60噸焊接變位機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)[帶圖紙]

1、<p><b>　　編號(hào)</b></p><p><b>　　無(wú)錫太湖學(xué)院</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　題目： 60噸焊接變位機(jī)設(shè)計(jì) </p><p>　　信機(jī) 系 機(jī)械工程及自動(dòng)化 專業(yè)&l

2、t;/p><p>　　學(xué) 號(hào)： 　　　　　</p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： 　（職稱：副教授） </p><p>　?。毞Q： ）</p><p>　　2013年5月25日</p><p>　　無(wú)錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)

3、計(jì)（論文）</p><p><b>　　誠(chéng) 信 承 諾 書(shū)</b></p><p>　　本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 60噸焊接變位機(jī)設(shè)計(jì)是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo)注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）不包含任何其他個(gè)人、集體已發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。</p><p>

4、　　班 級(jí)： 機(jī)械95 </p><p>　　學(xué) 號(hào)： 0923237 </p><p>　　作者姓名： </p><p>　　2013 年 5 月 25 日</p><p><b>　　無(wú)錫太湖學(xué)院</b></p><p>　　信 機(jī)　系

5、 　機(jī)械工程及自動(dòng)化 　專業(yè)</p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)論 文 任 務(wù) 書(shū)</p><p><b>　　一、題目及專題：</b></p><p>　　1、題目　 60噸焊接變位機(jī)設(shè)計(jì) </p><p>　　2、專題　

6、 　</p><p>　　二、課題來(lái)源及選題依據(jù) </p><p>　　本課題來(lái)自無(wú)錫華聯(lián)精工機(jī)械有限公司的生產(chǎn)實(shí)際。目前機(jī)械行業(yè)，特別是鍋爐行業(yè)有大量的管和板的焊接，管子和板的接合處為環(huán)縫焊接，為適應(yīng)自動(dòng)焊接，管與板要自轉(zhuǎn)，同時(shí)要傾斜45度，滿足船形焊接，要求設(shè)計(jì)該焊接變位機(jī)。 <

7、/p><p>　　我國(guó)引進(jìn)的焊機(jī)器人柔性加工單元中的變位機(jī)，也是針對(duì)特定產(chǎn)品研制的，因此價(jià)格較昂貴，而技術(shù)培訓(xùn)及售后服務(wù)卻不理想。在技術(shù)方面，我國(guó)許多工廠引進(jìn)的弧焊機(jī)器人系統(tǒng)己具有機(jī)器人與變位機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的功能。這對(duì)一些空間曲線或較復(fù)雜的焊縫可以始終保持在最佳位置下進(jìn)行焊接，以提高焊接質(zhì)量，并能一次起弧就焊完整條焊縫，以提高效率。但是有關(guān)技術(shù)卻往往為外方廠家所壟斷，我們并不掌握。從提高我國(guó)焊接生產(chǎn)機(jī)械化與自動(dòng)化水平的角

8、度出發(fā)，必須加大科研投入，研制高性能的焊接機(jī)器人與配套變位設(shè)備，力求在自動(dòng)化焊接領(lǐng)域在國(guó)際上占有一席之地。 </p><p>　　三、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求：</p><p>　　① 分析并了解焊接變位機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，熟悉焊接變位機(jī)的具體工作 原理；

9、 </p><p>　?、?完成整機(jī)的具體方案設(shè)計(jì)； </p><p>　　③ 完成各個(gè)零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并繪制相應(yīng)的三維模型及二維圖紙； </p><p>　　④ 將三維模型進(jìn)行裝配，并繪制相應(yīng)的二維裝配圖。 </p>

10、<p><b>　　四、接受任務(wù)學(xué)生：</b></p><p>　　機(jī)械95 班 　　姓名 朱 斌 </p><p>　　五、開(kāi)始及完成日期：</p><p>　　自2012年11月12日 至2013年5月25日</p><p>　　六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問(wèn)）：</p><

11、p>　　指導(dǎo)教師　　　　　　　簽名</p><p><b>　　簽名</b></p><p><b>　　簽名</b></p><p><b>　　教研室主任</b></p><p>　　〔學(xué)科組組長(zhǎng)研究所所長(zhǎng)〕　　　　　　　簽名</p><p>

12、　　系主任 　　　　　　簽名</p><p>　　2012年11月12日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　焊接變位機(jī)是一種焊接輔助設(shè)備，它與焊接操作機(jī)、焊接滾輪架并稱為焊接輔助設(shè)備中三大機(jī)。焊接變位機(jī)是應(yīng)焊接行業(yè)的機(jī)械化、自動(dòng)化發(fā)展需要而產(chǎn)生的。焊接變位機(jī)作為一種焊接配套設(shè)備，用于管子橫向?qū)雍附樱?/p>

13、管子與法蘭內(nèi)外環(huán)縫焊接，管子對(duì)管子全位置焊接。焊接變位機(jī)可水平翻轉(zhuǎn)角度，通過(guò)工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)及翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使工件上焊縫處于最理想的位置進(jìn)行焊接，從而大大提高焊縫質(zhì)量，減輕焊工勞動(dòng)強(qiáng)度，尤其是適合焊接各種軸類、盤(pán)類、筒體等回轉(zhuǎn)工件的理想設(shè)備。</p><p>　　本設(shè)計(jì)分析了解國(guó)內(nèi)外焊接變位機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r、以及焊接變位機(jī)在焊接機(jī)器人中的應(yīng)用，設(shè)計(jì)了一種60噸座式焊接變位機(jī)。主要內(nèi)容是關(guān)于焊接時(shí)機(jī)械的回轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)的控制、電機(jī)的選擇

