本發(fā)明屬于印刷機檢測領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于傳遞路徑分析(TPA)的單張紙平版印刷機振動源定位方法。

背景技術(shù)：

高速印刷機振動過大不僅降低印刷品質(zhì)量，而且增大印刷車間噪聲，影響操作人員的身體健康。由于印刷機結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，印刷滾筒(印版滾筒、膠皮滾筒、壓印滾筒)副、往復(fù)運動機構(gòu)等多子系統(tǒng)激勵源的耦合作用造成振動源定位困難。

在印刷過程中，圖文轉(zhuǎn)移或紙張定位時，印刷機系統(tǒng)中關(guān)鍵部件可能出現(xiàn)共振現(xiàn)象，以至于影響到印刷品質(zhì)量。振動過大會加速印刷機磨損，降低套印精度，因此，印刷機從設(shè)計、出廠到使用過程中服務(wù)都需要運用振動測試技術(shù)，了解印刷機子系統(tǒng)或局部構(gòu)件故障或狀態(tài)發(fā)生變化時對整機動態(tài)性能的影響，才能科學(xué)地進行減振、降噪，保證設(shè)備的穩(wěn)定性及可靠性。

國內(nèi)外企業(yè)、高校在印刷機動態(tài)特性方面進行了大量基礎(chǔ)研究，并將成果應(yīng)用于印刷機改進設(shè)計及故障診斷?，F(xiàn)有技術(shù)主要集中在印刷機關(guān)鍵機構(gòu)的運動和動力學(xué)分析方面，而沒有從印刷機系統(tǒng)各子機構(gòu)綜合作用角度研究其對印刷品質(zhì)量的影響。由于印刷機系統(tǒng)復(fù)雜，振動傳遞路徑眾多且存在耦合現(xiàn)象，主要振動源的準確定位非常困難，而主要振動源的精準定位是印刷機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和故障診斷的基礎(chǔ)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述技術(shù)問題而提供一種基于傳遞路徑分析的印刷機振動源定位方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種基于傳遞路徑分析的印刷機振動源定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)印刷機系統(tǒng)解析為子系統(tǒng)；

2)建立印刷機系統(tǒng)的TPA模型；

3)印刷機系統(tǒng)傳遞路徑分級；

4)建立各級傳遞路徑的拓撲模型；

5)各振動源與目標(biāo)點的響應(yīng)物理坐標(biāo)描述；

6)建立各級傳遞路徑的頻響函數(shù)；

7)布置各子系統(tǒng)振動源與目標(biāo)點的測點；

8)各子系統(tǒng)振動源與目標(biāo)點振動測試；

9)通過逆矩陣法求解各傳遞路徑載荷；

10)通過頻譜分析，計算總目標(biāo)點響應(yīng)得到各路徑貢獻量；

11)通過比較各路徑貢獻量得到印刷機系統(tǒng)的最大振動源。

所述的步驟1)印刷機系統(tǒng)解析為子系統(tǒng)，子系統(tǒng)主要包括輸紙部、紙張傳遞部、輸墨輸水部、印刷單元、收紙部、主傳動部和機架，如圖1所示。單張紙平版印刷機系統(tǒng)的色數(shù)用符號nc表示，nc≥4。Pi，Bi，Ii分別表示單張紙平版印刷機系統(tǒng)的第i個印刷色組的印版滾筒、膠皮滾筒和壓印滾筒，這里，i＝1，2，3，…，nc；傳紙滾筒用符號Ti表示，i＝1，2，3，…，nc，其中，T1表示前傳滾筒，前傳滾筒齒輪與第1色組壓印滾筒(I1)齒輪嚙合，為紙張傳遞部、輸紙部分離頭提供動力。前傳滾筒(T1)為等徑滾筒，壓印滾筒和其他傳紙滾筒采用倍徑滾筒。

所述的步驟2)建立印刷機系統(tǒng)的TPA模型，如圖1所示。

①主傳動部傳遞路徑：印刷機一般通過布置于印刷色組之間的主電機驅(qū)動，主電機安裝于底座上，通過楔型帶將主動帶輪與被動帶輪相連，與其被動帶輪連接的齒輪與壓印滾筒齒輪嚙合，驅(qū)動整機印刷。盡管楔型帶具有一定的緩沖和吸振作用，但主電機運轉(zhuǎn)速度的波動，仍會通過主傳動鏈影響壓印滾筒上承載紙張的圖文位置精度。

②輸紙部傳遞路徑：印刷機的操作面和傳動面總體上沿縱向中心線對稱，圖1為操作面主視方向示意圖。輸紙部主要實現(xiàn)紙張從紙堆分離，并依次、逐張輸送到定位部件前規(guī)的功能。輸紙部的核心部件分離頭主軸通過萬向軸或鏈傳動與主機的驅(qū)動齒輪相連接，該驅(qū)動齒輪與傳紙滾筒(T1)的滾筒齒輪嚙合。

