混合式折頁機(jī)二折、三折裝置設(shè)計含8張CAD圖帶開題報告-獨(dú)家.zip
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混合式折頁機(jī)二折、三折裝置設(shè)計
目錄
第一章 緒論 3
1.1概述 3
1.2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 3
1.2.1國外折頁機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 3
1.2.2國內(nèi)折頁機(jī)研究現(xiàn)狀 5
1.3技術(shù)發(fā)展趨勢 6
1.4市場需求特點(diǎn)與市場動態(tài)分析 7
1.5設(shè)計內(nèi)容 8
第二章 折頁機(jī)的基本類型及組成 9
2.1折頁機(jī)的基本類型 9
2.2折頁機(jī)的組成 9
2.2.1沖擊式折頁機(jī) 9
2.2.2滾折式折頁機(jī) 10
2.2.3電控刀折頁機(jī) 10
2.3裁紙輥筒直徑與折頁滾筒直徑之比 11
2.4折頁開本的基本種類 12
2.5工作過程 12
2.6主要性能技術(shù)參數(shù) 13
2.7總體設(shè)計 13
第三章 混合式折頁機(jī)折頁結(jié)構(gòu)設(shè)計 15
3.1縱折機(jī)構(gòu) 15
3.1.1縱折機(jī)構(gòu) 15
3.1.2鋼針機(jī)構(gòu) 18
3.1.3折刀機(jī)構(gòu) 19
3.2一折滾筒 19
3.3二折滾筒 21
3.4 16開附加刀式折頁 23
第四章折紙機(jī)構(gòu)設(shè)計計算 25
4.1主動輥的轉(zhuǎn)速及尺寸的確定 25
4.2從動輥尺寸的確定 26
4.3主從動輥的材料選擇 26
4.4主電機(jī)的選則 26
4.5軸承的選擇 27
4.6彈簧的選擇 27
4.7折紙臺的設(shè)計計算 28
第五章搓紙結(jié)構(gòu)設(shè)計 29
5.1搓紙輪的設(shè)計計算 30
5.2搓紙輪的安裝定位及材料的選擇 32
5.3彈簧離合器及電磁鐵 32
第六章排紙機(jī)構(gòu)設(shè)計 33
6.1排紙機(jī)構(gòu)的設(shè)計 33
6.2小結(jié) 34
第七章結(jié)束語 35
參考文獻(xiàn) 36
第一章 緒論
1.1概述
鑒于目前，辦公自動化越來越應(yīng)用于國有大中型企業(yè)和私有企業(yè)的辦公過程中，像復(fù)印機(jī)、打印機(jī)，掃描儀，傳真機(jī)等都屬于辦公自動化的一系列產(chǎn)品。它自身所擁有的市場前景相當(dāng)不錯被許多廠家看好，產(chǎn)品產(chǎn)量也逐年增加。
折頁加工是印后加工中相當(dāng)重要的一個工序，其功能是將印張折疊成具有特定折形與尺寸規(guī)格的紙?zhí)?，并為后續(xù)的膠訂及裁切加工作準(zhǔn)備?，F(xiàn)今幾乎所有需要成冊的印刷品都有折頁這一環(huán)節(jié)，如企業(yè)產(chǎn)品宣傳冊、騎馬訂書刊、無線膠訂產(chǎn)品、畫冊等等?？梢娬垌摍C(jī)在印刷行業(yè)是不可或缺的。
近年來，國內(nèi)外印刷行業(yè)處于快速發(fā)展階段，企業(yè)和個人對印刷產(chǎn)品的實時性和個性化的要求愈來愈高。為了滿足這些需求，大量的前沿科學(xué)技術(shù)被應(yīng)用到印刷設(shè)備的設(shè)計和生產(chǎn)中。在上世紀(jì)90年代，數(shù)家國外印刷工業(yè)中的大公司連手推出了一種先進(jìn)的印刷設(shè)備——數(shù)字印刷機(jī)，并提出和制定了事實上的國際數(shù)字化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。從此，國外印刷行業(yè)逐步進(jìn)入了數(shù)字化印刷時代。但是，與國外印刷設(shè)備生產(chǎn)行業(yè)相比較，我國在印刷設(shè)備制造設(shè)計方面還有很大的差距，目前生產(chǎn)的主流設(shè)備多為傳統(tǒng)設(shè)備，尚沒有數(shù)字化接口功能，其產(chǎn)品在市場上受到了日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
1.2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
折頁機(jī)是印刷裝訂的重要設(shè)備，從上個世紀(jì)五十年代發(fā)展至今，經(jīng)歷了一個漫長的發(fā)展過程。近幾年來，隨著印刷、電子、計算機(jī)等相關(guān)技術(shù)的高速發(fā)展和印刷裝訂行業(yè)日新月異的折頁工藝和功能需求，刀式折頁機(jī)因其折頁速度較慢（90帖/分鐘以下）已基本淘汰，柵刀混合式折頁機(jī)和全柵欄式折頁機(jī)因其折頁速度高、折頁質(zhì)量好、折頁方式多已成為二大類主流產(chǎn)品，并且這二大類產(chǎn)品無論從品種、規(guī)格、功能還是技術(shù)性能、制造水平都得到了很大的發(fā)展和提高，實現(xiàn)了量與質(zhì)的飛躍。
1.2.1國外折頁機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀
在高新技術(shù)的支持下，印后發(fā)展趨勢逐漸呈現(xiàn)出多樣化，技術(shù)應(yīng)用也日趨成熟。因此，為迎合印刷市場的高速發(fā)展，高端折頁設(shè)備制造商以實現(xiàn)活件從印前到印后的無縫轉(zhuǎn)換為目標(biāo)，推出了高自動化的折頁設(shè)備及適應(yīng)CIP3/CIP4標(biāo)準(zhǔn)的折頁機(jī)生產(chǎn)線。除日本、瑞士、美國及中國等少數(shù)幾個國家生產(chǎn)折頁機(jī)外，折頁機(jī)的主要生產(chǎn)廠家都集中在德國。德國的STAHL公司的和MBO公司所生產(chǎn)的折頁機(jī)在品種和產(chǎn)量上均占絕對統(tǒng)治地位，在產(chǎn)品水平和制造技術(shù)上也堪稱世界折頁機(jī)之佳品。兩家公司所生產(chǎn)的折頁機(jī)都以其精美的造型、可靠性享譽(yù)世界印后裝訂行業(yè)。STAHL和MBO折頁機(jī)給紙機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
1.積木式模塊設(shè)計:采用積木式模塊設(shè)計是這兩家公司折頁機(jī)的共同特點(diǎn)，分別由輸紙機(jī)，第一折組，第二折組，第三折組，第四折組和收紙機(jī)等各自獨(dú)立的單元組成。各個獨(dú)立單元都有多種結(jié)構(gòu)形式以適應(yīng)用戶的各種不同需求。如輸紙機(jī)備有堆積式，機(jī)外垛紙框架式，圓捆式等等，而且任何一種輸紙機(jī)都可以跟其相同規(guī)格的第一折組相匹配。第一折組形式專一，從第二折組起，其結(jié)構(gòu)形式既可采用折刀式和第一折組合，以構(gòu)成K系列混合式折頁機(jī)；也可采用柵欄式和第一折組組合以構(gòu)成T系列柵欄式折頁機(jī)，并且還可以第二折組采用柵欄式而第三折組采用折刀式，以構(gòu)成另一種形式的混合式折頁機(jī)。收紙機(jī)和輸紙機(jī)一樣，也有多種形式，多種型號供用戶選擇，充分顯示了積木式模塊設(shè)計靈活多變，功能多樣，能根據(jù)用戶訂貨要求快速組合等諸多優(yōu)點(diǎn)。
2.采用特殊結(jié)構(gòu)和工藝手段保證機(jī)器的可靠性和穩(wěn)定性