14、、減速器的選擇、各個(gè)軸和齒輪軸承的確定以及校核等等。</p><p>　　設(shè)計(jì)的具體過(guò)程是根據(jù)預(yù)定的載荷和要求的焊接速度從而確定設(shè)備所需要的電機(jī)類型，包括:電機(jī)的轉(zhuǎn)速、額定功率、電壓電流等，在此基礎(chǔ)上計(jì)算軸的尺寸和相應(yīng)配件的型號(hào)，并且對(duì)其進(jìn)行相關(guān)的強(qiáng)度、使用壽命等的校核，然后對(duì)一些外購(gòu)件也進(jìn)行選擇。</p><p>　　選用的方法主要是機(jī)械設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)，使用到的有材料力學(xué)，CAD等。&l

15、t;/p><p>　　關(guān)鍵詞： 焊接變位機(jī)； 機(jī)械設(shè)計(jì)； 焊接輔機(jī)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Welding positioner is a kind of welding auxiliary equipment, it was known as the three planes in welding

16、 auxiliary equipment with welding manipulator, welding roller bed. Welding positioner was designed with the development of welding industry mechanization, and automation. As a welding auxiliary machine, welding positione

17、r was used in pipe′s landscape orientation welding, pipe and flange′s inside and outside central linking welding, pipe welding in all location. Though the gyration and retrofle</p><p>　　By understanding the

18、welding positioner′ s development in domestic and overseas, and the positioner used in welding robot is described in the paper. A block 60 ton s of welding positioner is designed.Mainly on the subject of welding ,mechani

19、cal rotation turnover of control, the electrical options, reducer selection, various axle and the wheel bearings and determine accuracy ,and so on.</p><p>　　The design process is based on specific target loa

20、d and speed requirements of welding equipment to determine the type of electrical needs, including: the rotational speed electrical, rated power, voltage, current and on the basis of the calculation of axle size and corr

21、esponding accessories models, and their associated intensity, and the useful life of accuracy, then for some purchases were also chosen. </p><p>　　The method chosen mainly mechanical design relevant knowled

22、ge, the use of the material mechanics, CAD.</p><p>　　Key words: welding conjugation mechanical; mechanical design; welding auxiliary machine.</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>

23、;<b>　　摘 要III</b></p><p>　　ABSTRACTIV</p><p><b>　　目 錄V</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 立題依據(jù)1</p><p>　　1.2

24、焊接輔機(jī)的作用和分類1</p><p>　　1.3 焊接變位機(jī)的功能及結(jié)構(gòu)形式2</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)的基本參數(shù)4</p><p>　　2.2 變位機(jī)的總體方案設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.3 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方案4</p><p>　　2.3.1 工作臺(tái)回轉(zhuǎn)方案4</p><p&

25、gt;　　2.3.2 工作臺(tái)翻轉(zhuǎn)方案4</p><p>　　2.4 導(dǎo)電裝置方案5</p><p>　　3 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)6</p><p>　　3.1 工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6</p><p>　　3.2 回轉(zhuǎn)支承的選擇6</p><p>　　3.2.1回轉(zhuǎn)系統(tǒng)承載的總重量6</p><p>

26、;　　3.2.2 計(jì)算回轉(zhuǎn)支承的最大傾覆力矩7</p><p>　　3.2.3 齒輪1的參數(shù)（即與回轉(zhuǎn)支承嚙合的小齒輪）8</p><p>　　3.3 選擇工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)電機(jī)10</p><p>　　3.4 減速器的選擇11</p><p>　　4 工作臺(tái)傾斜機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)12</p><p>　　4.1 傾斜機(jī)構(gòu)

27、12</p><p>　　4.2 選擇傾斜機(jī)構(gòu)的電機(jī)12</p><p>　　4.3 蝸桿減速器13</p><p>　　4.3.1 蝸桿和蝸輪的設(shè)計(jì)14</p><p>　　4.3.2 蝸桿軸和蝸輪軸的初步設(shè)計(jì)16</p><p>　　4.4扇形齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)16</p><p>　　

28、4.5 傾斜機(jī)構(gòu)中軸的設(shè)計(jì)19</p><p>　　4.5.1 傾斜軸的最小直徑19</p><p>　　4.5.2 翻轉(zhuǎn)小齒輪軸的最小直徑24</p><p>　　4.6 聯(lián)軸器的選用計(jì)算27</p><p>　　4.6.1 減速器與減速器之間的聯(lián)軸器27</p><p>　　4.7 軸承的選用和校核2

29、7</p><p>　　5 安裝調(diào)試與操作使用29</p><p><b>　　5.1 安裝29</b></p><p>　　5.2 調(diào)試與檢測(cè)29</p><p>　　5.3 操作與使用29</p><p>　　6 結(jié)論與展望30</p><p><b&g

30、t;　　6.1結(jié)論30</b></p><p>　　6.2不足之處及未來(lái)展望30</p><p><b>　　致謝31</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)32</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p&

31、gt;<b>　　1.1 立題依據(jù)</b></p><p>　　目前機(jī)械行業(yè)，特別是鍋爐行業(yè)有大量的管和板的焊接，管子和板的接合處為環(huán)縫焊接，為適應(yīng)自動(dòng)焊接，管和板要自轉(zhuǎn)，同時(shí)要傾斜45°，滿足船形焊接。</p><p>　　鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的蓬勃發(fā)展,推動(dòng)了工程結(jié)構(gòu)體系的不斷進(jìn)步。在橋梁、電站、高層鋼結(jié)構(gòu)建筑、大型造船等行業(yè)日益繁榮的今天，要求焊接自動(dòng)化的增多，

32、焊接輔機(jī)也越來(lái)越受到重視。</p><p>　　我國(guó)目前中小噸位焊接變位機(jī)，基本能滿足要求。但無(wú)論品種規(guī)格還是性能質(zhì)量，與國(guó)外相比仍有很大差距，尤其是大噸位焊接變位機(jī)在速度平穩(wěn)性、變位精度、驅(qū)動(dòng)功率指標(biāo)、與焊接操作機(jī)的聯(lián)機(jī)動(dòng)作等方面，存在較大差距。</p><p>　　1.2 焊接輔機(jī)的作用和分類</p><p>　　焊接輔機(jī)指所有同焊接相關(guān)的周邊輔助設(shè)備，具體定義

