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随着社会经济的飞速发展,纸张作为刻录时代进步的载体其需求量逐倍增加。目前,我国中小印刷企业所使用的印刷机多为成本低、故障率小的单面纸印刷机,由于单面纸印刷机只能同时进行单面印刷,然后将单面印刷完的纸张翻转过来再进行反面印刷。所以,提高翻转环节的工作效率成为印刷行业所面临的一个重要问题。作为印刷辅助设备的纸堆翻转机,可以对纸堆进行批量翻转,不仅能够提高生产效率和作业质量,延长印刷机的使用寿命,还能改善管理流程并节省大量人力物力,因此对纸堆翻转机的设计与研究具有重要的意义。本文的主要研究内容如下:根据纸堆翻转机的功能要求,确定设计方案,进行整体结构的设计。明确翻转方式、运行原理,选择合适的动力控制系统,通过SolidWorks软件建立纸堆翻转机三维模型,运用力学理论和相关原理对纸堆翻转机中各零部件和传动系统进行设计、计算。基于建立的三维结构模型,用SolidWorks软件的simulation功能,对关键零部件进行静力学分析,得到应力、位移分布云图,对仿真中零件出现的强度不足问题利用迭代法跟踪结果趋势,逼近准确结果,优化结构设计。采用复数矢量法建立纸堆翻转机运动学方程,采用牛顿-欧拉方法构建纸堆翻转机的动力学平衡方程。利用MATLAB软件对运动学和动力学方程进行数值求解,得到速度、加速度、力等相关参数的变化规律。通过SolidWorks软件的motion功能对纸堆翻转机进行运动学和动力学虚拟仿真分析,并与理论分析结果进行比对,验证纸堆翻转机结构设计的合理性。引入模态分析理论,通过SolidWorks对关键零部件进行模态分析,得到五阶模态振型图,采取相应措施避开危险频率防止发生共振。制备纸堆翻转机样机,研究纸堆翻转机生产的加工工艺和焊接方式,记录样机工作数据,并计算收益回报周期,对纸堆翻转机未来的发展趋势做出展望,为翻转机结构设计制造提供理论指导和技术支持。