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适用专业：机械设计制造及其自动化
适用年级：研究生
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资料简介：
硕士学位论文 高速印铁机前规及滚筒设计技术研究，共77页。
摘要
本文主要对高速印铁机的前规定位和滚筒结构优化技术做了分析和研究。对印刷滚筒和前规定位机构进行了三维建模,对前规定位铁皮的运动过程进行了仿真分析,并进行了基于最优前规运动规律下的驱动凸轮轮廓线的设计。对滚筒压印过程中的印刷压力进行了有限元数值模拟分析,并对压印滚筒进行了结构有限元分析和优化设计。
首先,根据高速印铁机的性能要求,对印铁机的总体布局和组成进行了方案设计。
分析了印铁机前规、滚筒性能要求,探讨了典型的前规、印刷滚筒结构特点以及其对印刷质量的影响。运用Solidworks建立了滚筒的三维模型,并基于前规基本原理和运动规律的分析,得到前规定位铁皮机构的运动学模型。
其次,运用Solidworks motion对前规定位铁皮的运动过程进行了分析,研究了在不同的前规运动规律下,铁皮的运动学特性以及在不同的铁皮运动规律下,前规的运动学特性。对比分析不同的运动规律对前规、铁皮的运动特性以及接触力的影响,得到了最优前规和铁皮的运动规律,并基于最优前规运动规律,设计了驱动凸轮的轮廓线。
最后,根据印刷滚筒的结构,运用大型非线性有限元软件ABAQUS对铁皮印刷过程进行显示动力学分析,得到了橡皮布等效应力随时间变化规律。讨论了橡皮布上轴向和周向应力在稳定印铁时间段内的分布规律,并对路径上选定的节点应力随时间变化作了研究。对压印滚筒进行了结构分析和优化设计,通过优化分析,减小了滚筒的变形和应力,改善了滚筒的受力性能,提高滚筒变形的均匀性。
关键词:印铁机,前规定位,印刷压力,滚筒优化,有限元分析
目录
m 要 I
Abstract II
1 绪论 1
1.1研究背景和意义 1
1.2印铁机发展概况 2
1.3铁板胶印基本原理 3
1.3.1铁板胶印工艺流程 3
1.3.2印铁工艺的特点 4
1.4胶印机国内外研究现状 5
1.4.1胶印机前规定位技术研究现状 5
1.4.2滚筒结构分析和优化设计研究现状 6
1.5主要研究内容 8
2印铁机关键部件结构设计 9
2.1印铁机的组成和布局 9
2.2滚筒结构性能分析 11
2.2.1滚筒结构对印刷质量的影响 11
2.2.2典型滚筒结构形式 11
2.2.3滚筒初始结构方案 13
2.3印刷滚筒结构设计 13
2.3.1确定滚筒几何参数 13
2.3.2滚筒三维模型的确定 14
2.4前规的结构形式和运动分析 16
2.4.1前规定位基本原理 16
2.4.2典型前规结构形式 17
2.4.3前规运动要求 19
2.4.4前规结构方案 20
2.5本章小结 21
3前规定位铁皮接触过程仿真分析 22
3.1前规定位铁皮的三维建模 22
3.2前规定位铁皮运动学分析 23
3.2.1前规运动学分析 24
3.2.2铁皮运动学分析 27
3.2.3定位过程中接触力分析 30
3.3基于最优前规运动规律的凸轮设计 30
3.3.1凸轮运动规律分析 31
3.3.2前规凸轮设计 32
3.4本章小结 38
4压印过程中印刷压力的计算与数值模拟分析 39
4.1 前 39
4.2印刷压力的理论计算与分布规律 39
4.2.1压力的理论计算 39
4.2.2压力分布的理论分析 41
4.3铁皮印刷过程的数值模拟分析 43
4.3.1有限元模型的建立 43
4.3.2材料属性的定义 44
4.3.3参数的设置 45
4.3.4边界条件和载荷的设置 46
4.3.5仿真计算结果的分析 46
4.4本章小结 51
5压印滚筒有限元结构分析和优化设计 52
5.1滚筒的扰度计算 52
5.2滚筒结构静力学分析 54
5.2.1滚筒在不同相位上的应力分析 54
5.2.2滚筒在不同相位上的变形分析 55
5.3滚筒优化设计基本理论 56
5.4滚筒结构参数优化分析与计算 57
5.4.1滚筒优化模型 57
5.4.2滚筒灵敏度分析 58
5.5滚筒结构的优化方案 60
5.5.1滚筒优化算法 60
5.5.2滚筒优化方案的提出 61
5.6滚筒优化模型的验证 63
5.7本章小结 64
6总结与展望 65
6.1 ^ 65
6.2展望 65
参考文献 68
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- 高速印铁机前规及滚筒设计技术研究
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