33、是指焊接結(jié)構(gòu)裝配和焊接過(guò)程中起配合和輔助作用的的工夾具\(yùn)變位機(jī)械、焊劑輸送裝置等的總稱。如：各類焊接夾具、船舶焊接專機(jī)、汽車(chē)底板焊接生產(chǎn)線、各類龍門(mén)焊接機(jī)、焊接機(jī)器人及周邊設(shè)施等。其中最常見(jiàn)的通用配置有操作機(jī)、滾輪架、變位機(jī)等焊接變位機(jī)械。如圖1.1</p><p>　　焊接變位機(jī)械指是在焊接過(guò)程中改變焊件、焊機(jī)及焊工空間位置來(lái)完成機(jī)械化，使其有利于減少焊接時(shí)間，提高勞動(dòng)效率，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高焊件質(zhì)量，并能

34、充分發(fā)揮各種焊接方法的機(jī)械設(shè)備。</p><p>　　焊接變位機(jī)械可分為焊件變位機(jī)械、焊機(jī)變位機(jī)械和焊工變位機(jī)械。焊件變位機(jī)械是在焊接過(guò)程中改變焊件空間位置，使其有利于焊接作業(yè)的各種機(jī)械設(shè)備。其中滾輪架、變位機(jī)、翻轉(zhuǎn)機(jī)、回轉(zhuǎn)臺(tái)就是焊接變位機(jī)械。</p><p>　　在多數(shù)場(chǎng)合下，焊件變位機(jī)械和焊機(jī)變位機(jī)械相互配合使用，用來(lái)完成縱縫、橫縫、環(huán)縫、空間曲線焊縫的焊接以及堆焊作業(yè)。在以弧焊機(jī)器人

35、為中心的柔性加工單元（FMC）和加工系統(tǒng)（FMS）中，焊件變位機(jī)械也是組成設(shè)備之一。在復(fù)雜焊件焊接和要求施焊位置精度較高的焊接作業(yè)中，例如窄間隙焊接、空間曲面的帶極焊接等，都需要焊接變位機(jī)械的配合，才能完成作業(yè)。其中焊件變位機(jī)械最多也最常用。本論文主要是設(shè)計(jì)了60噸焊接變位機(jī)的整體機(jī)構(gòu)和主要零件。</p><p>　　(a)焊接滾輪架 (b)焊接變位機(jī)<

36、;/p><p>　　(c)焊接翻轉(zhuǎn)機(jī) (d)焊接操作機(jī)</p><p>　　圖1.1 焊接變位機(jī)械</p><p>　　1.3 焊接變位機(jī)的功能及結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　焊接變位機(jī)是將工件回轉(zhuǎn)、傾斜使焊件上的焊縫置于有利于施焊位置的焊接變位機(jī)械。</p><

37、;p>　　焊接變位機(jī)的幾種常見(jiàn)形式[7]：（如圖1.2）：</p><p>　　(1)座式焊接變位機(jī)。是應(yīng)用最廣泛的一種焊接變位機(jī),其穩(wěn)定性比伸臂式焊接變位機(jī)要高。工作臺(tái)有一個(gè)整體翻轉(zhuǎn)的自由度，可以將工作翻轉(zhuǎn)至理想的焊接位置進(jìn)行焊接，另外工作臺(tái)還有一個(gè)回轉(zhuǎn)的自由度。其適合工程機(jī)械的小型焊接件及一些管類、軸類、盤(pán)類等中小型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的焊接。 </p><p>　　(2)Ｌ型雙回轉(zhuǎn)焊接變位

38、機(jī)。其工作裝置Ｌ型，有兩個(gè)方面的回轉(zhuǎn)自由度，且兩個(gè)方向都可以±360°任意回轉(zhuǎn)。此變位機(jī)與其它類型變位機(jī)相比，開(kāi)敞性好，容易操作。</p><p>　　(3)雙立柱單回轉(zhuǎn)式變位機(jī)。其主要特點(diǎn)是立柱一端電機(jī)驅(qū)動(dòng)工作裝置沿一個(gè)回 轉(zhuǎn)方向運(yùn)轉(zhuǎn)，另一端隨主動(dòng)端從動(dòng)。兩側(cè)立柱可設(shè)計(jì)成可升降式，以適應(yīng)不同規(guī)格產(chǎn)品。該種變位機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單適合裝載機(jī)的后車(chē)架、壓路機(jī)機(jī)架等工程機(jī)械長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)件的焊接。這種型式變位

39、機(jī)的缺點(diǎn)只能在一個(gè)圓周方向回轉(zhuǎn)，選擇時(shí)要注意焊縫形式是否適合。</p><p>　　(4)Ｕ型雙座式頭尾雙回轉(zhuǎn)型式。在單回轉(zhuǎn)變位機(jī)的基礎(chǔ)上被焊結(jié)構(gòu)件在另外一個(gè)空間又增加一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。這種型式的變位機(jī)焊接空間大，工件可被旋轉(zhuǎn)到需要的位置。有較高的穩(wěn)定性,適用于大型和重型工件的翻轉(zhuǎn)變位,能較好地滿足焊接質(zhì)量的要求。</p><p>　　(5) Ｃ型雙回轉(zhuǎn)焊接變位機(jī)。Ｃ型回轉(zhuǎn)形式與Ｌ型機(jī)相同，

40、只是為了方便夾具體的設(shè)計(jì)，根據(jù)結(jié)構(gòu)件的外形，變位機(jī)的工作裝置稍作變動(dòng)。該種型式焊接變位機(jī)，適合裝載機(jī)的鏟斗、挖掘機(jī)的挖斗等焊接。</p><p>　　焊接變位機(jī)要具備的性能有：</p><p>　　（1）焊接變位機(jī)械要有較寬的調(diào)速范圍，穩(wěn)定的電流和功率。</p><p>　　（2）在動(dòng)力傳動(dòng)行程中要有自鎖傳動(dòng)，以免動(dòng)力源切斷時(shí)，焊件因重力作用而發(fā)生事故。</p

