微型打印机机芯传动系统设计.pdf

微型打印机机芯传动系统设计微型打印机机芯传动系统设计 微型打印机机芯传动系统包括字车系统、走纸系统和色带驱动系统下面是 这三个系统的具体设计计算 一一. 字车系统字车系统 特点：微打主流机型的字车系统不采用针打中通用的同步带传动，而是螺旋 传动螺旋传动一般是将旋转运动变成直线运动在字车系统中，螺旋传动将电 机的转动转换成字车的直线往复运动螺旋传动有三种类型，微打中用的是滑动 螺旋滑动螺旋传动机构占空间位置小，符合微打对空间的紧凑要求，但是与同 步带相比，滑动螺旋摩擦力大，效率低，定位精度和轴向刚度较差，磨损快 （1）M-U110/111 字车系统的分析 字车微步量是 1/80inch，电机是 18ºPM，螺纹是右旋单头，传动系如下 CR 电机→字车 微步量=(18/360)×(20/50)×(螺距 p)=1/80 inch 螺距 p=15.875mm （2）MP-512 字车系统的分析 字车微步量是.2985mm，电机是 15ºPM，螺纹是右旋单头，传动系如下 CR 电机→字车 微步量=(15/360)×(14/28)×(螺距 p)= .2985mm 螺距 p=14.328mm （3）MP-231 字车系统的分析 CR 电机是直流电机，螺纹是双向螺纹。

（4）本设计 字车微步量是 0.3mm，电机是 15ºPM25 主传动系如下 CR 电机→字车 微步量=(15/360)×(12/30)×(螺距 p)=0.3mm (螺距 p)= 18mm 螺杆直径和螺旋升角： 螺杆直径取 Ф7mm， 考虑到螺纹升角和螺旋传递效率的关系， 本设计要求 螺旋升角在 MU-110 和 MP-512 之间 M-U110：β=arctg (2×3.14×3/15.875)=49.9? MP-512：β=arctg (2×3.14×3/14.33)=52.76? 本设计：β=arctg (2×3.14×3.5/18)=50.71? 螺杆和侧板的配合： 螺杆和侧板间加轴承套配合，为防止螺杆左右窜动影响打印精度，需限制 螺杆和侧板配合的尺寸余量本设计螺杆为单边限位，仅限制螺杆与左侧板无相 对窜动，与右侧板无关 电机规格： 类型 15º PM20 四相 电机齿轮 m=0.5,z=12,t=4 驱动方式 BIOPOLAR，24V，恒流斩波 工作频率 200pps-1100 输出转矩 150×10-4N.m---1000pps 接口 端子 JST-4 行程： 最大打印范围为 210×0.3=63mm 总行程=（7+11+210+12+5）×0.3mm=73.5mm 字车宽度 26mm 侧板内侧距离=105mm>26mm+73.5mm=99.5mm 字车的定位： 本设计字车的支撑由前后导轴组成，因为间隙为定值不可调，所以导轴皆为 普通光轴。

机芯垂直时可保证打印 托架材质： （KINGFA）PBT+ABS+20%GF HP 开关： 本设计 HP 开关选用 TLP832，直接焊在转接 PCB 上位置在右侧 二．二． 走纸系统走纸系统 （1）M-U110 的走纸系统 走纸微步量为 1/144inch,电机为 18º PM20,为节约空间,齿轮的模数为 0.35 走纸轮的直径约为 10mm,周长为 31.4mm(5/4 inch) 传动系如下 LF 电机→走纸轮 (18/360)×(10/60)×(20/30)×31.4 mm=0.1744mm<0.17639mm(1/144inch) （2）MP-512 的走纸系统 走纸微步量为 1/144inch,电机为 15º PM25,为节约空间,齿轮的模数为 0.4 走纸轮的直径约为 10mm,周长为 31.4mm(5/4 inch) 传动系如下 LF 电机→走纸轮 (15/360)×(12/53)×(16/27)×31.4 mm =0.1755 mm<0.17639mm(1/144inch) （3）本设计 走纸微步量为 1/144inch,电机为 15º PM25,为节约空间,齿轮的模数为 0.4 走纸轮周长 4/3 inch,直径为 10.78mm 传动系如下 LF 电机→走纸轮 (15/360) × (11/48) × (12/22) × 10.78 × 3.14 = 0.17630 mm<0.17639 mm(1/144inch) LF 电机规格如下 类型 15º PM25 四相 电机齿轮 m=0.4,z=11,t=5 驱动方式 BIOPOLAR，24V，恒流斩波 工作频率 200pps-1000pps 输出转矩 150×10-4N.m---900pps 接口 端子 JST-4 走纸轮和从动轮： 走纸轮为橡胶轮，橡胶硬度为 60°±2°。

从动轮直径 5mm，为光轮，从动轮靠 簧片与走纸轮对压，从动轮仅与走纸轮和簧片接触为便于出纸，从动轮位于走 纸轮中心线偏出纸方向的位置走纸轮和打印面相切 三．三． 色驱系统色驱系统 A3的色驱系统同M-U110和MP512一样采用蜗杆和斜齿机构传动,可以在较 小空间内获得较大的传动比 色驱的传动： 螺杆 ?传递齿轮 ?蜗杆 ?斜齿 ?色驱棘轮 当字车往复运动时，蜗杆和斜齿始终在转动，只有当字车从右向左运动（回 程）时,斜齿才能带动色驱棘轮转动从而带动色带转过相应距离棘轮和棘爪的 配合实现了色带的单向运动斜齿带有棘爪和色驱棘轮配合成一体 M-U110 的色驱传动 从 CR 电机到棘轮 （18/360）×（20/50）×（16/33）×（1/14）= 0.00069264 本设计的的色驱传动 从 CR 电机到棘轮 （15/360）×（12/30）×（12/24）×（1/14）= 0.00059523 所以本设计色带转得比 M-U110 慢 蜗杆与斜齿轮传动系设计： 蜗杆头数为 Z1=1 ，蜗杆轴面齿形压力角αs=20°； 斜齿轮齿数 Z2=14，齿形压力角α=20°； 蜗杆和斜齿轮传动的轴交角∑＝90°， 测量 110 蜗杆外径 D＝6.14，轴向齿距 ts＝1.72mm，即： ts＝π×ms 可以求得： ms＝0.547，取 ms＝0.55， D＝（q＋2）ms 则可求得 q＝9.163636 若取 q ＝9 ，Tan（γ）＝ Z / q ＝1 / 9 可以求得：γ＝6.34019° γ＝6.34019°， 测量 110 斜齿轮外径 Ds=8.7 mm，齿数 Z=14，即： Ds＝ms×Z + 2×ms＝m / cos（β）×14＋2×m / cos（β）＝ 8.7 ＝m / cos（β）×16 ， 若取标准模数 m＝0.5，则β＝24.62° 中心距 a＝1 / 2 ×（ms×q＋ms×Z）＝0.5×0.55×（9+14）＝6.325mm 。