胶印机递纸牙机构凸轮设计
胶印新技术(三)——主要递纸装置和新机构
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牙臂返 回时必须 在滚筒缺 口处 。因此 ，要求 滚筒 缺 口要 大 滚筒利 用系数降低 即滚筒直径 必须大 一般适 用
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文／ 齐福斌
递 纸 装置 亦称 递 纸机 构 ，是单 张 纸胶 印机 的重要
印刷 。递 纸机构 的性 能对套 印精度和 印刷速度有 着非常 重要 的作 用。由于 印刷速 度的不断提高 递纸 装置也在 不 断改进 和更 新 常见递纸 装置 如图 １ 所示 。下 面介 绍 常用典型 递纸装置 的特 点和最 新机构 。
着 固定不动 的递纸牙 凸轮 滚动 ，驱 使递纸 牙相对其轴做 往复摆动—— 相对运 动 。两种 运动合成 实现零速 叼纸 、
图 ５吸 气 滚 筒递 纸机 构
定位 夹 紧 。这种 在 压 印滚 筒 咬纸 牙处 的最后 定 位 ，避 免 了递 纸过 程 中 因机械 精 度 和振 动等 造 成纸 张 定位 的
１上摆动式递纸牙 ．
如 图２ （ ａ）所 示 ， 由于 递 纸 牙 在 纸 张 上 面 所 以 ，上摆 动式递纸 牙必须等待所 递纸张全 部进入压 印滚
筒后 ，递纸牙 才能返 回输纸台 叼第 二张 纸 有效工作 时
间短 ，因此 ，不太适合 大纸和高 速机使 用。 ①定 心 摆动 ，即摆 动 式递 纸 牙 的摆 动轴 中心 固定
刷速度 ，然后将纸张 交给 传纸滚筒 ，传纸滚筒 再将纸张 交给压 印滚 筒 。止动 滚筒 经过 １ ０ 的转 动 ，第二 排咬 ８。 纸牙停在 前规位置 做好传送 第二张纸 的准备 。虽然第
凸轮设计标准
凸轮设计标准一、凸轮形状凸轮的形状应符合设计要求，轮廓曲线应光滑、连续。
对于不同的用途，凸轮的形状可分为以下几种类型：1.盘形凸轮：适用于高速、轻载的凸轮机构。
2.圆柱凸轮：适用于低速、重载的凸轮机构。
3.圆锥凸轮：适用于特殊要求的凸轮机构。
二、基圆直径基圆直径是凸轮设计中的一个重要参数，它的大小直接影响凸轮的承载能力和使用寿命。
基圆直径的选择应考虑以下几点：1.基圆直径应不小于凸轮最大直径与最小直径之差的一半。
2.基圆直径应不小于凸轮轴直径的1.2倍。
3.基圆直径应不大于凸轮最大直径与最小直径之差的三倍。
三、升程和行程凸轮的升程和行程是凸轮设计中的两个重要参数，它们的大小直接影响凸轮机构的运动规律和性能。
升程和行程的选择应考虑以下几点：1.升程应不大于凸轮最大直径与最小直径之差的三倍。
2.行程应不小于所需运动行程的两倍。
3.升程和行程应满足设计要求，并保持一定的精度。
四、表面处理凸轮的表面处理对其使用寿命和性能具有重要影响。
常用的表面处理方法有以下几种：1.淬火处理：可以提高凸轮的硬度和耐磨性。
2.渗碳处理：可以在提高凸轮硬度的同时增强其耐蚀性。