41、><p>　?。?）與焊接機(jī)器人和精密焊接作業(yè)配合使用的焊接變位機(jī)，視焊件大小和工藝方法的不同，其到位精度（點(diǎn)位控制）和運(yùn)行軌跡精度（輪廓控制）應(yīng)控制在0.1—2mm之間， </p><p>　　最高精度應(yīng)可達(dá)0.01mm。</p><p>　?。?）有良好的接電、接水、接氣設(shè)施，以及導(dǎo)熱和通風(fēng)性能。</p><p>　?。?）整個(gè)結(jié)構(gòu)要有良好的

42、密閉性，以免焊接飛濺物的損傷，對(duì)散落在其上的焊渣、藥皮等臟物，應(yīng)易被清除。</p><p>　?。?）工作臺(tái)面上應(yīng)設(shè)有安裝槽孔，能方便地安裝各種定位器件和夾緊機(jī)構(gòu)。</p><p>　　(a)座式焊接變位機(jī) (b)Ｌ型雙回轉(zhuǎn)焊接變位機(jī) </p><p>　　(c)雙立

43、柱單回轉(zhuǎn)式變位機(jī) (d)Ｕ型雙座式頭尾雙回轉(zhuǎn)型式</p><p>　　圖1.2 變位機(jī)種類</p><p><b>　　2 方案設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)的基本參數(shù)</p><p>　　基本承載能力 60噸</p><p>

44、;　　工作臺(tái)直徑 3000mm</p><p>　　工件偏心距500 mm</p><p>　　回轉(zhuǎn)角度 0°—180°</p><p>　　翻轉(zhuǎn)角度 0°—90°</p><p>　　焊接速度 250mm/min—2500mm/min</p><p>　　2.2 變位機(jī)

45、的總體方案設(shè)計(jì)</p><p>　　圖2.1 變位機(jī)的總體圖</p><p>　　采用座式焊接變位機(jī)，工作臺(tái)連同回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過(guò)傾斜軸支承在機(jī)座上，工作臺(tái)以焊速回轉(zhuǎn)，傾斜軸在0°—90°的范圍內(nèi)恒速傾斜。該機(jī)為座式焊接變位機(jī)，穩(wěn)定性好，一般不用固定在地上，搬移方便。</p><p>　　2.3 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方案</p><p>

46、;　　2.3.1 工作臺(tái)回轉(zhuǎn)方案</p><p>　　工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)應(yīng)有較寬的調(diào)速范圍，從0.027r/min—0.27r/min調(diào)速平穩(wěn)均勻，要有雙向回轉(zhuǎn)功能和自鎖功能。</p><p>　　第一種方案：電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)過(guò)減速器減速后通過(guò)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)，要求無(wú)級(jí)變速。</p><p>　　第二種方案：在全液壓變位機(jī)，采用液壓馬達(dá)來(lái)驅(qū)動(dòng)及控制工作臺(tái)回轉(zhuǎn)的速度

47、和角度。</p><p>　　2.3.2 工作臺(tái)翻轉(zhuǎn)方案</p><p>　　工作臺(tái)的傾斜速度恒定，運(yùn)動(dòng)要自如平穩(wěn)并有多重自鎖功能。</p><p>　　第一種方案：電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)減速器減速后通過(guò)扇形齒輪帶動(dòng)工作臺(tái)傾斜，該方案目前應(yīng)用很廣。</p><p>　　第二種方案：在全液壓變位機(jī)中采用液壓缸直接推動(dòng)工作臺(tái)傾斜，對(duì)液壓驅(qū)動(dòng)方面的要求較高。&

48、lt;/p><p>　　第三種方案：電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)減速器減速后通過(guò)螺旋副使工作臺(tái)傾斜，該方案應(yīng)用很少。 </p><p>　　2.4 導(dǎo)電裝置方案</p><p>　　焊接變位機(jī)作為焊接電源二次回路的組成部分，必須設(shè)有導(dǎo)電裝置。焊接時(shí)，強(qiáng)大的焊接電流通過(guò)工件和工作臺(tái)經(jīng)導(dǎo)電裝置傳至工作臺(tái)傾斜軸，再由位于傾斜軸返回到焊機(jī)的負(fù)極。導(dǎo)電裝置提供了一個(gè)順暢的電流回路，有效地防止了焊接

49、電流直接通過(guò)齒輪副和軸承，既保證足夠的焊接電流，又使機(jī)構(gòu)免遭電流損壞。</p><p>　　第一種方案：采用外接導(dǎo)電裝置，主要是采用電刷式的，它由電刷、電刷盒、刷架組成，結(jié)構(gòu)形式多樣，在焊接變位機(jī)中應(yīng)用最廣。</p><p>　　第二種方案：采用自身導(dǎo)電。必須采用以下措施：①使用帶有石墨成分的潤(rùn)②在軸向力的作用下，各傳動(dòng)副之間、軸承內(nèi)外圈之間要接觸緊密。自身導(dǎo)電然省去了專用的導(dǎo)電裝置，但對(duì)

50、變位機(jī)各傳動(dòng)副的裝配間隙要求較嚴(yán)，使用中又需經(jīng)常檢查和調(diào)整，比較麻煩，采用不多。</p><p><b>　　3 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)</p><p>　　工作臺(tái)帶動(dòng)60噸工件以焊速250mm/min—2500mm/min在0°—180°內(nèi)回轉(zhuǎn)。其回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的如圖3.1所示。其傳動(dòng)路

51、線大致為：驅(qū)動(dòng)電機(jī)——回轉(zhuǎn)減速機(jī)——回轉(zhuǎn)支承——工作臺(tái)。</p><p>　　工作臺(tái)固定于回轉(zhuǎn)支承上，回轉(zhuǎn)支承固定在支承梁上?；剞D(zhuǎn)支承外圍上的大齒輪與減速器輸出軸小齒輪嚙合，通過(guò)與減速器輸入軸連接的電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，形成工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。電機(jī)和減速器輸出軸直聯(lián)，利用電機(jī)的失電制動(dòng)器來(lái)對(duì)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行制動(dòng)和自鎖。</p><p>　　圖3.1 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖</p><p&