在特殊結(jié)構(gòu)和特殊工藝方面，這兩家公司各有妙招，其效果也可謂并駕齊驅(qū)。(1)兩家公司所制造的紙張分系統(tǒng)均相當(dāng)可靠，但結(jié)構(gòu)原理卻截然不同。STAHL公司采用全氣動自動分紙和送離紙堆，其特點(diǎn)是對氣動元件的制造精度要求相對很高。在輸紙頻率很高的情況下，二者的穩(wěn)定性都很好。(2)STAHL公司的折輥和縱分軸采用斜齒輪傳動，提高了齒輪的嚙合系數(shù)，同時保證了折輥的線速度一致；而MBO是采用平皮帶傳動，降低了傳動過程中所產(chǎn)生的噪音。二者各自的缺點(diǎn)都可以通過提高制造精度來得到最大限度的克服，高精度齒輪可極大限度地降低噪單，而高精度的平皮帶輪和輕松靈活的折輥由承以及質(zhì)地優(yōu)良的平皮帶亦能使折輥間的失速減小到對于折頁機(jī)來說可以忽略不計。這在STAHL和MBO兩家公司所生產(chǎn)的折頁機(jī)上得到了充分的證實。(3)兩家公司都采用鋼質(zhì)細(xì)齒聚氨酯折輥，但STAHL公司采用環(huán)式聚氨酯套，鋼套間開，而MBO公司則采用鋼質(zhì)細(xì)齒螺旋形聚氨酯帶。正如兩家公司各自宣揚(yáng)的各自折輥的優(yōu)點(diǎn)一樣，在提高折頁精度，減少紙張打滑、降低折輥運(yùn)動噪音等方面都發(fā)揮了很好的作用。(4)另外如聚氨酯吸紙輪，除靜電齊紙臺，高精度的傳動軸承、帶萬向聯(lián)軸節(jié)的傳動齒輪板，精致的柵板以及輕巧靈活的折刀等等，對高精度折頁都提供了穩(wěn)定，可靠的保證。(5)數(shù)字式控制系統(tǒng)在折頁機(jī)上已經(jīng)得到應(yīng)用。(6)STAHL公司和MBO公司都已在各自的產(chǎn)品上局部采用了數(shù)控技術(shù)。STAHL公司的數(shù)控系統(tǒng)取名為DCT2000，它通過逆變器以及傳感器技術(shù)進(jìn)行傳動控制，吸紙周期控制，紙張監(jiān)測控制，計數(shù)控制及故障診斷顯示等等，是智能化的控制軟件與先進(jìn)的驅(qū)動系統(tǒng)相結(jié)合的產(chǎn)物。MBO公司的數(shù)控系統(tǒng)取名為“MPC系統(tǒng)”，它設(shè)置了紙張測量、紙張監(jiān)測控制等。方便可靠的電子技術(shù)大大提高了機(jī)器的生產(chǎn)效率，降低了勞動強(qiáng)度，同時也提供了更多的附加功能。
1.2.2國內(nèi)折頁機(jī)研究現(xiàn)狀
國內(nèi)生產(chǎn)折頁機(jī)的廠家目前有湖南第二人民機(jī)器廠，上海紫光，紫宏，第二印機(jī)廠，力順等企業(yè)，這些廠有均生產(chǎn)ZYH系列混合式折頁機(jī)。此外，唐山玉印、長春印機(jī)、宜賓印機(jī)等廠家也生產(chǎn)其它系列的折頁機(jī)，但產(chǎn)量較小。目前，國產(chǎn)折頁機(jī)跟國際知名產(chǎn)品相比，在造型、品種、性能上仍有較大差距。湖南第二人民機(jī)器廠作為專業(yè)生產(chǎn)折頁機(jī)的廠家，現(xiàn)有主導(dǎo)產(chǎn)品ZYH600C對開混合式折頁機(jī)，被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是適合國情產(chǎn)品。我國書刊四折頁帖子較多，為迎合手工折頁的需要，不管是雙聯(lián)還是單聯(lián)，大都為正折。既能實現(xiàn)雙聯(lián)正折，又能實現(xiàn)單聯(lián)正折的對開混合式折頁機(jī)，國外還沒有，但是國內(nèi)的ZHY660C則可以實現(xiàn)。為了趕上國際先進(jìn)水平，湖南第二人民機(jī)器廠通過半年的努力，目前已完成高速折頁機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的研究工作，并應(yīng)用于ZHYD490B混合式折頁機(jī)上，使機(jī)器速度達(dá)到180米/分鐘，可靠性和穩(wěn)定性得到很大的提高，且噪音控制在84DA以下。樣機(jī)在實際使用中，4開紙以240貼/分鐘的速度正常走紙，情況極好。該機(jī)有以下特點(diǎn)：①采用帶萬向聯(lián)軸節(jié)的齒輪嚙合板與折輥，刀軸活性連接，使折輥（刀軸）間隙調(diào)整與齒輪嚙合無關(guān)，始終保持齒輪的正常嚙合精度，提高了機(jī)器的可靠性和穩(wěn)定性。②采用鋼與非金屬齒輪相間嚙合，以降低噪音。③采用數(shù)字式電磁控制折刀，提高了機(jī)器的可靠性和穩(wěn)定性及機(jī)器的操作性能。④采用國家最新科研成果——一種特殊高分子聚乙烯材料制作折輥環(huán)套，以增加折輥的耐磨性；改善折輥制作工藝，提高折輥制造質(zhì)量，從而提高了機(jī)器的可靠性和穩(wěn)定性[2]。
在國內(nèi)，主要生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品水平已接近或達(dá)到上世紀(jì)九十年代中后期國際同類產(chǎn)品水平。國內(nèi)生產(chǎn)折頁機(jī)的商家有湖南奧托、上海紫宏、湖南新邵、東莞CP等。這些公司最早以生產(chǎn)混合式折頁機(jī)為主，近幾年上海紫宏、東莞CP也推出了全柵欄式折頁機(jī)。如今，國產(chǎn)折頁機(jī)從技術(shù)和應(yīng)用上主要做了如下一些改進(jìn)：①將原來的機(jī)械刀升級改造為電控刀，提高了折頁速度②上海紫宏和湖南奧托的部分機(jī)型實現(xiàn)了PLC觸控操作；③ChinaPrint2013上，一些國產(chǎn)折頁機(jī)制造商在折頁機(jī)上加裝了噴膠系統(tǒng)，實現(xiàn)了工藝的重大突破。但在China Print2013上，進(jìn)口品牌折頁機(jī)仍然表現(xiàn)出強(qiáng)勁的技術(shù)引領(lǐng)勢頭，如海德堡斯塔爾TH/KH型折頁機(jī)利用外編的折紙程序再通過PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)了高效、高精度的自動控制。而國產(chǎn)折頁品牌從早期模仿國外，到如今也逐漸彰顯出大膽創(chuàng)新和創(chuàng)造的潛力，但在折紙精度和折紙厚度的問題上始終沒能很好的解決，因此國產(chǎn)折頁機(jī)更應(yīng)在電控或機(jī)械折刀裝置及折頁輥的設(shè)計方面多下功夫，進(jìn)一步向智能化、數(shù)字化方向邁進(jìn)。
1.3技術(shù)發(fā)展趨勢
折頁機(jī)作為印后的關(guān)鍵設(shè)備,其重要性源自于它所作業(yè)對象的昂貴。作為最后的工序,它所作業(yè)的印品已經(jīng)投入了大量的精力和財力,如紙張、油墨、印前制版、印刷費(fèi)用。因此,一旦折頁裝訂中某個環(huán)節(jié)有所偏差,其結(jié)果是可想而知的。況且,在當(dāng)今市場經(jīng)濟(jì)中,短周期、小批量、高質(zhì)量、個性化的印刷品越來越多,這就要求折頁設(shè)備質(zhì)量要更穩(wěn)定,速度要更快,產(chǎn)品要更精。新一代的折頁機(jī)給紙機(jī)的發(fā)展趨勢：①更注重細(xì)節(jié)；②功能得到了進(jìn)一步的擴(kuò)展；③向高速、高穩(wěn)定性方向發(fā)展；④幅面多變、大幅面折頁機(jī)的踴躍出現(xiàn)；⑤低噪音桌面折頁機(jī)將得到發(fā)展；⑥逐漸融入一體化流程，更加智能化。目前，折頁機(jī)一般還是單機(jī)操作，由于其工藝特點(diǎn)，生產(chǎn)效率不如其他裝訂設(shè)備，所以還沒有實現(xiàn)與其他裝訂機(jī)械的聯(lián)動化生產(chǎn)。但是隨著印刷機(jī)械向大型、高速的方向發(fā)展，為了減少印刷與裝訂過程的不平衡，應(yīng)使折頁機(jī)與印刷機(jī)直接相連，使印刷與折頁連續(xù)進(jìn)行，以利于裝訂機(jī)械的聯(lián)動生產(chǎn)。為適應(yīng)市場需求，北人憑借在印刷界幾十年的經(jīng)驗，結(jié)合國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，全新研發(fā)出一系列高性能折頁機(jī)。運(yùn)用其中的新技術(shù)有高壽命折頁輥、高精度柵欄板、領(lǐng)先電控刀制造技術(shù)、多功能電控系統(tǒng)。
基于混合式折頁機(jī)與全柵欄式折頁機(jī)各自的優(yōu)點(diǎn)，這二種類型的折頁機(jī)仍然是當(dāng)前和今后折頁機(jī)發(fā)展的主流。