③紙張傳遞部傳遞路徑：紙張傳遞系統(tǒng)由前規(guī)、側(cè)規(guī)、遞紙、開閉牙等機構(gòu)組成，對由輸紙機紙堆輸送的紙張進行縱向、橫向定位、由輸紙板到前傳滾筒(T1)的傳遞。前規(guī)機構(gòu)、遞紙機構(gòu)通過前傳滾筒操作面墻板外側(cè)軸端凸輪座上的前規(guī)凸輪、遞紙凸輪驅(qū)動。前規(guī)機構(gòu)的執(zhí)行部定位板對紙張進行縱向定位，其振動過大將影響印刷品縱向套印精度。側(cè)規(guī)的執(zhí)行部件拉紙輪由前傳滾筒驅(qū)動的空間凸輪機構(gòu)帶動，橫向拉紙，實現(xiàn)紙張的橫向定位，其振動過大將影響印刷品套印精度。遞紙機構(gòu)在前傳滾筒軸端遞紙凸輪的驅(qū)動下，通過凸輪連桿組合，帶動擺動器機構(gòu)往復(fù)擺動，實現(xiàn)由輸紙板到前傳滾筒的紙張傳動，其振動過大，將影響印刷品的縱向套印精度。

④印刷部傳遞路徑：印版滾筒承載著圖文，通過膠皮滾筒轉(zhuǎn)移到壓印滾筒表面運載的紙張上，壓印滾筒齒輪為主動齒輪，膠皮滾筒齒輪與壓印滾筒齒輪嚙合，印版滾筒齒輪與膠皮滾筒齒輪嚙合。這里只考慮合壓后，正常印刷過程中，振動對套印精度影響，不考慮滾筒離合對套印精度影響。印版滾筒與膠皮滾筒因空檔等產(chǎn)生的振動一方面造成其承載或轉(zhuǎn)移圖文的位置變化，另一方面，印版與膠皮滾筒產(chǎn)生的振動通過墻板傳遞到壓印滾筒，影響接收圖文的紙張位置變化。

⑤輸墨輸水部傳遞路徑：印版滾筒操作面軸端的滾筒齒輪為主動齒輪，與輸墨輸水部的輪系齒輪嚙合，通過串墨機構(gòu)和串水機構(gòu)，分別驅(qū)動串墨輥和串水輥高速轉(zhuǎn)動并同時垂直于墨路墻板往復(fù)橫向移動，將油墨和潤版液打勻。串墨輥和串水輥產(chǎn)生的振動通過與印刷部墻板相連接的墨路墻板傳遞到印版滾筒、膠皮滾筒和壓印滾筒，影響圖文和紙張的套印位置。同時，與墨路輪系齒輪連接、由凸輪連桿棘輪組成的間歇運動機構(gòu)，驅(qū)動傳墨輥和傳水輥往復(fù)擺動，實現(xiàn)墨路的持續(xù)供墨和水路的持續(xù)供水。水輥和墨輥的間歇往復(fù)運動引起墨路墻板的振動，經(jīng)印刷部墻板傳遞到印版滾筒、膠皮滾筒和壓印滾筒。此外，因工藝需要，著水輥和著墨輥工作過程中，需保持對印版的一定壓力，該載荷引起的振動同樣經(jīng)墨路墻板、印刷部墻板傳遞到印版滾筒、膠皮滾筒和壓印滾筒，影響圖文套印精度。

⑥收紙部傳遞路徑：收紙滾筒鏈條由固連于收紙滾筒的鏈輪驅(qū)動，通過與印刷部墻板內(nèi)側(cè)及收紙部墻板上的開閉牙凸輪，實現(xiàn)印刷品的接取與輸出、收集。收紙部開閉牙及鏈條的高速運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動通過與印刷部墻板相連接的收紙部墻板，傳遞到壓印滾筒，影響圖文的套印精度。

⑦傳紙滾筒傳遞路徑：壓印滾筒齒輪與印刷部之間的傳紙滾筒齒輪嚙合，傳紙滾筒主要實現(xiàn)前后印刷部間的紙張傳遞，其交接紙張通過印刷部墻板內(nèi)側(cè)開閉牙機構(gòu)實現(xiàn)，開閉牙機構(gòu)固連于印刷部墻板內(nèi)側(cè)，開閉牙機構(gòu)擺桿及咬紙牙安裝于傳紙滾筒牙軸上。開閉牙過程引起的振動一方面通過開閉牙凸輪固連的印刷部墻板傳遞到壓印滾筒，另一方面直接作用于傳紙滾筒運載的紙張上面，影響圖文套印精度。