52、gt;　　3.2 回轉(zhuǎn)支承的選擇</p><p>　　在回轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，工作臺(tái)是固定在回轉(zhuǎn)支承上，通過(guò)回轉(zhuǎn)支承將工作臺(tái)與支承梁連接，這樣不僅提高了工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)精度，也提高了工作臺(tái)的剛性。</p><p>　　參照相關(guān)樣品的選型計(jì)算，我選擇單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承，JB2300—84標(biāo)準(zhǔn)中的單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承，回轉(zhuǎn)中心大，支承面積大。是由兩個(gè)座圈組成，結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，鋼球與圓弧軌道四點(diǎn)接

53、觸，能同時(shí)承受軸向力、徑向力、顛覆力矩。外圈為齒輪，外圈與工作臺(tái)用螺栓固聯(lián)，內(nèi)圈與鋼梁聯(lián)接。動(dòng)力從齒輪副傳入，帶動(dòng)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)。我選取的回轉(zhuǎn)支承型號(hào)為012. 60. 2000。</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》P7—453表7—2—112，其主要的參數(shù)如下[4]：</p><p>　　回轉(zhuǎn)中心直徑為2000mm 滾子直徑為60mm</p>

54、<p>　　總高h(yuǎn)承=144 mm 參考重量為M=1100kg</p><p>　　外齒輪模數(shù)m=18 mm 齒數(shù)Z=123</p><p>　　外齒輪De=2264.4 mm 外齒輪b=120mm</p><p>　　3.2.1回轉(zhuǎn)系統(tǒng)承載

55、的總重量</p><p>　　圖3.2 偏心距和重心距示意圖</p><p><b>　　h件—工件的高度</b></p><p>　　假設(shè)工件為圓柱形，材料為鋼，則密度為7.8×103 kg/m3，直徑為3000 mm。</p><p>　　V = 60×103 / 7.8×103= 7

56、.6923 m3</p><p>　　h件 = 7.6923 / ( ∏×1.52 )</p><p>　　= 1.088m = 1088 mm</p><p>　　h臺(tái)—工作臺(tái)高度 </p><p>　　假設(shè)工作臺(tái)高度為80mm</p><p><b>　　h—綜合重心高</b>

57、;</p><p>　　h =（ h件＋h臺(tái)＋h承）/2＝（1088＋100＋144）/2＝666mm</p><p><b>　　m臺(tái)—工作臺(tái)的重量</b></p><p>　　工作臺(tái)材料為Q235—A，密度為7.8×103 kg/m3 （采用肋板增加強(qiáng)度減少重量）。</p><p>　　m臺(tái) = 7.8&

58、#215;103×∏×1.5×1.5×0.08＝4.4×103kg</p><p><b>　　G—綜合重量</b></p><p>　　G =（ 4.4×103＋60×103＋1.1×103）×9.8＝641.9×103 N</p><p>　

59、　3.2.2 計(jì)算回轉(zhuǎn)支承的最大傾覆力矩</p><p><b>　　已知條件:</b></p><p>　　G=5.88×105N——工件重量（60t）</p><p>　　Emax = 500mm——允許最大偏心距</p><p>　　β=0°—180°——回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)角</p>

60、<p>　　α=0°—90°——回轉(zhuǎn)傾斜角</p><p>　　變位機(jī)的回轉(zhuǎn)支承受力狀態(tài)如圖3.2所示，在焊件和夾具的綜合重量作用下，回轉(zhuǎn)支承的傾覆力矩Mω是由繞X軸和Y軸的彎矩Mx，My合成，</p><p>　　Mx=G1h+G2 e sinβ (3.1)</p><p>　

61、　My=G2 e cosβ (3.2) </p><p>　　考慮到 G1=Gsinα G2=Gcosα</p><p>　　圖3.3 回轉(zhuǎn)支承傾覆力矩圖</p><p>　　則A點(diǎn)截面所受的彎矩為：</p><p>　　Mω=（Mx2+

62、My2）1/2 (3.3) </p><p>　　= G（h 2sinα+ e2cos2α+2hesinαcosαsinβ）1/2 </p><p>　　由式(3.1)和(3.2) 知，彎矩Mω

63、是α，β的二元函數(shù)，其值是變化的?，F(xiàn)需要求出最大值，以便校核。令：</p><p>　　N= h 2sinα+ e2cos2α+2hesinαcosαsinβ (3.4)</p><p>　　對(duì)上式進(jìn)行求偏導(dǎo)并令其為零,求出N的最大值，即可求出彎矩Mω的最大值。</p><p>　　N′α= h 2 cosα-e2 s

64、in2α+2he cos2αsinβ=0 </p><p>　　N′β=hesin2αcosβ=0 </p><p>　　因?yàn)樯鲜绞顷P(guān)于三角函數(shù)的代數(shù)式，由于它的周期性，所以上式結(jié)果為多個(gè)解。結(jié)合已知條件，解如下：</p><p>　　(α=90° β=0&#

65、176;，180° )</p><p>　　最大值出現(xiàn)在α=90°時(shí)， 代入求Mω得：Mωmax = G h = 4.3×105 N·m </p><p>　　3.2.3 齒輪1的參數(shù)（即與回轉(zhuǎn)支承嚙合的小齒輪）</p><p>　　該齒輪是和回轉(zhuǎn)支承上的外齒輪嚙合，其模數(shù)

66、是確定的。這里只校核其強(qiáng)度。</p><p>　　經(jīng)過(guò)減速器減速后，回轉(zhuǎn)支承之間的傳動(dòng)比：</p><p>　　i2=2778÷450=6.2</p><p><b>　　表3-1齒輪的參數(shù)</b></p><p>　　小齒輪的校核 小齒輪用20 Cr，滲碳淬火，硬度56HRC—62HRC。</p