在國內(nèi),由于我們國家的民族工業(yè)和工藝水平相對落后,原材料、配套件質(zhì)量與國際產(chǎn)品相比也存在較大的差異性，這就造成我國折頁機(jī)整體性能水平與國外同類產(chǎn)品相比落后了將近10年的時間，當(dāng)然隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，差距正在逐步縮小。因此，國產(chǎn)折頁機(jī)的技術(shù)發(fā)展趨勢是：1.機(jī)器折頁速度的全面提升；2.機(jī)器穩(wěn)定性、可靠性、耐用性的全面提高。3.電控刀折頁機(jī)和全柵欄折頁機(jī)成為主流產(chǎn)品；4.電控系統(tǒng)更具人性化、個性化、智能化。
1.4市場需求特點(diǎn)與市場動態(tài)分析
1．印刷業(yè)一直是業(yè)內(nèi)看好的朝陽產(chǎn)業(yè)。在我國，人均年耗紙量至目前為止還不到一公斤，僅為發(fā)達(dá)國家的1/6—1/7，隨著人們?nèi)找嬖鲩L的文化、教育需要，印刷業(yè)必將持續(xù)、快速、長久發(fā)展。目前，國內(nèi)市場折頁機(jī)年需求量為1200臺左右。
2．折頁機(jī)國內(nèi)市場為三分天下之局面，紫宏公司三分之一，國內(nèi)其它折頁機(jī)廠三分之一，國外折頁機(jī)及二手機(jī)三分之一。當(dāng)前，國家推進(jìn)農(nóng)村圖書館建設(shè)和國家增值稅改革，這無凝對我公司來說是非常利好的機(jī)遇，必將提高我公司產(chǎn)品的市場占有率。
3．國內(nèi)印刷裝訂企業(yè)上世紀(jì)九十年代購進(jìn)的產(chǎn)品服役基本到期，隨著國家“十一、五”規(guī)劃的啟動，設(shè)備技術(shù)改造和更新?lián)Q代已刻不容緩，綜觀國家經(jīng)濟(jì)周期性發(fā)展規(guī)律，折頁機(jī)市場很快會迎來第二個高速發(fā)展期。
4．我國是一個發(fā)展中國家，紙張質(zhì)量較差，32開書本量非常大。因此混合式折頁機(jī)需求量會大大高于全柵欄折頁機(jī)需求量。并且電控刀折頁機(jī)會快速向上發(fā)展，在2—3年時間內(nèi)與機(jī)械刀混合式基本形成均衡對等局面甚至可能超過。隨著商務(wù)折頁的繁榮和異形開本的增多，全柵欄折頁機(jī)優(yōu)劣凸顯，在廣東、深圳等沿海地區(qū)已形成一定氣候。
5．東南亞、非洲、原蘇聯(lián)等國家是一個具有很大潛力的國際市場。折頁機(jī)是它們生產(chǎn)的空白，完全靠國外引進(jìn)。機(jī)械刀混合式和電控刀混合式是它們首選產(chǎn)品。
6．歐美市場雖然被國外產(chǎn)品所統(tǒng)治，但仍有較大的發(fā)展空間。主流機(jī)型為電控刀混合式和全柵欄式，并且不使用四折頁機(jī)型。在美國，基本為四開機(jī)型的全柵欄式折頁機(jī)。
1.5設(shè)計內(nèi)容
本次設(shè)計是結(jié)合實際情況，完成混合折頁機(jī)刀式折頁部分的設(shè)計工作。通過改善折頁輥的設(shè)計方案和優(yōu)化曲柄搖桿機(jī)構(gòu)來解決國內(nèi)折頁機(jī)的折紙精度及折紙厚度的問題。對折頁機(jī)的設(shè)計工作是學(xué)習(xí)深化、拓寬、綜合運(yùn)用所學(xué)知識的重要環(huán)節(jié)。
第二章 折頁機(jī)的基本類型及組成
2.1折頁機(jī)的基本類型
卷筒紙膠印都配有專用的折頁裝置，習(xí)慣上稱之為折頁機(jī)。折頁機(jī)與印刷部分直接連在一起，成為卷筒紙膠印機(jī)的最后一個機(jī)組，完成對印張進(jìn)行裁切和折疊的工作。折頁是印刷生產(chǎn)中的最后一道重要工序，是提高勞動生產(chǎn)率，減少紙張損耗，提高成品率的重要環(huán)節(jié)。
折頁機(jī)是卷筒紙膠印機(jī)的重要組成部分。它不但要求能滿足不同折頁折帖的需要，而且要求折頁折帖準(zhǔn)確。
在卷筒紙膠印機(jī)中，折頁機(jī)的折頁方式可分為沖擊式折頁機(jī)和滾折式折頁機(jī)。它們的區(qū)別在于折頁時折刀的動作不同，沖擊式折頁機(jī)的折刀除跟隨折頁輥筒轉(zhuǎn)動以外，折刀自身還環(huán)繞折刀中心旋轉(zhuǎn)，所以折刀運(yùn)動是一個復(fù)合運(yùn)動。它相對紙張有一個幾乎是沿半徑方向的運(yùn)動；而滾折式折頁機(jī)的折刀在折頁時，是僅跟隨折頁輥轉(zhuǎn)動，折刀相對紙張不主動運(yùn)動。沖擊式折頁機(jī)的折刀大都與兩個小的折頁軋輥相配合完成折頁。而滾折式折頁機(jī)的折刀大都是與另一個輥筒的咬板相配合進(jìn)行折頁。我們俗稱前面的折頁方式叫沖擊式折頁，而后面的折頁方式稱滾折式折頁。
但無論是沖擊式方式的折頁，還是滾折方式的折頁，對印張的第一折的折疊都是由三角板來完成的。當(dāng)三角板完成對印張的第一折后，立即進(jìn)行裁切。而且這兩種折頁方式的裁紙輥筒結(jié)構(gòu)基本相同，一般也無須作特殊調(diào)整。
2.2折頁機(jī)的組成
2.2.1沖擊式折頁機(jī)
沖擊式折頁機(jī)大都應(yīng)用于新聞印刷的卷筒紙膠印機(jī)的折頁機(jī)上。習(xí)慣上報紙都是折兩折：一個縱折和一個橫折。而且新聞印刷速度比商業(yè)和書刊印刷速度高。沖擊式折頁機(jī)還有一個特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)比較簡單，便于操作和維修。它主要有縱折機(jī)構(gòu)、裁紙輥筒、折報輥、折頁軋輥、出頁輥筒和輸送帶等組成。三角板和導(dǎo)引輥完成縱折。拉紙輥將縱折后的紙帶壓實，并輸送到裁紙輥筒和折報輥筒之間。裁紙輥筒與折報輥筒共同配合完成，紙帶被裁切成四開報帖，然后由折報輥筒和折頁軋配合完成橫折八開報帖，并落入出頁輥筒。通過出頁輥筒堆在輸送帶上，將折帖輸送出去。
2.2.2滾折式折頁機(jī)
（1）三輥筒型滾折式折頁機(jī)
這種滾折式折頁機(jī)多數(shù)用于書版用卷筒紙膠印機(jī)的折頁機(jī)上。其主要有完成縱折用的三角板和導(dǎo)引輥、拉紙輥，裁紙輥筒、折頁滾筒、十六開折頁裝置。紙帶經(jīng)三角板、導(dǎo)引輥完成縱折后，裁紙輥筒與一折滾筒配合完成紙帶的裁切和第一橫折，然后由一折滾筒和二折滾筒配合完成三十二開雙聯(lián)書帖。因該種折頁機(jī)配有十六開折頁裝置，紙張經(jīng)八開折頁后，通過輸送帶輸送到十六開折頁裝置，由16開折刀和16開折頁輥配合完成折頁，折帖通過輸送帶輸出。
（2）五輥筒型滾折式折頁機(jī)
在商業(yè)及書刊印刷用卷筒紙膠印機(jī)中，這種折頁機(jī)用得較多該折頁機(jī)大致可分為五部分：縱折部分、橫折部分和輸出部分。
縱折部分包括紙帶吸紙輥、壓紙輪、縱切刀、三角板、導(dǎo)引輥和拉紙輥。
橫折部分由裁紙輥筒、主折頁輥筒、存頁輥筒、輸出輥筒和小折頁輥筒組成。裁紙輥筒和主折頁滾筒配合完成紙帶裁切。主折頁輥筒將裁好的單張折帖交給存頁滾筒，它可以存放兩張。輸出輥筒與主折頁輥筒配合完成第一橫折，與小折頁輥筒完成第二橫折。
2.2.3電控刀折頁機(jī)
電控刀折頁機(jī)給紙機(jī)(如圖所示)主要由堆紙平臺、紙張分離系統(tǒng)(分紙飛達(dá)頭)、送紙系統(tǒng)、彎曲平行折頁系統(tǒng)(柵欄板)、垂直折刀折頁系統(tǒng)(電控刀)、伺服電機(jī)、雙張控制機(jī)械、光電檢測頭、吸紙風(fēng)輪、電器控制系統(tǒng)、觸摸屏及獨(dú)立的收帖機(jī)等各自相對獨(dú)立的零部件組成。設(shè)備調(diào)試因紙張關(guān)系一般由用戶自帶紙張樣品或安排在用戶生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行。