此外，輸紙部及收紙部的紙堆升降電機，拉版電機，水輥、墨輥驅(qū)動電機，因其激勵遠低于主電機，故不考慮這些輔助電機的貢獻量。

圖1為單張紙平版印刷機系統(tǒng)的TPA模型的振源、傳遞路徑、接受者、傳遞函數(shù)示意圖。

所述的步驟3)印刷機系統(tǒng)傳遞路徑分級，單張紙平版印刷機分級傳遞路徑如圖2所示。

根據(jù)單張紙平版印刷機各傳遞路徑與目標(biāo)點之間作用的關(guān)系，將圖1中系統(tǒng)的傳遞路徑分為三級，如圖2所示。第1級是施加往復(fù)加速度載荷的各機構(gòu)(前規(guī)、側(cè)規(guī)、供墨、供水等)，作為振源，將結(jié)構(gòu)載荷通過印刷部墻板直接傳遞給子系統(tǒng)目標(biāo)點-各色壓印滾筒肩鐵。第2級是各機構(gòu)通過著墨輥將振動傳到承載圖文的印版滾筒、膠皮滾筒，最終傳遞到各色壓印滾筒。第3級是各色組壓印滾筒肩鐵(子系統(tǒng)目標(biāo)點)通過傳紙滾筒，達到最終目標(biāo)點-最后色組的壓印滾筒肩鐵。

所述的步驟4)傳遞路徑的拓撲模型如圖3所示。

為了分析振源及便于建立頻響函數(shù)，將各級傳遞路徑，以拓撲圖的形式表述，僅含有振源、傳遞函數(shù)及目標(biāo)點，簡化了具體結(jié)構(gòu)，如圖3所示。

所述的步驟5)指各振動源與目標(biāo)點的響應(yīng)物理坐標(biāo)描述；

以第1色組壓印滾筒中心軸線與印刷部傳動面、操作面墻板的對稱中心面交點為坐標(biāo)系原點O0，以沿第1色組壓印滾筒中心軸線所在直線為x軸，由操作面指向傳動面方向為x軸正向；以過O0點，沿印刷機對稱中心面內(nèi)的水平線為y軸，由輸紙部指向收紙部為y軸正向；按笛卡爾法則，以過O點、垂直向上的方向為z軸正向，建立固連于印刷部墻板的絕對坐標(biāo)系O₀x₀y₀z₀。變量角標(biāo)中符號x，y，z分別指沿O₀x₀y₀z₀各坐標(biāo)軸的分量。單張紙單面印刷機在印刷過程中以單側(cè)紙邊為橫向基準，為此，采用操作面?zhèn)纫?guī)進行橫向定位，nc個印刷色組的壓印滾筒操作面肩鐵徑向(y軸和z軸)和軸向跳動(x軸)為目標(biāo)點。第1色壓印滾筒自印刷機“零點”的轉(zhuǎn)角位移用θ表示，如圖4所示。

在印刷機傳遞路徑分析的過程中，激勵源和傳遞路徑分屬不同的子系統(tǒng)。施加力載荷的激勵源一側(cè)稱為主動側(cè)，傳遞路徑的目標(biāo)點一側(cè)稱為被動側(cè)。載荷在主動側(cè)和被動側(cè)之間的作用，稱為振動傳遞函數(shù)(VTF)，也被稱為頻率響應(yīng)函數(shù)(FRF)，表示施加載荷和接收者之間的關(guān)系。

傳遞路徑目標(biāo)點與激勵源一般分布在彈性元件的兩端，如輸紙部萬向軸傳動鏈、收紙鏈條開閉牙取、放紙系統(tǒng)、墨路墻板與印刷部墻板連接、傳紙滾筒運動鏈、印刷部圖文傳遞系統(tǒng)、紙張傳遞系統(tǒng)。如果有n條路徑，那么目標(biāo)點的總響應(yīng)可看作是各條傳遞路徑貢獻量的線性疊加。對于振動而言，每條路徑只考慮x，y，z三個方向的移動。目標(biāo)點的輸出響應(yīng)用X_k(ω)，第i條結(jié)構(gòu)路徑對目標(biāo)點k的輸出響應(yīng)X_ik(ω)，第j條結(jié)構(gòu)路徑從振源到目標(biāo)點的頻響函數(shù)為FRF_k(ω)。壓印滾筒肩鐵的跳動分為徑向跳動(x向水平跳動和y向垂直跳動的合成為徑向，在印刷品上表征為縱向套印誤差)和端面跳動(x軸向跳動，在印刷品上表征為橫向套印誤差)。

