上滚筒所需的压力是靠螺旋压紧装置的螺杆来控制的,存在左右压力不均衡、压印力不能自动反馈调节的缺陷,所以不能应用于木雕版画艺术家所创作的木雕艺术版画的压印。该创新设计通过液压系统来控制压印机上滚筒两边的螺旋压紧装置,可实现快速调节并自动平衡压力,同时其压印力能根据木质画板表面的高低凹凸来自动反馈并调节压力,从而使印刷出来的艺术版画呈现墨分五色、富有层次感的艺术效果。     

渐开线齿轮的设计──齿厚与中心距的关系

设计、制造及测量渐开线齿形时,必须计算中心距、压力角、齿厚及齿隙。本文的目的是用简单的计算来分析上述四项数据间的相互变化关系。 压力角与节径的变化关系 在一只已知齿轮上,基径D0必为一固定数值;但与另一齿轮啮合时,其啮合节圆()直径 Dа则为一可变因素。在渐开线上各不同点有不同的压力角;在基圆上压力角为零度。其变化关系可用下式表示: 压力角与中心距的变化关系 当两只齿轮啮合时,啮合节径之和等於中心距的两倍;即Dа1+Dа2=2A。而基径D01及D02则保持不变。如中心距为已知,则压力角可由下式求得: 压力角与中心距的变化差值 …     

基于有限元的版辊磨床床身设计

介绍了版辊磨床床身的三维CAD造型方法和有限元处理方法 ;用有限元分析软件ANSYS对几种改进型床身进行了有限元动态分析 ,通过分析 ,确定了床身结构的最优设计方案。本文提出的利用CAD和CAE集成技术在虚拟环境下对版辊磨床床身进行开发设计的方法 ,对产品的动态优化设计具有指导意义。     

机械工程控制理论在印刷机预热辊设计中的运用

利用机械工程控制理论，对印刷机械中的预热辊的扭矩控制进行了分析，设计出了它的控制方案：提出了从牵引辊引出动力的最低成本方案，并经过严密计算，确定了控制预热辊和牵引辊的电机功率，通过此设计，使印刷质量能够得到明显提高。     

印刷机滚筒用轴承单元的特点及偏心量设计方法

详细分析了印刷机的工作原理、印刷机滚筒用轴承单元的结构特点和技术要求,论述了印刷机滚筒轴承单元偏心量的作用及设计要求,给出了偏心距的计算公式,对印刷机滚筒用轴承单元的研发设计具有借鉴作用。     

基于预负荷弹性支承的印刷滚筒承载性能研究

针对印刷机印刷滚筒运转过程中因挠曲变形过大而导致接触区域局部印刷压力不足,影响印品质量的问题,从改善印刷滚筒支承性能的角度出发,提出了将预负荷弹性复合圆柱滚子轴承作为印刷滚筒承载零件的方案,采用数值模拟软件ANSYS对预负荷弹性轴承进行了填充度优选,研究了在工作载荷的情况下预负荷弹性轴承过盈量对印刷滚筒挠曲变形的影响,讨论了在过压载荷的情况下对印刷滚筒的过载保护,并对预负荷弹性轴承进行了失效分析。结果表明,承受工作载荷时,预负荷弹性轴承能有效减小印刷滚筒的挠曲变形,而承受过压载荷时,印刷滚筒能产生一定的挠曲变形来缓解自身及附件的损坏。     

修形滚子的设计计算及其在工程中的应用

轴承滚子修形量是影响滚子与滚道之间接触应力分布状况的重要因素,对轴承性能和寿命的提高有重要影响.根据理想对数凸型方程和三维有限长弹性接触问题的理论,分析滚动轴承结构参数对接触应力分布的影响,提出滚子修形量设计时必须考虑滚子倒角半径和越程槽宽度的影响因素,给出相应的数值计算方法,并应用于汽车十字万向传动轴节叉轴承的滚子设计中.结果表明:使用这种方法设计的轴承滚子,可避免接触应力分布出现"边缘效应"现象,也避免了在接触区域中部产生应力集中,疲劳实验证明轴承滚子的寿命提高了1.52倍.     