該機(jī)與其他同類產(chǎn)品相比，一是折頁速度快(260折／分鐘)，生產(chǎn)效率高。二是可折頁紙張薄(339折／m2)。三是具有白紙報警功能，提高了出書質(zhì)量及產(chǎn)品合格率，減輕了勞動量。其主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：經(jīng)堆積式給紙機(jī)紙張分離系統(tǒng)進(jìn)行單張分離，后經(jīng)柵欄板，電控刀折頁，進(jìn)行控制模塊化設(shè)計，用戶可以按需進(jìn)行任意折頁次數(shù)組合，以形成各種不同系列的電控刀折頁機(jī)。該結(jié)構(gòu)不僅大大縮短了裝配工作量和交貨時間，而且能滿足用戶的各種需要，方便設(shè)備維修。電控刀折頁機(jī)由1組4(或6)根折輥和1組柵欄板組成。其工作原理（如圖3所示)是折輥利用紙張表面的摩擦力把紙張送至柵欄板表面，再到達(dá)擋規(guī)，折輥再利用紙張在柵欄表面上伸直時產(chǎn)生的剛性。當(dāng)旋轉(zhuǎn)的折輥繼續(xù)向前送紙，紙張的前面被擋規(guī)擋住不能向前時，紙張在剛性的作用下，在折輥與柵欄板下唇部交匯三角區(qū)產(chǎn)生反向運(yùn)動彎曲，從而形成折頁機(jī)的第1折。依此類推，不斷重復(fù)上述方法形成所需折頁。
圖2.1自動混合式電控刀折頁機(jī)主要結(jié)構(gòu)
2.3裁紙輥筒直徑與折頁滾筒直徑之比
折頁機(jī)中的裁紙、折頁滾筒在印刷行業(yè)及印刷機(jī)械制造行業(yè)中，習(xí)慣以裁切的長度作為基準(zhǔn)。
沖擊式折頁機(jī)因其結(jié)構(gòu)簡單，一般以裁切輥筒和折頁輥筒直徑的比值來說明沖擊式折頁機(jī)的型式。常用的有1:1型、1:2型、2:3型，它們分別代表裁紙輥筒和折頁輥筒的直徑之比。如BISHENG WS-A型卷筒紙膠印機(jī)的折頁機(jī)為1:2型，即裁紙輥筒直徑為175mm，折報輥筒直徑為350mm。
滾折式折頁機(jī)因為折頁輥筒多，只用1:2的直徑比，種類較少。所以，都不用折頁輥筒直徑比表示折頁機(jī)的類型。而用折頁輥筒數(shù)目表示。如三個折頁滾筒就叫三滾筒型，五個折頁滾筒就叫五輥筒型。
2.4折頁開本的基本種類
由于書籍、雜志的成品樣式與報紙大不相同，因此書刊折頁與報紙折頁的工藝要求也不相同。折頁開本種類很多，但最基本的幾種開本如圖1所示。
圖2.1
圖中(a)所示幅面的紙為對開，單幅紙經(jīng)三角板進(jìn)行縱折，即沿圖(a)中m~m線對折并經(jīng)裁斷后成為四開。如圖（b）所示，四開紙沿n~n線對折（即第一橫折）成為八開。圖（c）所示，八開折帖經(jīng)過第二橫折沿g~g線對折，折成三十二開雙聯(lián)。圖（e）所示，八開折帖經(jīng)過十六開折刀進(jìn)行第二次縱折，沿P~P線對折，成為十六開。
2.5工作過程
其工作過程和步驟如下：由分紙飛達(dá)頭吸嘴從紙堆中吸起紙張，經(jīng)吹嘴在紙層問吹氣，實現(xiàn)紙張的單張分離，并使吸起紙張的另一邊飄向風(fēng)輪，提升到位后的單張紙的真空度在氣閥限位放氣的作用下，失去了吸附紙張的吸力而下行。此時，電磁閥開啟，吸紙風(fēng)輪在真空吸力作用下，把由分紙飛達(dá)頭吸起的紙張傳送過來送入輸紙帶。送紙系統(tǒng)經(jīng)雙張控制機(jī)構(gòu)保證單張輸紙，在輸紙帶與拉規(guī)(安裝斜度為2。)所產(chǎn)生的橫向分力作用下，紙邊緊貼拉規(guī)前進(jìn)，從而保證紙張垂直進(jìn)入柵欄板。在柵欄板前進(jìn)口處裝有轉(zhuǎn)向條，根據(jù)折頁需要調(diào)整轉(zhuǎn)向條即可控制柵欄折頁，最多能進(jìn)行4次平行折頁。
刀式折頁機(jī)的折頁機(jī)構(gòu)是利用折刀將印張壓入相對旋轉(zhuǎn)的一對折頁輥中間，再由折頁輥送出，完成一次折頁過程。常用的刀式折頁機(jī)有ZY102型、ZY104型全張自動刀式折頁機(jī)，ZY202型對開刀式折頁機(jī)。如圖2-2-6所示為刀式折頁機(jī)的折頁機(jī)構(gòu)示意圖。
圖2.2刀式折頁機(jī)構(gòu)示意圖
1-折頁刀2-印張3-折頁輥4-接頁臺
各種型號刀式折頁機(jī)的工作原理基本相同，如圖2-2-7所示。折頁機(jī)在工作時，首先由輸紙裝置將印張分離，由傳送帶帶著紙張向前運(yùn)動；當(dāng)紙張邊緣碰到擋規(guī)5進(jìn)行定位后，折刀1向下運(yùn)動，將紙張壓入相對旋轉(zhuǎn)的折頁輥3之間的縫隙中，書帖由折頁輥送出，折刀向上運(yùn)動，完成第一折。經(jīng)完成一折的書帖由傳送帶送到第二、三折位置，完成二、三折的工作。如有分切、打孔等工序，可安排在兩個折頁機(jī)組之間的傳送過程中。
圖2.3刀式折頁機(jī)工作過程示意圖
(a)輸紙定位(b)折頁刀下降?(c)折頁輥夾緊書貼傳送
1折頁刀2印張3折頁輥4-接頁臺5-擋規(guī)
刀式折頁機(jī)具有較高的折頁精度，書帖折縫壓得實，對紙張質(zhì)量的要求比較寬，對于較薄、軟的紙張也可以折頁。該機(jī)操作方便，當(dāng)改變折頁方式和規(guī)格時，調(diào)準(zhǔn)機(jī)器所需時間較少。但由于折刀的運(yùn)動慣性，其折頁速度較低，并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
刀式折頁機(jī)有全張和對開兩種，它適用于大幅面印張的折頁?？梢詫?0~100g／m2的全張或?qū)﹂_印頁折疊成各種規(guī)格的書帖，它還可以在第三、四折刀之間裝置花輪刀對書帖打孔，以適應(yīng)無線膠粘裝訂的需要。
2.6主要性能技術(shù)參數(shù)
（1）可折最大紙張尺寸:660mm×1040mm;
（2）可折最小紙張尺寸：150mm×200mm;
（3）可折紙張重量范圍：33-200g/m2;
（4）折輯最高線速虔：180m/min;
（5）折刀最高速度：260折/分鐘；
（6）整機(jī)功率:6kW;
（7）采用可編程控制器PLC和電機(jī)變頻調(diào)速控制，折刀動作準(zhǔn)確、速度快；
（8）具有折頁總張數(shù)自動計數(shù)，當(dāng)出現(xiàn)故障（雙張、堵紙等）時，MS系統(tǒng)自動停機(jī)。
2.7總體設(shè)計
對整機(jī)的總體規(guī)劃是非常重要的要充分體現(xiàn)本機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，規(guī)劃是否充分對本機(jī)的成品出廠是至關(guān)重要的。
一、自重輕，成本低。該機(jī)是辦公自動化的產(chǎn)品，它為來便于搬運(yùn)和擺放所以自身重量輕、體積小，安裝使用方便。整機(jī)的各個零部件均體積小、重量輕，由于該機(jī)折紙的力度不需很大，所以各軸的輪盤均用鋁合金材料，齒輪傳動處用塑料齒輪即可。由于使用帶傳因而噪音低更適合在辦公室中使用，各軸的外部均是橡膠層以免在輸紙時劃傷紙張表面，也可以減輕噪音。
二、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便。本機(jī)適應(yīng)多種紙型，當(dāng)紙型發(fā)生改變，只需將托紙盤上的卡紙片進(jìn)行重新調(diào)整，只需松動卡片上的螺桿就可以活動卡片。與托紙盤相連處有一手柄它可以上下活動來調(diào)整托紙盤的壓緊與放松，其之間還裝有彈簧以免長期活動造成托紙盤的松動而不能與搓紙輪緊貼，致使不能搓紙即不能使用。本機(jī)主要功能為折紙即能完成折紙即可，所以本機(jī)內(nèi)部簡單。
三、生產(chǎn)率高。由于本機(jī)的折紙路徑短，光電管反應(yīng)靈敏，搓紙機(jī)構(gòu)搓紙力度大，所以在一定時間內(nèi)它的搓紙速度會很高。實現(xiàn)了省時省力的更大經(jīng)濟(jì)效益。
四、安全可靠。折紙時把紙放入托紙盤，依靠手柄壓緊，打開開關(guān)電動機(jī)轉(zhuǎn)動帶動主動輥和排紙機(jī)構(gòu)，而后按起動鍵開始搓紙，折好的紙便會自動整齊地在排紙盤中，排紙盤是可折疊的不用時可折入箱體內(nèi)部，紙張用完后按停止鍵在關(guān)閉開關(guān)電機(jī)停止，然后可取出折好的的紙，因為排紙盤打開后在箱體外部，所以收紙時不會因為機(jī)器轉(zhuǎn)動而弄傷操作者。整個操作過程都在外部完成因此安全可靠。
第三章 混合式折頁機(jī)折頁結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.1縱折機(jī)構(gòu)