各振動源與目標(biāo)點的響應(yīng)物理坐標(biāo)描述，計算模型為：

其中，ω表示頻率，n表示結(jié)構(gòu)路徑數(shù)量

x_k(ω)是壓印滾筒操作面肩鐵上目標(biāo)點k的軸向輸出響應(yīng)，

y_k(ω)是壓印滾筒操作面肩鐵上目標(biāo)點k的水平方向輸出響應(yīng)，

z_k(ω)是壓印滾筒操作面肩鐵上目標(biāo)點k的水平方向輸出響應(yīng)。

x_ik(ω)是結(jié)構(gòu)路徑i對壓印滾筒操作面肩鐵上目標(biāo)點k的軸向輸出響應(yīng)貢獻，

y_ik(ω)是結(jié)構(gòu)路徑i對壓印滾筒操作面肩鐵上目標(biāo)點k的水平方向輸出響應(yīng)貢獻，

z_ik(ω)是結(jié)構(gòu)路徑i對壓印滾筒操作面肩鐵上目標(biāo)點k的垂直方向輸出響應(yīng)的貢獻。

所述的步驟6)建立各級傳遞路徑的頻響函數(shù)；

展開(1)式，得到各方向輸出響應(yīng)分量形式：

這里，ω表示頻率，n表示結(jié)構(gòu)路徑數(shù)量

x_k(ω)是壓印滾筒操作面肩鐵上目標(biāo)點k的軸向輸出響應(yīng)，

y_k(ω)是壓印滾筒操作面肩鐵上目標(biāo)點k的水平方向輸出響應(yīng)，

z_k(ω)是壓印滾筒操作面肩鐵上目標(biāo)點k的水平方向輸出響應(yīng)。

x_ik(ω)是結(jié)構(gòu)路徑i對壓印滾筒操作面肩鐵上目標(biāo)點k的軸向輸出響應(yīng)貢獻，

F_xi(ω)是路徑位置i的輸入結(jié)構(gòu)載荷x方向分量，

FRF_xik(ω)是結(jié)構(gòu)路徑i到壓印滾筒操作面肩鐵上目標(biāo)點k的x方向頻率響應(yīng)函數(shù)。

y_ik(ω)是結(jié)構(gòu)路徑i對壓印滾筒操作面肩鐵上目標(biāo)點k的水平方向輸出響應(yīng)貢獻，

F_yi(ω)是路徑位置i的輸入結(jié)構(gòu)載荷y方向分量，

FRF_yik(ω)是結(jié)構(gòu)路徑i到壓印滾筒操作面肩鐵上目標(biāo)點k的y方向頻率響應(yīng)函數(shù)。

z_ik(ω)是結(jié)構(gòu)路徑i對壓印滾筒操作面肩鐵上目標(biāo)點k的垂直方向輸出響應(yīng)的貢獻，

F_zi(ω)是路徑位置i的輸入結(jié)構(gòu)載荷z方向分量，

FRF_zik(ω)是結(jié)構(gòu)路徑i到壓印滾筒操作面肩鐵上目標(biāo)點k的z方向頻率響應(yīng)函數(shù)。

荷載指在主動和被動部分之間的作用，稱為噪聲傳遞函數(shù)(NTF)，也被稱為頻率響應(yīng)函數(shù)(FRF)，表征載荷和接收者之間的關(guān)系。路徑用NTF表示。

假設(shè)來自于印刷機中不同傳遞路徑的貢獻量構(gòu)成了總響應(yīng)，即：

其中Y_k是目標(biāo)點k處的振動或聲壓，Y_ijk是傳遞路徑i在j方向上的貢獻量。

Y_ijk＝X_ij×H_ij (2)

其中X_ij是傳遞路徑i在j方向上的激勵，H_ij是傳遞路徑上j方向傳遞的位置k處的傳遞函數(shù)、振動-聲學(xué)傳遞函數(shù)或者聲學(xué)傳遞函數(shù)。

所述的步驟7)布置各子系統(tǒng)振動源與目標(biāo)點的測點；

根據(jù)對印刷機整體系統(tǒng)的傳遞路徑分析，選擇印刷部傳遞路徑作為應(yīng)用實例，以圖文套印影響較大的壓印滾筒徑向振動作為目標(biāo)點，滾筒齒輪、印刷部墻板為路徑參考點；

所述的步驟8)通過逆矩陣法得到路徑載荷，從而計算得到各路徑的貢獻量。

本發(fā)明的原理：采用傳遞路徑分析(Transfer Path Analysis，簡稱TPA)方法對印刷機振動聲源定位方法進行了研究。首先，根據(jù)印刷機結(jié)構(gòu)及運動特征，構(gòu)建了單張紙平版印刷機的TPA模型，確定了主要子系統(tǒng)的激勵源。其次，依據(jù)多級混合TPA方法，建立了測量振動接收點與振動激勵源之間的頻率響應(yīng)函數(shù)模型。最后，以單張紙平版印刷機的印刷副傳遞路徑為例，選取10條傳遞路徑，建立了各路徑頻響函數(shù)模型；用三向壓電加速度傳感器進行振動測試，建立了加速度頻率響應(yīng)函數(shù)，得到了各路徑的振動貢獻率，確定了測試對象的噪聲源。研究表明：單張紙平版印刷機運行過程中膠皮滾筒空檔的載荷突變是造成壓印滾筒跳動異常的原因。