3.氮化处理：可以提高凸轮的硬度和耐磨性，同时增强其耐蚀性。
4.电镀处理：可以在不改变凸轮基体材料的情况下增强其耐磨性和耐蚀性。
5.喷涂处理：可以在不改变凸轮基体材料的情况下增强其耐磨性和耐蚀性，同时可以保护凸轮免受腐蚀和摩擦损伤。
6.其他处理方法：如离子注入、激光熔覆等新型表面处理方法可以提高凸轮的性能和使用寿命。
在选择表面处理方法时，应根据实际需求和使用条件进行选择。
7.精度要求：凸轮的精度对其运动规律和性能具有重要影响。
根据不同的用途和使用条件，凸轮的精度要求可分为以下几种等级：8.一般用途凸轮：精度要求较低，适用于一般机械传动系统中的凸轮机构。
9.高精度凸轮：精度要求较高，适用于精密机械传动系统中的凸轮机构，如钟表、光学仪器等。
模切机传纸机构驱动凸轮参数化设计
Ａ ｓ ａｔ ＵｉｇＭ Ｔ Ａ ｏ ｅｕ ￣ ａ ｐｏ ｒｍｍ ｂｆ ｎｔ ｎ ｔｅ ａｅ ａ ｕ ｕ ａａ ｅ ｒ ｅ ｅｉ ａｎ ａｔ ｂ ｔ ｃ： ｓ Ａ Ｌ Ｂ ｐ ｗ ｒ ｌ ｕ ｌ ｒ ａ ａ ｌｕ ｃｏ ， ｈ ｐｒ ｓ ｔ ｐｐ ｒｍ ｔ ｉｄｄｓ ｎｔ ｍ ｉ ｒ ｒ ｎ ｆ ｖ ｇ ｉ ｐ ｈ ｐ ｅｚ ｇ ｏ ｐ ｓ ｏ ｎｖｔ ｅ ｈｅ ｔ ｎ ｅ ｅｈ ｎｓ ｎｄｅｃｔｎ ａｈｎｓ ａ ｄｇ ｔ Ｗ ａ ｏ ｔ ｒｔ ｃ ｕ１ｓ ｈ ｔ ｒ ｉ ｈｅ ｆｉ ｏａｉ ｅ —ａｓ ｒ ｃａ ｉ ｏ ｉ ｕ ｉｇ ｍ ｃｉｅ，ｎ ｏ ｔＯｃｍ ｃｎｏ ａｋｃｒ ａ ｉｎ ｓｅｔ ｎ ｖ ｓ ｔｒ ｆ ｍ ｍ ｔ ｕ ｒ ） ｔ ｄｖ ｇ ｅ —
第２ ９卷 第 １ 期 ２ １ ２月 ０ １年
轻 工 机 械
Ｌｉ ｈｔＩ ｄｕ ｔｙ Ｍ ａ ｈ ｎｅ ｙ ｇ ｎ ｓｒ ｃｉ ｒ
Ｖ０ ． ９ Ｎ ． １２ ｏ １
Ｆｂ ２ ｌ ｅ ． ０１
［ 研究 ・ 设计 ］
Ｄ Ｉ ０３６／ ｉｎ１ ５ ８５２１．１ ０ Ｏ ： ．９９ｊ ｓ ． ０． ９ ． １ ． ９ ｌ ．ｓ ０ ２ ０ ００
模 切 枕 传 纸 祝 枸 驱 动 凸轮 参 数 设 计
王 芳 ，郑 新
（． １ 西安 工业 大学 机 电工程 学院 ，陕西 西安 ７ ０ ３ ； １０ ２ ２ 中山火炬职 业技 术学 院 包装 印刷 系， 东 中山 ５ ８ ３ ） ． 广 ２４６
摘 要： 用 Ｍ ＴＡ 运 Ａ Ｌ Ｂ强大 的可 视化 编 程功 能 ， 针对 模 切 机 了 参 数 化 设 计 计 算 ， 到 得
Ｗ ＡＮＧ ｎ Ｆａ ｇ ，ＺＨＥＮＧ ｎ Ｘｉ
（ ．ｃｏｌ ｆ ｃａｉ ｌ Ｅｅｔｎ ， ｉ ｎＴ ｃｎｌｇ ａ Ｕ ｉｅ ｉ ，ｉ ｌ７ ０３ Ｃ ｉａ １ Ｓｈｏ ｏ Ｍｅｈｎｃ ＆ ｌｃ ｉ Ｘ ｅｈ ｏ ｉ ｌ ｎ ｒ ｔ Ｘ ｌ １０ ２，ｈｎ ； ａ ｏｃ ａ ｏ ｃ ｖ ｓｙ ａ ２ Ｄ ｐｒ ｅｔ ｆ ａｋｇ ｇａｄＰｉｔ ｇ Ｚ ｏｇｈｎ ｏ ｈ ｅｈ ｏ ｇＣ ｌ ｇ ，ｈｎｓａ ２ ４６ Ｃ ｉａ ． ｅａｔ ｎ ｏ Ｐｃ ａｉ ｎ ｒ ｉ ，ｈｎｓａＴ ｒ Ｔ ｃｎｌ ｙ ｏｅｅＺ ｏ ｇｈｎ５ ８３ ， ｈｎ ） ｍ ｎ ｎｎ ｃ ｏ ｌ