3.1.1縱折機(jī)構(gòu)
縱折機(jī)構(gòu)是由三角板、導(dǎo)紙輥和拉紙輥組成，它的作用是完成紙帶的縱向折疊，也就是書帖的第一折，縱折后的紙帶寬度為卷筒紙寬度的二分之一。下面就機(jī)構(gòu)的有關(guān)具體結(jié)構(gòu)給予介紹。
（1）折頁三角板
三角板也稱成型板，它是紙帶完成第一縱折的主要機(jī)件，也是在紙帶被切成兩半幅進(jìn)行折頁時起導(dǎo)向的作用。三角板的種類很多，具體有以下幾種。
①整體式三角板 這種三角板就是用鑄鐵材料鑄成一個整體，經(jīng)過加工而成，也可以用鋼板加工而成，它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單。
②可調(diào)式三角板 它是把三角板分成兩半，由兩半拼接而成。它的特點(diǎn)是三角板的張角β可以調(diào)節(jié)見圖2。
③組合式三角板 三角板的兩側(cè)面為圓柱體、圓錐體和一個鋼板焊接或用螺釘連接而成，也有的三角板兩邊的圓柱體或圓錐體不和中間的鋼板聯(lián)結(jié)在一起，而采用可自轉(zhuǎn)的圓錐體。這種三角板使用較少。
④框架式三角板 其三角板只有一個三角框，而沒有中間的一塊三角板。
⑤氣墊式三角板 在三角板鼻尖及其兩側(cè)鉆有許多小孔，通上壓縮空氣，即形成氣墊將紙帶托起，以減少紙帶和三角板的摩擦，這樣可防止印品上的圖文蹭臟和減少靜電的產(chǎn)生。
目前在卷筒紙輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)上主要采用整體式三角板、可調(diào)式三角板和氣墊式三角板，而對于印刷高級印刷品的商業(yè)用卷筒紙輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)則使用氣墊式三角板。
無論哪種三角板均要求其表面光潔，而且三角板為等腰三角形，以保證折頁順利進(jìn)行。
如圖3.1所示，三角板1的反面固定在支架上，通過螺釘9、螺桿4和螺母5、6，可調(diào)節(jié)三角板的位置和仰角α。
圖3.1
縱折的準(zhǔn)確性與三角板的仰角α有關(guān)，仰角是三角板平面與導(dǎo)紙輥軸線之間的夾角，仰角過大，也就是三角板傾斜度大，這樣會使鼻尖處紙帶過松，折縫處容易產(chǎn)生皺褶；仰角過小，折縫處易撕裂。
為了保證紙帶經(jīng)過三角板進(jìn)行縱折的過程中不產(chǎn)生皺折以及在被裁切滾筒橫切時不會被切成紙邊不垂直的切邊，主要是要調(diào)整好傾斜角α，傾斜角α的大小與三角板張開角β騰，如左圖所示。設(shè)三角板在自身平面內(nèi)側(cè)邊夾角為β，三角板平面
與導(dǎo)引輥的夾角為α。為了達(dá)到上述工藝要求，三角板的夾角α和張開角β必須符合一定的關(guān)系。
為了做到在縱折過程中紙帶走紙平服，不皺折或撕裂，只要保證紙帶上與咬口平行線上的任何點(diǎn)從進(jìn)入三角板到導(dǎo)引輥所走過的路程相等就可以了。
設(shè)圖中AB代表收紙花紋輥，DE段代表導(dǎo)引輥，而△ABD為三角板。取紙帶上兩點(diǎn)A點(diǎn)和C點(diǎn)，這兩點(diǎn)經(jīng)過三角板后到達(dá)導(dǎo)引輥分別為E點(diǎn)和D點(diǎn)。由上述可知：
CD=AE=L
在△EAD和△CDA中，AD為公共邊，又∠EAD=∠CDA（它們都是∠CAD的補(bǔ)角），因此：
△EAD≌△CDA
∴ DE=AC=a
α角的變化將破壞△EAD和△CDA這兩個三角形全等，即AE不等于CD。
α角過大即AE大于CD，就會使三角板鼻子處紙帶過松，三角板上方的紙帶過緊。走紙時會引起縱折折縫皺折或紙邊破裂。反之，若α角過小，AE小于CD，則在三角板鼻子處紙帶過緊，會導(dǎo)致縱折折縫處裂口。
三角板的β角已由制造廠確定，使用時只要調(diào)節(jié)仰角α。如圖2所示，轉(zhuǎn)動螺母5和6，通過螺桿4，改變機(jī)架與三角板鼻尖的距離，以達(dá)到調(diào)節(jié)的目的。
三角板張開角β的大小對折頁精度有一定的影響，β角越小，紙帶縱折的過程就長，走紙比較平穩(wěn)，折頁的精度就高。所以在折厚紙或多層紙以及折頁要求高的情況下多選用β角較小一些。不過β角小，三角板長度就要加長，這樣會使折頁機(jī)增高。
（2）導(dǎo)紙輥
導(dǎo)紙輥又稱引導(dǎo)輥，一般為鋼制的兩根空轉(zhuǎn)輥，在三角板鼻尖兩邊各安裝有一根圖2中導(dǎo)紙輥2，兩根輥之間的距離可以調(diào)節(jié)。它的作用是引導(dǎo)紙帶并輔助三角板進(jìn)行縱折。同時可通過它調(diào)節(jié)折縫位置。
導(dǎo)紙輥一般由紙帶帶動也有通過齒輪來驅(qū)動。
導(dǎo)紙輥與三角板鼻尖的間隙要合適，間隙小易卡紙帶或使紙帶產(chǎn)生皺褶；間隙太大則起不到導(dǎo)紙作用。導(dǎo)紙輥與三角板鼻尖的間隙為紙厚加0.25mm。導(dǎo)紙輥的調(diào)節(jié)因機(jī)器不同而不同。一般每個導(dǎo)紙輥兩端分別有調(diào)節(jié)手輪，可以對兩個導(dǎo)紙輥進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)。也有的機(jī)器將兩根導(dǎo)紙輥連在一起，同時調(diào)節(jié)導(dǎo)紙輥和鼻尖的間隙或?qū)Ъ堓佇倍?。調(diào)節(jié)導(dǎo)紙輥斜度，可微量改變紙帶折縫位置。
（3）拉紙輥
拉紙輥又稱緊紙輥。它安裝在導(dǎo)紙輥的下方，拉紙輥可以是1對，不過對于高速折頁機(jī)，為更好地消除橫切是對紙帶所產(chǎn)生的沖擊影響。多采用兩對拉紙輥，當(dāng)然拉紙輥也有3對的。
拉紙輥的作用主要表現(xiàn)在兩個方面。一是壓平壓實縱折折背。二是當(dāng)紙帶從拉紙輥通過時，依靠兩個拉紙輥將紙夾緊，這樣可以減少裁切滾筒裁切紙帶時，由于沖擊造成對紙帶縱折的影響，起穩(wěn)紙的作用。
從圖2可以看出，拉紙輥3兩端的輥肩直徑大于輥體直徑，而且輥肩的圓周表面制有網(wǎng)紋。這種結(jié)構(gòu)即可增大對紙帶的摩擦力，又能使紙帶印跡不受壓，避免蹭臟。有些機(jī)器的每一對拉紙輥由一根鋼輥8和一根具有兩個橡膠壓輪9組成。如圖3.2所示。
圖3.2拉紙輥機(jī)構(gòu)原理
1、2、3、4、5、6—齒輪；
7—折頁滾筒；8—鋼輥；
9—壓輪；10—拉紙輥；11—壓輪
鋼輥8上與橡膠壓輪9相接觸的部分圓周上制出網(wǎng)紋，以增大對紙帶的摩擦力，兩個橡膠壓輪固定在同一根軸上。無論哪種結(jié)構(gòu)形式，兩根拉紙輥之間均用齒輪嚙合傳動，以保證兩根鋼輥或鋼輥和壓輪表面的線速度相等。為保證必需的紙帶拉力，接紙輥的線速度應(yīng)比印刷滾筒的表面速度略大。
兩個拉紙輥或鋼輥與壓輪的壓力是可以調(diào)節(jié)的。其調(diào)節(jié)壓力的準(zhǔn)則是：既要把紙帶折背壓平壓實，又不能在紙帶上留下壓痕。調(diào)節(jié)時，先用印刷所用的紙張裁張寬25mm的紙條放在兩個拉線輥之間試驗壓力，應(yīng)該手感有拉力。調(diào)好以后再開車走紙，如果不合適，可再做適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。
3.1.2鋼針機(jī)構(gòu)
它主要由鋼針8、鋼針桿9及其導(dǎo)向套、擺桿10、擺桿19、滾輪2、彈簧17、彈簧桿18以及凸輪3等組成。如圖6所示。它的作用是在紙帶裁切的同時挑住后面的紙帶，使紙帶包卷在裁切滾筒表面繼續(xù)傳送。
鋼針8位于刀夾內(nèi)，裝在鋼針桿9上。鋼針桿的導(dǎo)向座內(nèi)嵌入擺桿10的圓柱體，擺桿用螺釘1l固定在軸上，軸端裝有擺桿19，滾輪2和彈簧17，鋼針的伸縮動作由固定凸輪3控制，當(dāng)滾輪2進(jìn)入凸輪時，鋼針縮回，離開凸輪時，在彈簧17的作用下，鋼針伸出，扎進(jìn)紙帶。在正常情況下，鋼針工作狀態(tài)應(yīng)高出裁切滾筒外圓7mm，非工作時(即縮回時)應(yīng)略低于裁刀夾外表面，以保護(hù)鋼針。如果鋼針高低不一，可通過螺釘11進(jìn)行調(diào)節(jié)。假如整排鋼針伸出時的高度不符合上述要求，可調(diào)節(jié)定位螺釘20的高低，在工作過程中鋼針的縮回時間必須保證，否則會影響折頁的精度。縮回時間的調(diào)節(jié)可通過改變凸輪的周向位置進(jìn)行。鋼針縮回過早，會使紙帶失去控制，造成折頁不準(zhǔn)，而縮回過遲，會使針孔撕破，對裁紙刀來說，鋼針的伸出時間應(yīng)略早于裁紙刀斷紙時間。