2.2工況傳遞路徑分析方法(OTPA)原理

工況傳遞路徑分析方法(OTPA)對傳統(tǒng)路徑分析方法的改進，基于傳遞率的計算準則，用在工況測試條件下的激勵處響應(yīng)信號代替式(2)中的激勵，用傳遞率函數(shù)矩陣代替式(2)中的傳遞函數(shù)，因此，OTPA方法能夠在一次工況條件下測試得到傳遞函數(shù)矩陣中的所有元素[8]。

如果測試中，有m條路徑，n個目標(biāo)點，那么可以將式(2)寫成矩陣形式為：

在整個印刷機測試過程中，需要選擇不同印刷速度進行穩(wěn)態(tài)測試。假設(shè)選擇印刷機的測試印刷速度數(shù)目為r，式(3)可寫成

簡化即：

Y＝XH (5)

則，傳遞矩陣為

H＝X+Y (6)

當(dāng)通過式(6)計算傳遞函數(shù)矩陣各元素時，需要求到X的廣義逆矩陣，為了使廣義逆矩陣存在唯一解，則測試工況數(shù)r必須大于選擇的路徑數(shù)m。

使用OTPA方法尋找印刷機振動及噪聲源的過程中，某一路徑上的激勵可能會造成其它路徑的振動，路徑的交叉耦合會得到錯誤的結(jié)果，因此傳感器布置位置尤其重要[9]。為了減少串?dāng)_，在選擇參考點時，需要對振動源或噪聲源進行粗略分離和排序，保證該處傳感器信號盡可能完全包括該噪聲源特征，又不受其它源的影響。

2.3采用矩陣奇異值分解(SVD)解耦

為了使OTPA實驗結(jié)果更加準確，需要對輸入變量矩陣進行奇異值分解(SVD)，即

X＝UDV^T (7)

其中：U和V為酉矩陣，D為對角矩陣，其對角上的元素T為奇異值，從大到小排列，其中較小的元素可以認為是信號擾動和噪聲，去除以后留下的分量線性疊加的結(jié)果就是原始信號。因此SVD可以將原信號分解，通過篩選合適的分量實現(xiàn)對信號特征量的提取，從而減少信號噪聲和路徑串?dāng)_的影響。

設(shè)經(jīng)過處理的輸入矩陣為代入式(6)得：

總路徑輸出矩陣為：

計算某一路徑貢獻量為：

附圖說明

圖1是本發(fā)明的印刷機TPA模型示意圖；

圖2是本發(fā)明基于傳遞路徑分析的印刷機振動源定位流程圖；

圖3是本發(fā)明多級傳遞路徑分析示意圖；

圖4是本發(fā)明傳遞路徑分析模型拓撲圖；

圖5是本發(fā)明壓印滾筒部件組成及絕對坐標(biāo)系的建立；

圖6是本發(fā)明的壓印滾筒子系統(tǒng)TPA模型；

圖7是本發(fā)明的正常印刷速度下振動貢獻量擬合曲線；

圖8是本發(fā)明的正常印刷速度下壓印滾筒z方向振動試驗及合成曲線；

圖9是本發(fā)明所參考的傳遞路徑分析基本原理及參考車輛傳遞路徑模型。

附圖標(biāo)記如下：

圖1中，1-地基，2-底座，3-主傳動齒輪，4-傳動帶輪，5-楔型帶，6-主動帶輪，7-主電機，8-輸紙傳動齒輪，9-主動鏈輪，10-擺動器，11-前規(guī)，12-側(cè)規(guī)，13-輸紙傳動鏈條，14-連接墻板，15-輸紙從動鏈輪，16-分離頭，17-輸紙機墻板，18-輸紙板，19-著水輥，20-串水輥，21-傳水輥，22-著墨輥，23-串墨輥，24-傳墨輥，25-第1色組墨路墻板，26-第2色組墨路墻板，27-第nc色組墨路墻板，28-收紙滾筒，29-收紙傳動鏈輪，30-收紙鏈條，31-紙張減速裝置，32-收紙墻板，33-第1色組印刷部墻板，34-第2色組印刷部墻板，35-第nc色組印刷部墻板，101-第1色組壓印滾筒(I1)，102-第1色組膠皮滾筒(B1)，103-第1色組印版滾筒(P1)，201-第2色組壓印滾筒(I2)，202-第2色組膠皮滾筒(B2)，203-第2色組印版滾筒(P2)，301-第nc色組壓印滾筒(Inc)，302-第nc色組膠皮滾筒(B2)，303-第nc色組印版滾筒(Pnc)，36-前傳滾筒(T1)，37-傳紙滾筒(T2)，38-傳紙滾筒(T3)，39-傳紙滾筒(Tnc)；