机械原理第10章 凸轮设计
①等分位移曲线；
②选定r0，画基圆；
③应用反转法逐点作图确 定 各 接 触 点 位 置 B0 ， B1 ， B2，……；
④光滑连接B0，B1，B2 ， …… 点 ， 就 得 所 要 设 计 的 凸轮廓线。
10.2 凸轮机构的廓线设计
2）滚子从动件
第10章 凸轮机构设计
Design of Cam Mechanisms
第10章 凸轮机构及其设计
1
凸轮机构的运动与传力特性
2
凸轮机构的廓线设计
10.1 凸轮机构的运动与传力特性
10.1.1 凸轮机构的工作循环
基圆——以凸轮轮廓的最小向径rb (或r0)为半径的圆。
图10-1 尖端移动从动件盘形凸轮机构的工作循环
从动件一方面随机架和导路以角速度－ω 绕O点转动，另一方面又在导 路中往复移动。由于尖端始终与凸轮轮廓相接触，所以反转后尖端的运动 轨迹就是凸轮轮廓。
10.2 凸轮机构的廓线设计
10.2.2 图解法设计过程
添加！
凸轮轮廓曲线的绘制 （图解法凸轮廓线的设计）
（26分钟）
10.2 凸轮机构的廓线设计
10.2 凸轮机构的廓线设计
10.2.3 凸轮廓线设计的解析方法
移动滚子从动件盘形凸轮机构
如图所示为一偏置移动滚子从动件盘形凸轮机构。建立直角坐标系oxy。若已
知凸轮以等角速度逆时针方向转动，凸轮基圆半径rb、滚子半径rr，偏距e，从动 件的运动规律s=s()。
1、理论廓线方程 B点坐标（凸轮的理论廓线方程）
s
v
a
j
h (1 cos)
单张纸胶印机定位装置之递纸牙传动原理
单张纸胶印机定位装置之递纸牙传动原理递纸装置在印刷过程中的作用，是将输纸铁台板上已经定位准确的纸张叼住叼口，传送给传纸滚筒或压印滚筒进入滚压印刷。
这种递纸方式称为间接递纸。
而直接递纸方式则是由压印滚筒叼牙直接将定位好的纸张叼走。
递纸动作的准确性和稳定性关系到纸张定位和机器的正常运转。
通常在工厂把递纸装置称为递纸牙或摆动牙。
递纸牙一般分为四大类：上摆动式、下摆动式、滚筒式和超越式。
国产胶印机常用前两种形式。
例如：J2108、J2205型机采用偏心上摆动式递纸牙。
递纸牙的结构类型较多，但无论何种类型的递纸牙，其运动必须满足以下的四个条件。
(1)在输纸铁台上叼纸时，递纸牙的运动速度为零，即应在静止状态下接取定位好的纸张。
（2）把纸张交给压印(或传纸)滚筒时，递纸牙的运动速度应与压印(或传纸)滚筒表面线速度相等，交接点应是递纸牙与滚筒表面的相切点。
（3)由接纸点到交纸点间的加速运动过程没有冲击，也就是要求平稳地加速。
(4)接纸与交纸应有一段交接时间，在输纸台板上有一段静止时间，即稳纸时间。
在与滚筒交接时有一段速度相等时间，即同步时间，不允许纸张失控现象发生，以保证传纸精度。
偏心上摆动式递纸牙传动原理与运动轨迹1.递纸牙的上下运动机构如图4-8所示，安装在压印滚筒两端轴头上的两个齿轮1分别传动递纸装置的两个偏心轴承齿轮2，偏心轴套和传动齿轮两者是固定在一起的。