3.1.3折刀機(jī)構(gòu)
如圖3.3所示，它由調(diào)節(jié)螺栓12、折刀夾14和16、彈簧21和折刀15等組成。折刀的作用是配合一折滾筒夾板完成8開折頁。
折刀由調(diào)節(jié)螺栓12固定在折刀夾14和16中間，在正常情況下，折刀高出裁切滾筒外圓lmm。折刀和一折滾筒的夾板配合，完成8開折頁時有一個進(jìn)入和退出一折滾筒夾板的過程。在折刀進(jìn)入夾板時，折刀應(yīng)距夾板的固定夾板2mm。另外，在折頁過程中，折刀將發(fā)生變形，為保證折頁后，折刀能及時回到原來的位置，因此在折刀夾14和16之間安裝有彈簧21，它套在螺釘上，這個螺釘穿過折刀夾16、折刀15，擰在折刀夾14上，用螺母13鎖緊，防止螺釘松開。為保證折8開折貼時折縫位置及折縫不歪，要求折刀應(yīng)能整體的在滾筒上移動，因此在折刀下方設(shè)有調(diào)節(jié)螺栓12。如果8開折頁要求兩個邊相等，則將折刀調(diào)在和裁刀成180°的位置上。在折刀與滾筒中心線不平行時可調(diào)節(jié)折刀一頭的定位螺栓。
裁刀滾筒體圓周上的一個平面，是為了避免與一折滾筒上的32開雙聯(lián)折刀相碰。
當(dāng)裁切時，紙帶進(jìn)入裁切滾筒和一折滾筒之間被刀夾和刀墊夾住繃緊，此時鋼針挑住紙帶，刀夾壓彈簧縮回，這樣裁刀露出刀刃將紙帶切斷。
3.2一折滾筒
一折滾筒的作用可歸納為：滾筒刀墊與裁切滾筒相配合，將紙帶切斷；通過滾筒的夾板和裁切滾筒的折刀相配合，將裁斷的紙帶折成8開折貼；由一折滾筒的折刀和二折滾筒的夾板配合完成32開雙聯(lián)折頁。
圖3.3所示為一折滾筒結(jié)構(gòu)。
圖3.3一折滾筒結(jié)構(gòu)
1—齒輪；2—凸輪；3—滾子；4—擺桿；5—夾板軸；6—夾板；
7—固定夾板；8—折刀；9—刀墊；10—刀墊體
它主要由齒輪1、凸輪2、夾板6、固定夾板7、折刀8、刀墊9和刀墊體10等組成。滾筒折刀的結(jié)構(gòu)和使用要求與裁切滾筒折刀完全相同，這里不再重復(fù)。
刀墊9為一正方形橡皮條，高出滾筒體表面約lmm，其用螺釘固定在刀墊體10內(nèi)。
滾筒的夾板高出滾筒體表面4mm，它主要由夾板軸5、夾板6、固定夾板7和凸輪2等組成。
夾板6用螺釘固定在夾板軸5上，軸的兩頭分別裝有擺桿4，擺桿4與套有彈簧的撐桿相連接。右邊擺桿銷軸上安裝有滾子3。在滾筒的轉(zhuǎn)動過程中，通過滾子與凸輪2的接觸，利用凸輪2的內(nèi)曲線來控制夾板6的開閉運(yùn)動。當(dāng)裁切滾筒折刀把紙帶推入夾板時，夾板6閉合，將紙帶壓緊在固定夾板7上，完成第二折，隨著滾筒的轉(zhuǎn)動，夾住紙帶繼續(xù)傳送，直到裁切刀將紙帶裁斷時，便成為8開折貼。夾板6的開閉時間可通過調(diào)節(jié)凸輪2的位置來進(jìn)行調(diào)整。
由于16開和32開雙聯(lián)書貼的第三折折頁機(jī)構(gòu)不同，因此一折滾筒夾板6有兩個傳紙位置：印刷16開書刊時，夾板在圖7剖視圖B-B中B處張開，將8開書帖交給二折滾筒的咬牙，傳送給16開折頁機(jī)機(jī)構(gòu)。印刷8開書刊時，則由輸送帶直接輸出，夾板在A處閉合,在B處張開,一折滾筒旋轉(zhuǎn)約180°。如果要折32開雙聯(lián)時，一折滾筒的折刀在B處與二折滾筒的夾板配合，將8開書貼折成32開雙聯(lián)，即進(jìn)行第三折，那么夾板6應(yīng)在C處張開。從A處轉(zhuǎn)到C處，一折滾筒要轉(zhuǎn)約270°，兩者相差90°，因此，用一個凸輪來控制夾板6的開閉是不能完成這兩項工作的，所以要備有兩個凸輪，以便在折不同折帖時使用不同的凸輪。
3.3二折滾筒
二折滾筒的作用有以下幾點(diǎn)：一是與一折滾筒配合完成32開雙聯(lián)折帖的折頁，并傳送到輸出機(jī)構(gòu)；二是二折滾筒的咬牙接取——折滾筒夾板交出的8開書帖。傳送給16開折頁機(jī)構(gòu)，或?qū)?開書帖傳送到輸出機(jī)構(gòu)。
圖3.4所示為二折滾筒結(jié)構(gòu)。
圖3.4二折滾筒結(jié)構(gòu)
1—齒輪；2—咬牙；3—擺桿；4—雙聯(lián)凸輪；5—咬牙凸輪；6—滾子；
7—彈簧；8—咬牙軸；9—支座；10—彈簧；11—連桿；12—夾板；
13—夾板軸；14—滾子；15—二折滾筒；16—支架
它主要由夾板機(jī)構(gòu)和咬牙機(jī)構(gòu)組成。二折滾筒的直徑是一折滾筒的兩倍,所以二折滾筒上裝有兩個夾板機(jī)構(gòu)和兩排咬牙,兩個夾板和兩排咬牙之間分別相差180°。
二折滾筒的夾板機(jī)構(gòu)和一折滾筒的夾板機(jī)構(gòu)完全相同，故這里也不再重復(fù)敘述。
二折滾筒的咬牙機(jī)構(gòu)如圖3.5所示。
圖3.5二折滾筒咬牙機(jī)構(gòu)
1—夾板；2—牙墊；3—彈簧；
4—咬牙；5—咬牙軸；6—支架
牙墊2安裝在夾板1上，其表面低于滾筒表面4mm，為使牙墊有一定的彈性，用以保證咬牙咬住書帖時穩(wěn)定可靠，故在其下面裝有彈簧3。咬牙4的工作面壓有花紋，以增加摩擦力。每個咬牙用螺釘固定在咬牙軸5上，咬牙軸受凸輪連桿控制。如圖8所示，在左面的軸頭上裝有擺桿3，一端的銷軸上裝有滾子6，另一端的銷軸與套有彈簧7的撐桿相連接。滾子6在彈簧7的作用下始終按凸輪5的外曲線運(yùn)動，當(dāng)滾子6運(yùn)動到咬牙凸輪5的高點(diǎn)處時咬牙張開；而運(yùn)動到凸輪低點(diǎn)處時咬牙在彈簧7的作用下閉合咬住書帖。咬牙的開閉時間可通過調(diào)節(jié)咬牙凸輪5的位置來進(jìn)行調(diào)整。
二折滾筒夾板的開閉如圖8所示，由凸輪4控制，滾子14在彈簧10的作用下，始終靠著雙聯(lián)凸輪4運(yùn)動，通過凸輪的高低點(diǎn)使夾板軸13擺動，從而帶動夾板12的開閉。
從二折滾筒咬牙和夾板的作用可知，在印刷8開、16開書刊時，二折滾筒咬牙和一折滾筒的夾板在兩個滾筒的水平中心線位置進(jìn)行書帖的交接。如果要折32開雙聯(lián)時，二折滾筒的夾板和一折滾筒的折刀相互配合，在這個位置將折帖折成32開雙聯(lián)。很明顯，在同一位置由于所折開本不同，其作用也不相同。所以在變換開本時，二折滾筒的周向位置必須作相應(yīng)的調(diào)節(jié)，也就是先要將二折滾筒轉(zhuǎn)動一個角度，使兩個滾筒的相應(yīng)機(jī)件符合配合要求。為此，如圖8所示二折滾筒的傳動齒輪1是做成齒圈形式，通過墊圈和螺釘與滾筒軸頭上的輪座連接在一起。調(diào)節(jié)時，松開螺釘，轉(zhuǎn)動二折滾筒15，此時輪座轉(zhuǎn)動而齒圈不動，調(diào)到合適位置后，將螺釘擰緊。另外，在變換開本時，要分別拆除二折滾筒上不工作的機(jī)件和選用對應(yīng)的開閉咬牙凸輪5或夾板控制雙聯(lián)凸輪4。
3.4 16開附加刀式折頁
卷筒紙輪轉(zhuǎn)印刷折頁機(jī)16開刀式折頁機(jī)構(gòu)由傳送帶、定位擋板、折刀、折輥和其傳動系統(tǒng)組成。其作用是完成16開書帖的第三折，即把8開書帖折成16開書帖。圖3.6為JJ204的折頁機(jī)中，附加16開刀式折頁機(jī)構(gòu)。
它主要由偏心軸1、連桿3、擺桿6、折刀7、折頁輥9、15、壓條16和相應(yīng)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等組成。
由圖3.5所示，折刀7用螺釘8固定在擺桿6的端部，擺桿與偏心軸1之間用連桿3連接。折刀7的上下往復(fù)運(yùn)動是通過折頁機(jī)主傳動軸傳出的動力帶動齒輪2，而齒輪2上的曲柄軸(偏心軸)1經(jīng)連桿3推動固定在軸5上的擺桿6擺動來實現(xiàn)的。連桿3的長短可通過雙向螺母4來調(diào)節(jié)，以調(diào)整折刀7與折頁輥壓條16配合時的高低位置。