67、><p>　　表3-2小齒輪的校核 </p><p><b>　　續(xù)表3-2</b></p><p>　　注：①表中圖和表查看參考書(shū)[3] 。</p><p>　　3.3 選擇工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)電機(jī)</p><p><b>　　電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率N</b></p>&

68、lt;p><b>　　已知條件：</b></p><p>　　焊接點(diǎn)最大線速度 Vmax=2500mm/min</p><p>　　Vmin=250mm/min</p><p>　　回轉(zhuǎn)最大轉(zhuǎn)速 nmax=2500÷∏÷3000 = 0.27r/min</p><p>　　nmin=

69、250÷∏÷3000 = 0.027r/min</p><p>　　η=0.873—回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的傳動(dòng)效率</p><p>　?。紤]到減速器效率為0.9，回轉(zhuǎn)支承的齒輪傳動(dòng)效率為0.97）</p><p>　　由《焊接工裝夾具與變位機(jī)械》P127式（2-4）[1]</p><p>　　功率計(jì)算公式 N=mmax×

70、nmax/9550η = G Emax ×nmax/9550η (3.5)</p><p>　　=641.9×103×0.27×0.5 /( 9550×0.90×0.97)</p><p>　　=10.39 KW </p><p&g

71、t;　　當(dāng)對(duì)工件實(shí)行自動(dòng)焊接時(shí)，焊接線速度是一定的。隨著工件的大小及焊縫位置的改變，焊縫的回轉(zhuǎn)直徑也是改變，所以要求工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)速度必須是無(wú)級(jí)調(diào)速的，實(shí)現(xiàn)不同的工件、不同的焊接位置達(dá)到相同的線速度，達(dá)到焊縫的質(zhì)量要求。工作臺(tái)的線速度在250mm/m—2500mm/min之間，速比為 1：10。工件在裝夾后，在不同的回轉(zhuǎn)速度下，有工件重心的偏心距產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)扭矩是一定的，所以要求電動(dòng)機(jī)的輸出扭矩為恒扭矩。</p><p&

72、gt;　　就目前來(lái)說(shuō)，能實(shí)現(xiàn)恒扭矩?zé)o級(jí)調(diào)速的電機(jī)有三種：</p><p>　　Y系列普通異步交流電機(jī)。 Y系列普通異步交流電機(jī)一般只能實(shí)現(xiàn)1：10的恒扭矩調(diào)速，而且功率扭矩性差，不能滿足要求。</p><p>　　直流電機(jī)。 直流電機(jī)調(diào)速技術(shù)發(fā)展比較早，有良好的起、制動(dòng)性能，在很大范圍內(nèi)能平滑的調(diào)速，但其體積大、成本大，能耗大，對(duì)電網(wǎng)也有影響，縣被逐步取代。</p>

73、;<p>　　交流變頻電機(jī)。 交流變頻電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)，由于調(diào)速時(shí)轉(zhuǎn)差功率不變，在各種變頻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中效率最高，同時(shí)性能也最好，是交流變頻調(diào)速的主要發(fā)展方向。</p><p>　　在比較之后，選擇交流變頻電機(jī)，該電機(jī)在調(diào)速時(shí)轉(zhuǎn)差功率不變，調(diào)速系統(tǒng)效率最高，性能最好。利用該電機(jī)在基頻以下屬于“恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速”的特性，將電機(jī)功率調(diào)低，達(dá)到輸出轉(zhuǎn)速速比1：10，輸出恒扭矩的要求。</p>&l

74、t;p>　　我選YVP系列變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)，該類電機(jī)與變頻器裝置組成機(jī)電一體化系統(tǒng)，5—50HZ為恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行區(qū)，50—100為恒功率運(yùn)行區(qū)，調(diào)速比為1：20。查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》P22-109，選型號(hào)為YVP180L—8，其主要數(shù)據(jù)如下[4]：</p><p>　　表3-3回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)的參數(shù)</p><p>　　總傳動(dòng)比 i總 = 75 r/min÷0

75、.027r/min = 2778</p><p>　　3.4 減速器的選擇</p><p>　　在焊接變位機(jī)的回轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，有個(gè)傳動(dòng)比達(dá)到450的減速器。該減速器要求傳動(dòng)效率高，承載能力大，傳動(dòng)精度高，滿足安裝要求。</p><p>　　能實(shí)現(xiàn)這么大傳動(dòng)比的減速器有三種：</p><p>　?、?圓柱齒輪減速器。 圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比為1：

76、400，需要幾個(gè)減速器串聯(lián)起來(lái)使用，體積很大。</p><p>　?、?兩級(jí)蝸桿減速器。 在傳動(dòng)比和體積上滿足要求，但其傳動(dòng)效率低，特別是在輸入軸轉(zhuǎn)速很低（電機(jī)的最小轉(zhuǎn)速為37.5 r/min）的情況下更低，一般只能達(dá)到0.1左右。</p><p>　　③ 三級(jí)行星齒輪減速器。 其傳動(dòng)比和傳動(dòng)效率（大于0.8，且不隨輸入軸轉(zhuǎn)速的降低而降低）均能滿足要求，只是體積比蝸桿減速器大。<

77、/p><p>　　相比較后，我選擇三級(jí)行星齒輪減速器。減速器中的齒輪由弧齒錐齒和行星齒輪傳動(dòng)組成，具有以下特點(diǎn)：（1）體積小、重量輕，在相同條件下，比普通漸開(kāi)線圓柱齒輪減速器的重量輕1/2以上，體積縮小1/2—1/3。（2）傳動(dòng)效率高，三級(jí)傳動(dòng)效率可達(dá)0.91—0.94。</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》P16—107，表16—2—77，選NGW-S123—450減速器，其主要尺寸如下表

78、[4]： </p><p>　　表3-4回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)減速器的參數(shù)</p><p><b>　　輸出數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　P=0.90×11=9.9 kw</p><p>　　n=750÷450=1.7r/min</p><