偏心轴套装于机架孔内，所以轴套的外圆与机架孔、齿轮三者的中心重合，偏心轴套的内孔装有递纸装置摆动轴，其中心为O1。
当齿轮和偏心轴承套转动时，O1围绕O转动，使递纸牙产生上下运动。
2、递纸牙的摆动机构在压印滚筒传动轴端除齿轮1外，还装有凸轮3，经滚子4带动摆杆5、连杆6、摆杆7和叼牙排摆臂9，按凸轮曲线的要求，摆臂9在压印滚筒与定位装置之间往复摆动。
拉簧8使滚子4紧靠凸轮3，为了保证递纸牙轴两端受力均匀，大拉簧8有两根，对称地装在轴的两端。
3.、递纸牙在前规处的定位当递纸牙摆向前规接纸时，摆臂上的挡块14和定位调节螺钉10接触，以控制递纸牙与前规交接纸张时，有一个可靠的、静止的位置。
胶印机偏心摆动式递纸凸轮误差分析
Ｏ（ ／。）
选 取 或设计 中 ， 仅 要 考 虑 满 足运 动 学 要 求 ， 不 同
时还要 考虑 凸轮 轴工 作转 速 、 动件 系统 的质量 以 从 偏 心摆 动 式 递 纸机 构 简 图如 图 １所示 。该 机构 是 由凸轮 和 五 杆 机 构构 成 的 串联 机 构 。偏 心
及 载荷 大小 等多种 因素 ， 应进 行 具体 分析 。
摆 动式 递纸 牙 围绕 运 动 的 轴线 Ｅ摆 动 ， 线 Ｅ绕 轴
固定 轴线 ０ 作旋转 运 动 。这 种 复合运 动形 成 的递
纸 牙 的 运 动 轨 迹 不 是 一 段 简 单 的 圆 弧 ， 是纸 张传 递给压 印滚筒后 ， 在返 回到输纸 板 的 回程段 ， 纸 牙有一 抬起 的分 位 递
武 秋 敏 ，周 艺环 ，武 吉 梅
（ 安 理 工 大 学 印 刷包 装 工程 学 院 ，西 安 ７ ０ ４ ） 西 １０ ８
摘 要 ：偏 心 摆 动 式 递 纸 机 构 在 胶 印机 中 应 用 非 常 广 泛 。
其 中 ， 纸 凸轮 是 递 纸 机 构 中 精 度 要 求 最 高 的 零 件 。 它 的 递 轮 廓 线 形 状 及 廓 形 制 造 误 差 会 直 接 影 响 递 纸 机 构 的 工 作 性 能 。 因 此 ， 其 廓 形 和 加 工 误 差 进 行 研 究 十 分 必 要 。 通 对 过 研 究偏 心 摆 动 武 递 纸 凸 轮 的廓 形 加 工 误 差 与 从 动 件 工 作 端 递 纸 牙 运 动误 差 之 间 的 关 系 ， 立 了递 纸 凸 轮 廓 形 误 建 差 与递 纸 牙运 动误 差 传 递 的 数 学 模 型 ， 定 了 凸 轮 廓 形 加 确
机械基础-设计凸轮
拓展任务
（1）运动失真 从减小接触应力的角度来看，滚子半径越大越好，但是滚子增大后
对凸轮实际轮廓线有很大的影响。 运动失真的概念：凸轮的实际轮廓，不能使从动件实现预期给定的
运动规律的现象。
（2）防止凸轮机构运动失真的条件 ρmin＞rT
二、总结
设计基圆半径
凸轮许用压力角 凸轮基圆半径ro
设计凸轮机构
一、设计凸轮
（二）凸轮轮廓曲线的设计
6.凸轮孔及键槽的设计
在凸轮参数中，输入凸
轮半径20mm，孔直径 20mm，凸轮厚度30mm，