圖3.6
1—連桿；4—螺母；5—軸；6—擺桿
7—折刀；8—螺釘；9—折頁輥；10—螺母；11—螺母；
12—手輪；13—螺母；14—螺母；15—折頁輥；16—壓條
當(dāng)折刀7向下運(yùn)動到最低位置時，折刀刀刃將已定位好的8開書帖從中縫推人壓條16中，隨著折頁輥9的轉(zhuǎn)動，折成16開書帖，接著送入折頁輥15再經(jīng)壓條16，對書帖折縫進(jìn)行第二次滾壓，將折好的書帖經(jīng)輸出機(jī)構(gòu)輸出。
折頁輥9、15是由輥體和輥肩組成。輥體直徑小于輥肩和壓條，輥肩表面為滾花螺紋，并且在輥體上可軸向移動，以適應(yīng)不同尺寸的書帖。輥肩壓在書帖的天頭和地腳處，起傳送作用，而壓條是把書貼的折縫壓平壓實。當(dāng)折刀處在最低位置時，兩壓條應(yīng)相遇在水平位置上。此時，折刀刀尖距水平中心線約5.5mm。如果書帖較厚時，折刀高低位置作適當(dāng)調(diào)節(jié)，同時利用螺母11、13對兩對折頁輥之間的間隙作相應(yīng)的調(diào)整。折輥輥肩和壓條之間的壓力調(diào)節(jié)，可通過轉(zhuǎn)動螺母10和14以改變彈簧的壓力來達(dá)到。如果折縫偏離折中線，可利用手輪12進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)印刷8開或32開書帖時則應(yīng)停止16開附加刀式折頁機(jī)構(gòu)的工作。
第四章折紙機(jī)構(gòu)設(shè)計計算
折紙是本機(jī)的功能的關(guān)鍵所在，能否完成本機(jī)設(shè)計的各項折紙功能，這部份的構(gòu)件是最重要的。其中包括結(jié)構(gòu)的設(shè)計，各主、從動輥的安裝位置，尺寸大小計算，材料的選擇，固定方式等。
在折紙功能中，關(guān)鍵是折紙臺，折紙臺控制著折紙的部位，在折紙臺上有刻度，可以隨時停機(jī)調(diào)節(jié)想要的理想的部位，因設(shè)計成可調(diào)型，所以折紙臺應(yīng)有旋鈕和絲杠，絲杠作為一個零件，將在下面的章節(jié)單獨(dú)進(jìn)行設(shè)計計算。
紙張被搓紙輪搓進(jìn)機(jī)器內(nèi)部后，應(yīng)繼續(xù)前進(jìn)送進(jìn)折紙臺，所以本機(jī)內(nèi)部的主動輥與從動輥也應(yīng)是靠摩擦力將紙送進(jìn)折紙臺而后送出機(jī)器，所以設(shè)計了搓紙輪基本相同的輥，在輥的外部也有一層厚橡膠以增大摩擦力并防止劃傷紙張，這種輥是在一根細(xì)長的軸上套上一層很厚的橡膠。
4.1主動輥的轉(zhuǎn)速及尺寸的確定
1.折紙速度6000張/小時，折紙時間是每張0.6秒。
2.初步計算紙路徑長度為，它是紙從搓紙輪經(jīng)過主動輥到完全被送出所經(jīng)過的路徑。即
＝搓紙輪到主動輥的中心距＋主動輥的一段弧長（約１/３）＋紙長的一半（按A4紙計算）+主動輥到光電管的距離
初定搓紙輪直徑為47mm，搓紙輪到主動輥的中心距為70mm，為保證順利搓紙，所以搓紙輪每次轉(zhuǎn)過的弧長應(yīng)大于70mm，
（主動輥速度）
所以主動輥的轉(zhuǎn)速為：
4.2從動輥尺寸的確定
本機(jī)中共有三根從動輥，從動輥的轉(zhuǎn)動是靠與主動輥之間的摩擦力來實現(xiàn)的。它們之間的緊湊更能便于紙張的傳送。因此確定主動輥的尺寸為：從動輥A直徑為19mm,從動輥B直徑為28mm,從動輥C直徑為28mm。
4.3主從動輥的材料選擇
主從輥的中心軸用45號鋼，能滿足各軸的轉(zhuǎn)矩。外層用一層橡膠包上，此輥的生產(chǎn)工藝是先在中心軸的外表面包上一層硬膠，而后在把整個的橡膠層全部包上。
4.4主電機(jī)的選則
（1）本機(jī)的工作特點(diǎn)：無需長時間運(yùn)行，有間歇性的啟動和制動，出現(xiàn)過載的可能性及小，無顯著的機(jī)械震動和沖擊，工作環(huán)境有一定的灰塵。在室溫下工作，空間小。
1這種電動機(jī)一般按反復(fù)長時間工作制制造。不同的電持續(xù)率下電機(jī)的功率不同，基準(zhǔn)的電接持續(xù)率有JC25%和JC40%兩種。
2其防護(hù)型為封閉式，全封閉式結(jié)構(gòu)，能防止灰塵及其他飛揚(yáng)物侵入電機(jī)內(nèi)部。冷卻形式為自冷，內(nèi)部空間狹小。
3為拉適應(yīng)不便散熱的條件，要求電動機(jī)的性能保證工作溫度在40℃以上。
4這種電動機(jī)要求運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，啟動轉(zhuǎn)矩小速度恒定。
（2）電動機(jī)的選擇
不需調(diào)速的機(jī)械，應(yīng)采用異步電動機(jī)，負(fù)荷平穩(wěn)但無特殊要求的長期工作制機(jī)械，應(yīng)首先選用普通籠型異步電動機(jī)。驅(qū)動微型異步電動機(jī)，是用驅(qū)動各種小型機(jī)械設(shè)備上的專用系列產(chǎn)品，他具有體積小，重量輕，材料省，結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，維修方便，適用于家庭及辦公電網(wǎng)的用電情況，適用于室溫條件下正常工作。
（3）電動機(jī)的計算
由前面的計算可知，主動輥的轉(zhuǎn)速為。如果選擇轉(zhuǎn)速為左右的電機(jī)，價格會很貴。最常用的電機(jī)轉(zhuǎn)速是，考慮價格因素，選擇轉(zhuǎn)速為：的電機(jī)。因此必須增加一個減速機(jī)構(gòu)，這里選擇帶傳動進(jìn)行減速。
選用電機(jī)轉(zhuǎn)速為1450轉(zhuǎn)/分，要求電機(jī)轉(zhuǎn)矩大、運(yùn)行平穩(wěn)、體積小、重量輕，所以查表選用型號為的電機(jī)。
4.5軸承的選擇
軸承是機(jī)器中主要用來支撐軸的部件，用以保證軸的旋轉(zhuǎn)精度，為減少軸與支撐物之間的摩擦和磨損。有時，軸承也被用來支撐軸上的旋轉(zhuǎn)零件。
本機(jī)所選用的是滾動軸承。滾動軸承的結(jié)構(gòu)通常由外圈、內(nèi)圈、滾動體和保持架組成。內(nèi)圈在軸頸上，外圈在軸承座孔內(nèi)，多數(shù)情況下內(nèi)圈與軸一起轉(zhuǎn)動，外圈保持不動。工作時，滾動體在內(nèi)外圈間滾動，保持架將滾動體均勻地隔開，以減少滾動體之間的摩擦和磨損。滾動軸承的內(nèi)外圈和滾動體用強(qiáng)度高，耐磨性好的含鉻合金鋼制造，保持架多用軟鋼沖壓而成，也有采用銅合金或塑料保持架的。滾動軸承的主要失效形式為疲勞點(diǎn)蝕和塑性變形。
滾動軸承工作時，滾動體和內(nèi)外圈滾道表面受接觸變應(yīng)力作用。在正常工作條件下（安裝正確，潤滑充分，使用維護(hù)好），由于接觸變應(yīng)力的反復(fù)作用，在滾動軸承內(nèi)，外圈滾表面上會出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕。當(dāng)出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕時，軸承的工作溫度上升，震動，噪聲加劇，旋轉(zhuǎn)精度隨之下降，以至失去正常工作能力。
對于在低轉(zhuǎn)速或緩慢擺動條件下工作的滾動軸承，一般不會出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕。但當(dāng)載荷很大，滾動體和滾道接觸處的局部應(yīng)力超過材料屈服極限時，在滾動體或套圈滾道上會產(chǎn)生永久塑性變形，也會使軸承工作失效。
此外，當(dāng)軸承潤滑不良，密封效果差或裝配不當(dāng)時還會使軸承出項過度磨損，內(nèi)外圈和保持架破壞等失效；在高速條件下，甚至還會出現(xiàn)膠合失效等。本機(jī)所選用軸承型號為
4.6彈簧的選擇
在本機(jī)中彈簧起到了至關(guān)重要的作用,用到彈簧的地方很多如:托紙盤手柄處,防雙張裝置處和各輥之間也是靠彈簧來實現(xiàn)壓緊的,并且個彈簧大小不一長短不同.