圖3中，1-墻板(傳動面)，2-齒輪座，3-滾筒齒輪，4-軸端擋蓋，5-軸套，6-開牙滾子，7-擺桿，8-彈簧導(dǎo)桿，9-肩鐵(傳動面)，10-牙墊，11-牙片，12-咬紙牙，13-牙軸支架，14-咬紙牙軸，15-滾筒空檔，16-肩鐵(操作面)，17-開閉牙凸輪，18-滾筒工作面，19-壓印滾筒體，20-軸套，21-墻板(操作面)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細的說明。

印刷機系統(tǒng)傳遞路徑如圖1所示，各傳遞路徑構(gòu)成如下：

①主傳動部傳遞路徑(TP1，見圖2和圖3)：印刷機一般通過布置于印刷色組之間的主電機7驅(qū)動，主電機7通過固定螺栓與安裝于地基1上底座2相連接，主動帶輪6通過楔型帶5與傳動帶輪4相連接，與傳動帶輪4固連的主傳動齒輪3與第2色組壓印滾筒201(I2)的壓印滾筒齒輪嚙合，驅(qū)動整機印刷。盡管楔型帶5具有一定的緩沖和吸振作用，但主電機7運轉(zhuǎn)速度的波動，仍會通過主傳動鏈反映到壓印滾筒承載的紙張圖文位置精度上。

②輸紙部傳遞路徑(TP2，見圖2和圖3)：印刷機的操作面和傳動面墻板總體上沿縱向中心線對稱，圖1為操作面主視方向示意圖。輸紙部主要實現(xiàn)紙張從紙堆分離，并依次、逐張輸送到定位部件前規(guī)的功能。輸紙部的核心部件分離頭16主軸通過萬向軸或鏈傳動與主機的輸紙傳動齒輪8相連接，主動鏈輪9與輸紙傳動齒輪8固連，輸紙傳動齒輪8與前傳滾筒36(用符號“T1”表示，下同)的齒輪嚙合，主動鏈輪9通過輸紙傳動鏈條13與輸紙從動鏈輪15連接，分離頭16上各往復(fù)運動機構(gòu)的不均勻慣性載荷通過輸紙傳動鏈的傳遞路徑影響壓印滾筒101(I1)運動的均勻性，另一方面，這些不均勻慣性載荷通過與輸紙機墻板17和主機第1色組印刷墻板33連接的連接墻板14的傳遞路徑傳遞到壓印滾筒101(I1)。

③紙張傳遞部傳遞路徑(TP3，TP4，TP5，TP6，見圖2和圖3)：如圖1所示，紙張傳遞系統(tǒng)由前規(guī)11、側(cè)規(guī)12、擺動器10、開閉牙等機構(gòu)組成，對由輸紙機輸送的紙張進行縱向、橫向定位、由輸紙板18到前傳滾筒36(T1)的傳遞。前規(guī)機構(gòu)、遞紙機構(gòu)通過前傳滾筒36(T1)操作面墻板外側(cè)軸端凸輪座上的前規(guī)凸輪、遞紙凸輪驅(qū)動，執(zhí)行部定位板對定位紙張進行縱向定位件，其振動過大將影響印刷品縱向套印精度。側(cè)規(guī)機構(gòu)的執(zhí)行部件拉紙輪由前傳滾筒驅(qū)動的空間凸輪機構(gòu)帶動，橫向拉紙，實現(xiàn)紙張的橫向定位，其振動過大將影響印刷品橫向套印精度。遞紙機構(gòu)在前傳滾筒36(T1)軸端遞紙凸輪的驅(qū)動下，通過凸輪連桿組合，帶動擺動器往復(fù)擺，實現(xiàn)由輸紙板18到前傳滾筒36(T1)的紙張傳動，其振動過大，將影響印刷品的縱向套印精度。

④印刷部傳遞路徑(TPPi，TPBi，TP5nc+8，TP5nc+9，TP5nc+8+i，TP6nc+8，見圖2和圖3)：如圖1所示，印版滾筒103(P1)、203(P2)、303(Pnc)承載著圖文，通過膠皮滾筒102(B1)、202(B2)、302(Bnc)將油墨轉(zhuǎn)移到壓印滾筒101(I1)、201(I2)、301(Inc)表面運載的紙張上。如圖3所示，壓印滾筒101(I1)、201(I2)、301(Inc)齒輪為主動齒輪，膠皮滾筒102(B1)、202(B2)、302(Bnc)齒輪分別與各自的壓印滾筒101(I1)、201(I2)、301(Inc)齒輪(圖3中3)嚙合，印版滾筒103(P1)、203(P2)、303(Pnc)齒輪分別與各自的與膠皮滾筒102(B1)、202(B2)、302(Bnc)齒輪嚙合。這里只研究合壓后、正常印刷過程中，振動對套印精度影響，不考慮滾筒離合對套印精度影響。印版滾筒103(P1)、203(P2)、303(Pnc)與膠皮滾筒102(B1)、202(B2)、302(Bnc)因空檔(圖3中15)等產(chǎn)生的振動一方面造成其承載或轉(zhuǎn)移圖文的位置變化，另一方面，印版滾筒與膠皮滾筒產(chǎn)生的振動通過墻板傳遞到壓印滾筒，造成接收圖文的紙張位置變化。