勾选“自定义键槽”，在自 定义键槽”对话框中，直径 输入“20”，点击“保存并 退出”。
一、设计凸轮
（三）凸轮设计结果
凸轮对话框
设计结果
拓展任务
设计一尖顶对心直动凸轮机构，实现：水平、垂直推料顶杆作直线往复运
构产生自锁现象。
凸轮压力角
一、设计凸轮
（一）设计基圆半径
1.凸轮许用压力角
（3）许用压力角[α] 最大压力角αmax≤[α]
对于回程，因载荷很小，且从动件在锁合力作用 下返回，不易出现自锁，通常只需校核推程压力角。
一般设计中，直动从动件推程中的 [α]=30º~38º， 摆动从动件推程[α]=40º~45º。
凸轮压力角
一、设计凸轮
（一）设计基圆半径
2.凸轮基圆半径ro
h/r0= 基圆1 半径r0=20
Байду номын сангаас
凸轮模拟图
一、设计凸轮
（二）凸轮轮廓曲线的设计
1.打开插件
打开今日制造插件，点 击“辅助设计工具”，然后 点击“三维设计”，找到凸 轮项目，“打开插件”。
一、设计凸轮
0 第3章 (1-4)凸轮机构
当凸轮与轴做成一体时：rb r rr (2 ~ 5) mm
当凸轮装在轴上时： rb rn rr (2 ~ 5) mm
r——凸轮轴的半径，mm； rn——凸轮轮毂的半径，mm；一般rn=(1.5~1.7)r； rr——滚子半径，mm； 2. 根据αmax≤[α]确定rb 已知推程运动角、行程和最大压力角，由诺模图求得。
盘形凸轮的结构设计
三、滚子半径的选择 （1）当滚子半径rr<ρ时，实际轮廓的曲率半径ρ'>0，即比
较圆滑;
（2）当滚子半径rr=ρ时， 实际轮廓的曲率半径ρ'=0， 出现尖点； （3）滚子半径rr>ρ时,实 际轮廓的曲率半径ρ'<0,轮 廓线发生叠交，叠交阴影 部分在实际加工过程中将 被切去。工作时，这一部 分的运动规律无法实现， 这种现象称为运动失真。
盘形凸轮的结构设计
Fx F sin
Fy F cos
由上述关系式知，压力角
α愈大，有效分力Ｆy愈小，有 害分力Ｆx愈大。当a角大到某
一数值时，必将会出现Fy<Fx 的情况。这时，不论施加多大
的Fn力，都不能使从动件运动， 这种现象称为自锁。因此，为
了保证凸轮机构的正常工作，
必须对凸轮机构的压力角进行
盘形凸轮的结构设计
图解法设计凸轮轮廓曲线时，假设凸轮的基圆半径、滚 子半径等尺寸均为已知。而在实际设计时，则需根据机构的 受力情况，并考虑结构的紧凑性、运动的可靠性等因素，合 理确定这些尺寸。
一、压力角
不考虑从动件与凸轮 接触处的磨擦，凸轮对从 动件的作用力F沿接触点 A的法线n方向，直动从动 杆的速度v沿导路方向。 从动件所受作用力F与受 力点速度ν间所夹的锐角 称为凸轮机构的压力角， 用α表示。
凸轮机构(GDX2)
3.按从动件端部的结构分类 1. 尖底从动件 a） 2. 滚子从动件 b） 3. 平底从动件 c）
尖底从动件
(1)尖端从动件:从动件端部以尖顶与凸轮轮廓 接触，这种从动件结构最简单，尖顶能与 任意复杂的凸轮轮廓保持接触。
尖底从动件