根據(jù)彈簧的型式,特點(diǎn)及應(yīng)用不同本機(jī)選用拉伸彈簧此種彈簧兩端有鉤環(huán),方便安裝和懸掛,并且應(yīng)用與拉力不太大的情況而對本機(jī)而言,正是如此情況。
彈簧作為彈性元件，再機(jī)器設(shè)備中的功用主要有：1）緩沖和吸震，如車輛用的減震彈簧；2）控制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動或零件的位置，如凸輪機(jī)構(gòu)、離合器、閥門中的彈簧；3）貯蓄能量，如鐘表和槍機(jī)中用的彈簧；4）測量載荷，如彈簧秤中的彈簧。
彈簧有多種類型，常見的有螺旋彈簧、環(huán)型彈簧、平面蝸卷彈簧和板簧等，本機(jī)中所使用的是等節(jié)距圓柱螺旋拉伸彈簧
彈簧材料應(yīng)具有較高的彈性和疲勞極限，并應(yīng)具有足夠的韌性和塑性，以及良好的熱處理性。本機(jī)中所選用的彈簧材料是碳素鋼絲。（GB4357—89）
本機(jī)中使用的地方一共有五處,對于各輥中在其左在兩端各有一組,其主要作用在于壓緊各輥減小各輥之間的間隙增大各輥之間的摩擦力,它們分別安裝在三個從動輥的餓卡片上.可移動手柄控裝托紙臺的裝置中設(shè)有兩處彈簧,其中一個的兩端安裝到托紙臺的下方,另一端安裝到手柄上,另一個彈簧一頭安在支架另一端鉤住了箱體上的可調(diào)片上,次片上有若干個孔,彈簧的掛鉤可以根據(jù)手柄力的大小來調(diào)節(jié)彈簧的拉緊,在本機(jī)中各處的彈簧的設(shè)置和使用都是功妙的,尤其是在各輥之間（如圖3-2所示）,它不同于其他的設(shè)計只是將各軸或輥平獨(dú)安裝定位,他用到彈簧是充分考慮到了摩擦,會使本機(jī)中輥的使用壽命降低,這樣以來,各輥之間永遠(yuǎn)是壓緊的除非彈簧到了使用終了期,否則它會延長輥的使用壽命。
4.7折紙臺的設(shè)計計算
折紙臺顧名思義，就是控制折紙部份的裝置，一張紙的大小是固定的，由折紙臺的外型與用途不一樣，折紙的部位也就不一樣，所以需要設(shè)計一個部位來控制折紙部位。（如圖3-3所示）
折紙臺位于出紙的前一個環(huán)節(jié)，為了方便調(diào)節(jié)者掌握具體情位置我們將在折紙臺上設(shè)計出刻度片，小的細(xì)微尺寸可用微調(diào)，這樣我們就在折紙臺的中央部位設(shè)置一根絲杠，再它的一頭可安裝一個微調(diào)螺母。絲杠屬于折紙臺的核心零部件對它的設(shè)計計算、加工工藝的編制將在下一節(jié)單獨(dú)進(jìn)行。
為了方便安裝，折紙，維修將折紙臺設(shè)計成為半封閉式的箱體結(jié)構(gòu)，這樣紙張也便于進(jìn)入折紙臺內(nèi)部，在上箱面的下面，四周用螺釘固定上一層薄鐵片使其與上箱面之間有一定的縫隙，這個縫隙是方便紙張進(jìn)入折紙機(jī)的，為了讓紙張進(jìn)入折紙臺后，轉(zhuǎn)變方向，向其它的空間前進(jìn)，起到定向的作用。
第五章搓紙結(jié)構(gòu)設(shè)計
本機(jī)構(gòu)的搓紙功能實現(xiàn)完全是靠紙與輥之間的摩擦力來實現(xiàn)的。為了讓輪順利完全平整的進(jìn)入機(jī)裝內(nèi)各輥之間我們預(yù)設(shè)了三個搓紙輪一主兩副，中間的是主要起搓紙功能而兩邊的則是為同時進(jìn)紙而平整紙張，為了減重，將三個輪全部設(shè)計為塑料輪，固定在一根軸上。為了增大摩擦力，在主輪上表面再套上一層2到3毫米橡膠皮。
5.1搓紙輪的設(shè)計計算
初定搓紙輪的直徑為47mm，厚度為20mm它的具體尺寸不須要進(jìn)行校合，只要能夠滿足搓紙的要求和安裝的要求即可。
一、齒輪的計算
齒輪傳動是機(jī)械傳動中最主要的一類傳動,它歷史悠久,形式多樣,廣泛應(yīng)用傳遞任意兩軸或多軸間的運(yùn)動和動力.它的主要特點(diǎn)是:
瞬時傳動比恒定;傳動效率高;壽命長;結(jié)構(gòu)緊湊.但由于它的制造和安裝精度要求較高,故制造工藝復(fù)雜成本較高。
齒輪傳動類型很多,但最簡單;最基本的是直齒圓住齒輪.對它傳動有兩個基本要求:1傳動準(zhǔn)確;平穩(wěn)2承載能力強(qiáng)。
為了選取方便，取皮帶輪2直徑也為70mm，為了保證正常搓紙，主動輥轉(zhuǎn)一周時，根據(jù)以上計算所得，搓紙輪應(yīng)轉(zhuǎn)周，取，所以應(yīng)在皮帶輪2和搓紙輥之間增加一組齒輪以達(dá)到減速的目的，兩組齒輪的齒數(shù)比為。（如圖5.1所示）
因兩齒輪均為鋼制齒輪，所以由（6-45）式得
取小齒輪齒數(shù)，所以，取，
實際轉(zhuǎn)動比為，
齒輪轉(zhuǎn)速
工作時間為一天8小時，壽命為5年，所以
應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
查圖6-34得接觸疲勞壽命系數(shù)，
選擇安全系數(shù)
查圖6-33得，
分度圓直徑：
齒頂高：
齒頂圓直徑：
齒根圓直徑：
齒寬系數(shù)選
齒寬：
?。?
5.2搓紙輪的安裝定位及材料的選擇
搓紙輪的安裝在本機(jī)中是非常重要的，它的安裝是否正確直接跟能否正常搓紙有著直接的關(guān)系。由主動輥的設(shè)計計算可知，它必須安裝在與主動輥相距70mm的地方。兩端固定在左右墻板上，兩端靠E型卡片固定，它的定位必須在托紙盤的后面。
它的材料選擇原則是：保證重量輕，方便加工，應(yīng)與要選擇的橡膠皮帶有一定的親和力。由這些可知搓紙輪的輪體選擇塑料的加工時用鑄塑的方法即可。選外層皮帶時應(yīng)選擇，皮帶與紙之間的摩擦力應(yīng)大于紙與紙之間的摩擦力，應(yīng)小于防雙張與紙之間的摩擦力（如圖5-2所示）。否則會把兩張或更多張一起搓進(jìn)去。
5.3彈簧離合器及電磁鐵
離合器在本機(jī)中的作用是至關(guān)重要的，它直接作用與搓紙輥，沒有它搓紙輪將不能順利的轉(zhuǎn)動。離合器按其工作原理不同有1）嚙合式離合器，利用牙齒的嚙合來傳遞扭矩，能保證兩軸同步運(yùn)轉(zhuǎn)，但接合的功能只能在停車或低速時進(jìn)行；2）摩擦式離合器，利用工作表面的摩擦力來傳遞扭矩，能
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