凸轮传动系统改进设计与运动学仿真

压印滚筒转动平稳性是印刷机械的一个关键技术指标,共轭凸轮是印刷机主传动系统中的主要控制机构。为了提高转动平稳性,对一款印刷机中原有的余弦凸轮进行了改进设计,建立了满足五次多项式运动规律的凸轮轮廓曲线数模。应用Pro-E建立了印刷机的三维装配模型,然后在ADAMS中对改进前后的两种印刷机传动系统模型进行了运动学仿真,并以滚筒转动速度平稳性为目标,分析比较了两种模型的运动性能特点。     

Effect of roll patterns on the Ink transfer in R2R printing process

Ink transfer process from the printing roller to the web was investigated using a CFD technique for the roll-to-roll printing applications. A parametric study was conducted to identify the effects of roll pattern geometry on the ink transfer process. In order to make the present analysis more relevant to the real printing system, 3-D computational configuration was set up using the information obtained from the typical roll-to-roll system. Simplified one-dimensional semi-analytic analysis based on Reynolds equation was also conducted in order to assess the validity of the 3-D CFD results. Pressure information suggests that even a simplified 1-D analysis is reasonably good in capturing the relevant flow physics. 3-D simulation shows that the quality of the ink transfer process is very sensitive to the width of the roll patterns. This sensitivity is believed to be due to the relative importance of surface tension over any other force modes under the 100 micrometer range.     

Design of a precision multi-layer roll-to-roll printing system

Roll-to-roll (R2R) printing technologies have been widely adopted in a variety of engineering fields, e.g., organic photovoltaics and flexible electronics, owing to the advantages of cost and throughput. Although a minimum feature size of 100 nm has been demonstrated on R2R systems, the layer to layer registration accuracy (i.e., overlay accuracy) still remains as low as tens of microns, which prevents the fabrication of common electronic and functional devices, such as transistors. To realize the full potential of R2R technologies, the registration accuracy must be improved to match the printing resolution, i.e., 100s nm. To address the issue, we have developed a multi-layer R2R system with multiple-input multiple-output (MIMO) closed-loop control that achieves submicron level alignment precision for large-scale continuous printing processes. The enabling elements in the multi-layer R2R system include: (1) new vision-based alignment algorithm/method, which provides 100s nm position detection capability based on low-cost cameras; and (2) custom-built five-axis compliant roller positioner. Experimental results show that the compliant roller positioner has a ±1 mm range with 100s nm precision in X, Y, and Z axes respectively. For correcting in-plane web errors, the roller positioner can achieve a range of 1 mm with < 1 μm precision, realizing multi-layer R2R printing with submicron overlay accuracy. Based on the new methods, a gate/source-drain multi-layer electrode structure for field-effect transistors (FETs) has been designed and fabricated on a 4-inch PET web, demonstrating better than 1 μm overlay precision in fabricating flexible electronics on a R2R platform for the first time.     

弧面分度凸轮压力角计算及滚子运动分析

应用空间啮合原理和旋转变换矩阵法,给出了圆柱滚子从动件弧面分度凸轮机构压力角的两种近似计算公式和压力角精确计算公式,分析了该机构压力角在一个分度期内的变化情况和压力角随接触线啮合深度的变化情况,以满足工程实际计算中根据不同需要选用适当的压力角计算公式。滚子从动件与凸轮之间的相对运动是影响滚子与凸轮之间磨损的重要因素,为了便于对滚子和凸轮之间的运动情况进行分析,推导出了滚子自转角速度公式和在考虑滚子自转时滚子和凸轮啮合处各点的相对速度公式。     

胶印机匀墨系统运动及变形特性分析

为分析胶印机匀墨系统的运动和变形,利用ANSYS建立了匀墨系统中串墨辊和匀墨辊的模型,分析了匀墨辊运动、变形、剪切应力、正应力的特点及影响因素。分析结果显示：匀墨辊运动主要受串墨辊转速和串墨辊窜动量的影响;匀墨辊正应力主要受其硬度的影响;匀墨辊剪切应力主要受其硬度和两墨辊间摩擦因数的影响;匀墨辊变形主要受其硬度、串墨辊窜动量、串墨辊转速的影响。