优点：尖顶从动件能与任意复杂的 凸轮轮廓保持接触，因而能使从动 件实现任意的运动规律。
盘形凸轮
▪ 盘形凸轮是一个具有变化向径的盘形构件 绕固定轴线回转
盘形凸轮种类：盘形外轮廓凸轮和盘形槽凸轮。
盘形外轮廓凸轮：利用外轮廓推动从动件。
盘形槽凸轮：利用曲线沟槽推动从动件。 盘形凸轮作等速回转时，从动件在垂直凸轮轴线的平面内运动 （往复移动或摆动），所以是平面凸轮。机构是平面凸轮机构。
▪ 盘形凸轮是一个具有变化半径的圆盘形构件，结 构简单，是凸轮的最基本形式。盘形凸轮分为两 种：利用外轮廓推动从动件的称为盘形外轮廓凸 轮；
凸 轮 机 构
凸轮机构
一、凸轮、凸轮机构的概述
凸轮是具有曲线或曲面轮廓且作为高 副元素的构件。含有凸轮的机构称为凸轮 机构。凸轮机动的的凸轮机构称为平面凸轮 机构，各构件间的相对运动包含空间运动 的凸轮机构称为空间凸轮机构。 凸轮机构 广泛用于传递动力不大的各种机器和机构 中。
▪ 利用曲线沟槽推动从动件运动的称为盘形 槽凸轮。
盘形凸轮
特点： （1）依靠回转半径的变化推动从动件移动或摆动， 但从动件行程不宜过大，否则会引起凸轮径向尺寸变 化过大，增大了机构的结构尺寸，不利于机构正常工 作。
（2）结构简单，适用于从动件行程或摆动较小的场 合。
移动凸轮
▪ 移动凸轮可看作是转轴在无穷远处的盘形 凸轮的一部分，它作往复直线移动。
▪ 2.凸轮机构可以高速启动，动作准确可靠。 ▪ 3.凸轮机构是高副机构，两构件接触处为点接触或线接触
浅析压印滚筒叼纸牙对纸张压印状态的影响
叼 牙
凸 轮
定 螺钉 可 以调 节 牙 片 的前 后 位
置 ，整排 叼纸牙 的牙 尖应始终处于
一
条直线 上。牙片和 牙垫的接触面
弹 簧
必须符合要求 ，不能有咬偏现象 。 咬纸 力大小 由压簧的压缩量决定 ， 可通过 调节螺钉改变压簧『 玉缩程度 来控制 。若咬力不足 ，则纸张在压
． ｇ Ｉ之 ｒ
一
膏＿ 一。 ｜ －
、
压 印滚 筒 叼纸 牙 的结 构 和 损 伤 纸 张 咬 口。 与调 节
压 印滚筒 叼纸 牙结 构如 图 １ 所
‰ 嗡
示 ，主要 由牙 片、牙座 、牙 轴、压
簧 、固 定 螺 钉 和 调 节 螺钉 组 成 。 牙 片 通 过 固定 螺 钉 固 定 。 松 开
关键词 ：单张纸胶 印机 压 印滚 筒
叼纸 牙 结构 调节
图４ 叼纸 牙 交接 关 系 调 节
设备材料 ５ ７
位来实现 。在 调试时可用压 印滚筒 侧 的刻度盘来校正 ，如 图４ 所示 。
雹曩 品 ≯ 罱 ． ■＿
三 、牙垫 性 能 与纸 张压 印状 态
保证 叼纸牙咬力有两个 方法 ：
一
四 、 叼牙 开 闭 时 间 与纸 张压 印状 态
叼纸牙调节 若不一致 ，开闭时
是增大牙 片和牙垫之 间的压力 ，
响 叼 纸 牙 的 咬 力 。同 时 要 做 好 叼 纸
牙轴 的润滑 保养 工作 ， 规定周期 按
加 注 相 应 的 润 滑 油 ，避 免 因锈 蚀 而
导致的死牙等 现象 ，保证整 个牙排
的灵活开闭。 囝
作者单位 ：安徽 新闻出版职业技术
学 院