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膠印機滾筒支承方式的改進(jìn)
2011-07-25 08:57:35   作者:   來源:   評論:0 點擊:

膠印機的性能優(yōu)劣對印刷工業(yè)的影響起著舉足輕重作用,膠印機的核心部件就是印刷滾筒。在中低速印刷時代,印刷滾筒兩支承多采用滑動軸承,因為滑動軸承支承長徑比大?低副接觸、受吸震動、傳動平穩(wěn),對消除印刷墨杠、水杠有利、軸承接觸線長,能提高滾筒剛性,在滾筒合壓印刷時,撓度減小,保證印刷壓力沿滾筒軸向的一致。而且滑動軸承工藝性好、易制造、維修保養(yǎng)方便,所以在印刷速度較低的工作情況下,它滿足印刷工藝的需要,被廣泛使用。

  上世紀(jì)八十年代后,各國紛紛開始改進(jìn)膠印機,為提高它的性能,提高它的生產(chǎn)效率,首先在提高印刷速度上尋找突破口。滑動軸承由于摩擦系數(shù)大,軸頸接觸面大,摩擦副之間間隙小,潤滑散熱效果差,速度稍高就易產(chǎn)生抱軸現(xiàn)象,如果加大摩擦副之間的間隙,則機構(gòu)剛性下降,傳動精度下降,印刷時易產(chǎn)生墨杠,滑動軸承成為提高膠印機速度的瓶頸?這時人們開始把解決問題的目光轉(zhuǎn)向滾動軸承。由于機械設(shè)計制造工藝水平的提高,也給膠印機滾筒軸承支承滑動改滾動創(chuàng)造了條件?首先滾筒支承用滾動軸承,長徑比小,低副接觸改成高副接觸,滾筒筒身受印刷壓力后剛性不足的問題得到解決。

  過去之所以人們不敢輕意用滾動軸承,其主要擔(dān)心之一是滾筒在較大印刷壓力下變形較大,因為滾筒撓曲線呈懸垂?fàn),中間撓度最大,滾筒中部相對印刷壓力減小,不能保證必要印刷壓力,網(wǎng)點或文字較虛,印品不符合標(biāo)準(zhǔn)要求,F(xiàn)在借助計算機有限元分析計算軟件,能非常方便,非常精確進(jìn)行滾筒結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計,對滾筒內(nèi)腔結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化,合理分布各筋、幅板數(shù)量、形狀和截面尺寸,使?jié)L筒整體剛度提高,保證受壓后的撓度變形在許可范圍內(nèi)。其次是滾筒的制造工藝水平提高,滾筒的材質(zhì)、硬度在冶煉、鑄造、熱處理等工藝過程各環(huán)節(jié)中質(zhì)量得到保證。印刷機的各個滾筒不能僅考慮靜態(tài)精度和剛度,還要考慮動態(tài)精度和疲勞蠕變后精度,滾筒動態(tài)精度不僅僅取于結(jié)構(gòu)的質(zhì)量分布,還與滾筒金屬的組織結(jié)構(gòu)化學(xué)成份等有關(guān),動態(tài)精度與剛度相關(guān),滾筒在測量徑向跳動等幾何精度時都是在近乎靜止?fàn)顟B(tài)下檢測,事實上當(dāng)滾筒高速旋轉(zhuǎn)時,由于質(zhì)量的分布差異和材料金相組織的區(qū)別,跳動誤差是不同的。再次是軸承制造?選用?裝配?檢測手段齊全,滿足設(shè)計要求。特別是高精度軸承,無論進(jìn)口國外的還是國產(chǎn)的已都不存技術(shù)障礙,另外相關(guān)有影響的零件制造精度的提高,為推廣滾動軸承都做好配套準(zhǔn)備。如滾筒上齒輪加工精度提高,第一公差組的運動精度,第二公差組傳動平穩(wěn)性都已達(dá)到四級以上,和航空齒輪同一級別,機體機架孔,端面的加工由高精度數(shù)控鏜銑床一次裝夾中完成金切,尺寸精度、形位誤差、粗糙度等滿足框架式機架過定位結(jié)構(gòu)要求,他們的品質(zhì)提高后,機器運行中的穩(wěn)定性可靠性有大幅度提高,震動源減少,滾筒系統(tǒng)對吸震的需求下降。國外先進(jìn)發(fā)達(dá)國家已取得大量成功經(jīng)驗,使國產(chǎn)機學(xué)習(xí)借鑒的例子越來越多,海德堡、三菱、小森、高寶等都已普遍使用滾動軸承支承,所以說國產(chǎn)膠印機滾筒支承由滑動改滾動已瓜熟蒂落,水到渠成。

  膠印機滾筒支承由滾動取代滑動,要解決的技術(shù)問題首先是選用軸承結(jié)構(gòu)形式,目前不同廠家在選用軸承結(jié)構(gòu)也是各有側(cè)重,認(rèn)識不盡相同,以海德堡為代表的制造商,選用軸承結(jié)構(gòu)多為滾針軸承軸承游隙由裝配時測量滾針尺寸,分組裝配保證;以羅蘭為代表的制造商,多選用多列短圓柱實心滾子軸承,結(jié)合推力軸承組成徑向。軸向力分別調(diào)整控制的結(jié)構(gòu)形式,軸承工作游隙由軸承制造商保證,精度要求高;以三菱為代表的制造商,則選用圓錐滾子軸承,滾筒軸向力、徑向力同時由軸承承承受,結(jié)構(gòu)相對簡單,軸承工作游隙由裝配調(diào)整保證,對裝配技術(shù)要求較高。國內(nèi)還有廠家選用美國專利技術(shù)的大預(yù)緊力,微過盈空心圓柱滾子軸承。

  實踐證明上述幾種形式的滾動軸承結(jié)構(gòu)都能滿足膠印機使用需求,但他們各有特色,即理論上無論哪種方式都適用于膠印機滾筒支承,具體選用哪種方式關(guān)鍵是看膠印機制造企業(yè)設(shè)計能力,工藝技術(shù)水平,看技術(shù)人員對各類軸承特點特性的認(rèn)識理解水平,看企業(yè)設(shè)備狀況,要能使各客觀條件和主觀認(rèn)識完美結(jié)合,選用滾動軸承共同關(guān)注焦點是對游隙的控制。

  膠印機滾筒軸承由滾動取代滑動,要解決的技術(shù)問題還有軸承預(yù)緊調(diào)整游隙,調(diào)整軸承副之間游隙,以提高系統(tǒng)剛度。安裝時預(yù)緊后游隙大小的確定對機器的最終印刷品質(zhì)和機器使用壽命都起著決定性作用。滾動軸承工作時為提高軸承的剛性和降低噪聲,其工作游隙要取負(fù)值。

  理論和實踐經(jīng)驗表明,當(dāng)工作游隙在-10μm時軸承疲勞壽命最長,工作游隙負(fù)值增大,疲勞壽命則顯著下降,如軸承溫升劇烈,有效游隙導(dǎo)致工作游隙負(fù)值增大,安裝就應(yīng)預(yù)留一定裕度。

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