⑤輸墨輸水部傳遞路徑(TP7，TP8，TP9，TP10，TP11，TP12，TP13，TP14，TP15，TP16，TP5i+1，TP5i+2，TP5i+3，TP5i+4，TP5i+5，TP5nc+1，TP5nc+2，TP5nc+3，TP5nc+4，見圖2和圖3)：如圖1所示，印版滾筒103(P1)、203(P2)、303(Pnc)操作面軸端的齒輪為主動齒輪，與輸墨輸水部的輪系齒輪嚙合；串墨機構(gòu)和串水機構(gòu)，分別驅(qū)動串墨輥23和串水輥20同時高速轉(zhuǎn)動和垂直于墨路墻板25、26、27往復(fù)橫向移動，將油墨和潤版液打勻。串墨輥23和串水輥20產(chǎn)生的振動通過與印刷部墻板33、34、35相連接的墨路墻板25、26、27傳遞到印版滾筒103(P1)、203(P2)、303(Pnc)、膠皮滾筒102(B1)、202(B2)、302(Bnc)和壓印滾筒101(I1)、201(I2)、301(Inc)，影響圖文和紙張的套印位置。同時，與墨路輪系齒輪連接的由凸輪連桿棘輪組成的間歇運動機構(gòu)，驅(qū)動傳墨輥24和傳水輥21往復(fù)擺動，實現(xiàn)墨路的持續(xù)供墨和水路的持續(xù)供水。串水輥20和串墨輥23的間歇往復(fù)運動引起墨路墻板25、26、27的振動，經(jīng)印刷部墻板33、34、35傳遞到印版滾筒103(P1)、203(P2)、303(Pnc)、膠皮滾筒102(B1)、202(B2)、302(Bnc)、壓印滾筒101(I1)、201(I2)、303(Inc)。此外，因工藝需要，著水輥19和著墨輥22工作過程中，需保持對印版的一定壓力，該載荷引起的振動同樣經(jīng)墨路墻板、印刷部墻板傳遞到印版滾筒103(P1)、203(P2)、303(Pnc)、膠皮滾筒102(B1)、202(B2)、302(Bnc)、壓印滾筒101(I 1)、201(I2)、301(Inc)，影響圖文套印精度。

⑥收紙部傳遞路徑(TP5nc+5，TP5nc+6，TP5nc+7，見圖2和圖3)：收紙滾筒28(圖1)齒輪與壓印滾筒303(Inc)齒輪嚙合(圖3)，收紙鏈條30(圖1)由固連于收紙滾筒28(圖1)的傳動鏈輪29驅(qū)動，通過與印刷墻板33(圖1)內(nèi)側(cè)及收紙墻板32上的開閉牙凸輪，實現(xiàn)印刷品的接取與輸出、收集。收紙開閉牙及收紙鏈條30的高速運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動通過與印刷主機相連接的收紙墻板22，傳遞到壓印滾筒303(Inc)，影響圖文的套印精度。

⑦傳紙滾筒傳遞路徑(TPT1，TPT2，TPTi，TPTnc，見圖2和圖3)：如圖3所示，壓印滾筒101(I1)、201(I2)、303(Inc)齒輪與印刷色組間的傳紙滾筒36(T1)、37(T2)、38(T3)、39(Tnc)齒輪嚙合，傳紙滾筒36(T1)、37(T2)、38(T3)、39(Tnc)主要實現(xiàn)前后印刷色組間的傳遞，其交接紙張通過墻板內(nèi)側(cè)開閉牙凸輪17(圖3)機構(gòu)實現(xiàn)，開閉牙機構(gòu)固連于印刷墻板33、34、35(圖1)，開閉牙機構(gòu)擺桿7及咬紙牙12安裝于傳紙滾筒37(T2)咬紙牙軸14上。開閉牙過程開牙滾子6(圖3)引起的振動一方面通過開閉牙凸輪固連的印刷墻板33、34、35(圖1)傳遞到壓印滾筒101(I1)、201(I2)、301(Inc)，另一方面直接作用于傳紙滾筒36(T1)、37(T2)、38(T3)、39(Tnc)運載的紙張上面，影響圖文套印精度。