79、;p>　　4 工作臺(tái)傾斜機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4.1 傾斜機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　傾斜機(jī)構(gòu)受力見(jiàn)圖4.1。其傳動(dòng)路線大致為：驅(qū)動(dòng)電機(jī)——減速機(jī)構(gòu)——翻轉(zhuǎn)齒輪——翻轉(zhuǎn)軸——工作臺(tái)。在傳動(dòng)系統(tǒng)中，動(dòng)力的輸入為擺線針輪減速器。通過(guò)一帶制動(dòng)輪聯(lián)軸器與第二級(jí)蝸桿減速器輸入軸連接，將動(dòng)力傳給蝸桿減速器（減速比為30）。減速器輸出軸通過(guò)齒式聯(lián)軸器同齒

80、輪軸連接，通過(guò)齒輪傳動(dòng)，最終將動(dòng)力傳給與支承梁連接的扇形齒輪，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的翻轉(zhuǎn)。</p><p>　　圖4.1 傾斜機(jī)構(gòu)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖</p><p>　　在該傳動(dòng)鏈中，翻轉(zhuǎn)齒輪傳動(dòng)采用雙邊傳動(dòng)，保證了傾斜過(guò)程中整機(jī)的穩(wěn)定性。在翻轉(zhuǎn)齒輪上設(shè)有限位塊和行程開(kāi)關(guān)，以使工作臺(tái)能可靠地停留在所需位置及實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的自鎖。</p><p>　　4.2 選擇傾斜機(jī)構(gòu)的電機(jī)</p&

81、gt;<p>　　在α=αmin、β=900時(shí)出現(xiàn)最大傾斜力矩，MTmax= G(h12+ e2)1/2 。（如圖4.2：）</p><p>　　(h12+ e2)1/2 =(6612 + 5002 )1/2=828.8mm</p><p>　　MTmax= G(h12+ e2)1/2 = 641.9×103×828.8×10-3 =5.3&

82、#215;105 N·m (4.1)</p><p>　　電機(jī)傾斜機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算如下：</p><p>　　假設(shè)傾斜機(jī)構(gòu)的最大轉(zhuǎn)速 nmax = 0.3 r/min</p><p>　　回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的傳動(dòng)效率 η=0.97×0.9×0.6= 0.5238</p><p>　　圖4

83、.2 傾斜力矩圖</p><p>　?。紤]到齒輪效率為0.97，蝸桿傳動(dòng)效率為0.67, 減速器效率為0.9）</p><p>　　由《變位機(jī)械與工裝夾具》P127式（2-4）[1]</p><p>　　P = MTmax × n / 9550η= 530×103× 0.3 / (9550×0.5238) =29.3 KW

84、 (4.2)</p><p>　　我選功率為30 KW 的電動(dòng)機(jī)，選用擺線針輪減速器，其減速器和電機(jī)直聯(lián)，總體尺寸小且滿足要求。</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》P16—151表16—2—116，選用XWDV30—8190—25。</p><p>　　其主要數(shù)據(jù)如下[4]：</p><p>　　表4-1傾斜機(jī)構(gòu)的電動(dòng)

85、機(jī)參數(shù)</p><p>　　總傳動(dòng)比 i總 = 1500 r/min÷0.3r/min = 5000</p><p>　　輸出功率 P=30 kw（忽略功率損失）</p><p>　　輸出轉(zhuǎn)速 n=1500/25=60</p><p><b>　　4.3 蝸桿減速器</b></p>

86、<p>　　經(jīng)過(guò)一個(gè)減速器的減速后，傳動(dòng)比仍較大。采用蝸桿減速器，體積小且傳動(dòng)比較大，能實(shí)行自鎖，只是效率較低。</p><p>　　采用一級(jí)圓柱蝸桿傳動(dòng)，輸入功率為30KW，轉(zhuǎn)速為60 r/min，傳動(dòng)比為 i =30。</p><p>　　圖4.3 蝸桿減速器圖</p><p>　　4.3.1 蝸桿和蝸輪的設(shè)計(jì)</p><p&g

87、t;　　材料選用 蝸桿采用40Cr，調(diào)質(zhì)處理，表面硬度48HRC—55HRC。蝸輪材料采用ZCuAl9Fe4Ni4Mn2離心鑄造。設(shè)計(jì)如下:</p><p>　　表4-2蝸桿蝸輪的設(shè)計(jì) </p><p><b>　　續(xù)表4-2</b></p><p><b>　　續(xù)表4-2 </b><

88、;/p><p>　　注：①表中圖和表查看參考書(shū)[3]。</p><p><b>　　輸出數(shù)據(jù)</b></p><p>　　n2 =60/30=2r/min</p><p>　　p2 =pη=30×0.67=20.1KW</p><p>　　4.3.2 蝸桿軸和蝸輪軸的初步設(shè)計(jì)</p&g

89、t;<p>　　蝸桿軸的最小直徑 材料為40Cr</p><p>　　按許用切應(yīng)力計(jì)算,由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P314式（16.2）得[3]：</p><p>　　d≥C(P/n)1/3=102(30/60)1/3=80.9mm (4.3)</p><p>　　已知P=30Kw ，

90、 n=60 r/min</p><p>　　C—與材料有關(guān)的系數(shù)，由表16.2查得，C=102</p><p><b>　　取d=95 mm</b></p><p>　　蝸輪軸的最小直徑 材料為40Cr</p><p>　　按許用切應(yīng)力計(jì)算,由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P314 式（16.2）得[3]：<

91、/p><p>　　d≥C(P/n)1/3=102(20/2)1/3=219mm (4.4) </p><p>　　已知P=20Kw ， n=2 r/min</p><p><b>　　取d=220 mm</b></p&

92、gt;<p>　　4.4扇形齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)</p><p>　　翻轉(zhuǎn)的角度在180度以內(nèi)，用扇形齒輪能夠滿足要求且減少了不必要的重量和體積。</p><p>　　傳動(dòng)比 i=5000÷30÷25=6.7</p><p>　　輸入功率為20.0KW，轉(zhuǎn)速為2r/min，傳動(dòng)比為6.7。</p><p>　　設(shè)計(jì)成

