变速输纸机构是单张纸胶印机和模切机等设备中进行纸张输送的重要部件,其运动性能的优劣,影响到纸张输送的平稳性。本文在分析现有的三种变速输纸机构的基础上,进行性能比较及机构优化设计。本课题主要内容如下:(1)对三种变速输纸机构——椭圆齿轮变速机构、转动导杆变速机构和齿轮连杆变速机构进行运动学分析,利用Matlab编制程序计算其输出速度和加速度,并讨论了机构相关系数对其特征曲线的影响。(2)根据机械优化设计理论,在满足设计要求的前提下,依据机构特性,选择合适的目标函数,建立了三种变速输纸机构的优化设计模型,并在Matlab中对优化模型进行求解,分析优化结果。(3)根据优化得到的机构参数,对三种变速机构进行运动学性能方面的比较,表明采用齿轮连杆机构的变速输纸装置性能最优;在Pro/E中建立三种机构的三维模型,在Pro/E中和ADAMS中进行仿真,验证了理论分析结果,对不同机构的仿真比较也表明齿轮连杆机构最适合实际应用。(4)比较不同齿轮比例下齿轮连杆机构的工作性能,确定最终的设计方案为齿轮比例为1:1:1型;根据厂家机器的已知数据,利用多目标的优化模型设计出齿轮连杆机构的具体参数;建立所设计齿轮连杆机构的三维模型,导入ADAMS软件中进行了虚拟样机仿真。本课题从生产实际出发,在对现有变速输纸机构性能比较的基础之上,利用优化的方法进行机构设计,为企业的设计和使用提供依据,具有一定的理论和实际应用价值。