此外，印刷機上輸紙及收紙部的紙堆升降電機，拉版電機，水輥、墨輥還有驅(qū)動電機，因其激勵低于主電機，不考慮這些輔助的貢獻量。

圖1為單張紙多色平版印刷機系統(tǒng)的TPA模型的振源、傳遞路徑、接受者、傳遞函數(shù)示意圖。

所述的步驟3)印刷機系統(tǒng)傳遞路徑分級，單張紙平版印刷機分級傳遞路徑如圖2所示。

根據(jù)單張紙平版印刷機各傳遞路徑與目標(biāo)點之間作用的關(guān)系，將圖1中系統(tǒng)的傳遞路徑分為三級，如圖2所示。第1級是產(chǎn)生往復(fù)加速度載荷的各機構(gòu)(前規(guī)11、側(cè)規(guī)12、輸墨、輸水等)，作為振源，將結(jié)構(gòu)載荷通過墨路墻板25、26、27直接傳遞給子系統(tǒng)目標(biāo)點-各色壓印滾筒體19(圖3)的肩鐵9和16(圖3)。第2級是各機構(gòu)通過著墨輥22(圖1)將振動傳到承載圖文的印版滾筒103(P1)、203(P2)、303(Pnc)、膠皮滾筒102(B1)、202(B2)、302(Bnc)，最終傳遞到各色壓印滾筒101(I1)、201(I2)、301(Inc)。第3級是各色組壓印滾筒101(I1)、201(I2)、301(Inc)的肩鐵(子系統(tǒng)目標(biāo)點)通過傳紙滾筒36(T1)、37(T2)、38(T3)、39(Tnc)，達到最終目標(biāo)點-最后色組(第nc色組)的壓印滾筒肩鐵303(Inc)。

所述的步驟4)傳遞路徑的拓撲模型如圖3所示。

為了分析振源及便于建立頻響函數(shù)，將各級傳遞路徑，以拓撲圖的形式表述，僅含有振源、傳遞函數(shù)及目標(biāo)點，簡化了具體結(jié)構(gòu)，如圖3所示。

所述的步驟5)各振動源與目標(biāo)點的響應(yīng)物理坐標(biāo)描述；

以第1色組壓印滾筒101(I1)中心軸線與印刷機傳動面和操作面墻板的對稱中心面交點為坐標(biāo)系原點O0，以沿第1色組壓印滾筒101(I1)中心軸線所在直線為x軸，由操作面指向傳動面方向為x軸正向；以過O0點，沿印刷機對稱中心面內(nèi)的水平線為y軸，由輸紙部指向收紙部為y軸正向；按笛卡爾法則，以過O點、垂直向上的方向為z軸正向，建立固連于印刷機墻板的絕對坐標(biāo)系O₀x₀y₀z₀。下文中，變量角標(biāo)中符號x，y，z分別指沿O₀x₀y₀z₀各坐標(biāo)軸的分量。單張紙單面印刷機在印刷過程中以單側(cè)紙邊為橫向基準，為此，采用操作面?zhèn)纫?guī)進行橫向定位，nc個印刷單元的壓印滾筒301(Inc)操作面肩鐵徑向(y軸和z軸)和軸向跳動(x軸)為目標(biāo)點。第1色組壓印滾筒101(I1)自印刷機“零點”的轉(zhuǎn)角用θ表示。如圖4所示

在印刷機傳遞路徑分析的過程中，激勵源和傳遞路徑分屬不同的子系統(tǒng)。施加力載荷的激勵一側(cè)稱為主動側(cè)，傳遞路徑一側(cè)稱為被動側(cè)。路徑與激勵一般分布在彈性元件的兩端，如輸紙部萬向軸傳動鏈、收紙鏈條開閉牙取放紙系統(tǒng)、墨路與印刷部墻板連接、傳紙滾筒運動鏈、圖文傳遞系統(tǒng)、紙張傳遞系統(tǒng)。如果有n條路徑，那么目標(biāo)點的總響應(yīng)可看作是各傳遞路徑貢獻量的線性疊加。對于振動而言，每條路徑只考慮x，y，z三個方向的移動。目標(biāo)點的響應(yīng)用X_k(ω)，第i條結(jié)構(gòu)路徑對目標(biāo)點k的響應(yīng)X_ik(ω)，第i條結(jié)構(gòu)路徑從振源到目標(biāo)點的頻響函數(shù)為FRF_ik(ω)。壓印滾筒101(I1)、201(I2)、303(Inc)肩鐵的跳動分為徑向跳動(x向水平跳動和y向垂直跳動的合成為徑向，在印刷品上表征為縱向套印誤差)和端面跳動(x軸向跳動，在印刷品上表征為橫向套印誤差)。

以上實施例是參照附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細說明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過對上述實施例進行各種形式上的修改或變更，但不背離本發(fā)明的實質(zhì)的情況下，都落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。