93、一開(kāi)式標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，輸入功率為20KW，轉(zhuǎn)速為2 r/min，傳動(dòng)比為I=6.7。計(jì)算步驟如下：</p><p>　　材料選用 小齒輪用40 Cr,齒面淬火，硬度為50HRC—55HRC，大齒輪用ZG350—500，齒面淬火，硬度為45HRC—50HRC。</p><p>　　表4-3扇形齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　續(xù)表4-3&

94、lt;/b></p><p><b>　　續(xù)表4-3 </b></p><p>　　注：①表中圖和表查看參考書(shū)[3]。</p><p>　　4.5 傾斜機(jī)構(gòu)中軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.5.1 傾斜軸的最小直徑</p><p><b>　　已知條件：</b><

95、;/p><p><b>　　綜合重量</b></p><p>　　G=652.78×103+（140+2000）×9.8=673.75×103N</p><p>　　Emax=500mm——允許最大偏心距</p><p>　　α=0°—90°——翻轉(zhuǎn)角 <

96、;/p><p>　　在焊件和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的綜合重量作用下，翻轉(zhuǎn)軸的危險(xiǎn)斷面在與齒輪接觸處，當(dāng)扇形齒輪固定在傾斜機(jī)構(gòu)的箱體上時(shí)。傾斜軸在其軸頸處僅受支反力和彎曲力矩。其中在軸頸在軸頸工作部分的彎矩力矩Mω。</p><p>　　Mω=0.5Fc1L1 （力分析如圖4.4）</p><p>　　L1—軸頸與齒輪接觸部分的長(zhǎng)度, L1=270mm</p&

97、gt;<p>　　Fc1—C1處的支反力</p><p>　　作用在C1和C2的支反力，以回轉(zhuǎn)軸在傾斜位置時(shí)（即α=90°，β=0°）最大。但在α=αmin，β=0°時(shí)，因工件重心偏離機(jī)座中心線使兩軸頸處的載荷</p><p>　　圖4.4 傾斜軸的受力圖</p><p>　　不等，也可能出現(xiàn)最大值。</p>

98、<p>　　在α=90°，β=0°時(shí)</p><p>　　Fc1=G (R1+h ) ( 0.5L + e) / R1/ L (4.5) </p><p>　　=673.75×103×(0.69+0.8) ×(0.5×3.34+0.5) /0.69/

99、3.36</p><p>　　=944.69×103 N</p><p>　　其中：R1=690mm， L=3360mm， </p><p>　　h=661+30+d/2≈800mm</p><p>　　在α=αmin，β=0°時(shí)（見(jiàn)圖3.2）</p><p>　　Fc1=G (R1+(h2+

100、e2)1/2) / R1</p><p>　　=673.75×103× (0.69+(0.82 + 0.52 )1/2)</p><p>　　=797.46×103 N</p><p>　　取Fc1大值，計(jì)算彎矩如下：</p><p>　　計(jì)算翻轉(zhuǎn)軸的最大當(dāng)量彎矩</p><p>　　M

101、ω=0.5Fc1L1=0.51×944.69×103×0.27=127.53×103 N·m (4.6)</p><p>　　計(jì)算翻轉(zhuǎn)軸的最小直徑 </p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P315 式（16.4）得[3]： </p><p>　　軸徑d≥（Mω/0.1［

102、σ］）1/3 =（127.53×103/2/0.1/75×106 ）1/3 (4.7)</p><p>　　=0.2571 m=257.1mm</p><p>　?。郐?1b］——許用彎曲應(yīng)力，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》P315，表16.3</p><p>　　［σ-1b］=75 Mpa</p><p&g

103、t;<b>　　取d=260 mm</b></p><p>　　4.5.1.1校核箱形梁的強(qiáng)度</p><p>　　傾斜軸的結(jié)構(gòu)是在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)箱體兩側(cè)分別接出一段軸頭，除用做軸頸部分的二段軸頭外，基本上是一箱形梁。該梁在兩個(gè)對(duì)稱布置的扇形齒輪帶動(dòng)下使工作臺(tái)作傾斜運(yùn)動(dòng)，其受彎矩和扭矩作用。</p><p>　　箱形梁的材料為鋼板（Q235—A）,

104、</p><p><b>　　彎曲應(yīng)力</b></p><p>　　σω≈GL / 4W=673.75×103×3.36/(4×0.00235)=240.6Mpa (4.8)</p><p>　　L—傾斜軸上兩齒輪的間距，L=3360mm</p><p>　　W—箱形梁

105、截面系數(shù)， W=bt2/6=3.34×0.0652/6=0.00235</p><p>　　τ=G(h2+ e2)1/2/(4St)</p><p>　　= 673.75×103×(0.82 + 0.52 )1/2/(4×0.065×10.9)</p><p><b>　　=0.226Mpa</b&g

106、t;</p><p>　　S—箱形梁截面板厚中線圍成的面積，S=10.9 m2</p><p>　　t—箱形梁截面板厚，厚度t ≈65 mm。</p><p>　　σ=(σω2+3τ2) 1/2=(240.62+0.2262) 1/2≈241 Mpa</p><p>　　4.5.1.2 校核翻轉(zhuǎn)軸</p><p>　

107、　用安全系數(shù)法校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　圖4.5 翻轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)和受力分析</p><p><b>　　表4-4校核翻轉(zhuǎn)軸</b></p><p><b>　　續(xù)表4-4 </b></p><p>　　4.5.2 翻轉(zhuǎn)小齒輪軸的最小直徑</p><p>　　忽略聯(lián)軸

108、器的效率，最小直徑取為和蝸輪軸直徑的最小值一致。d=220 mm</p><p>　　小齒輪的分度圓直徑d1=360 mm < 1.8×230 mm ，所以采用齒軸式。</p><p>　　表4-5校核小齒輪軸</p><p><b>　　續(xù)表4-5</b></p><p>　　圖4.6 小齒輪軸的結(jié)構(gòu)

109、和受力分析</p><p>　　4.6 聯(lián)軸器的選用計(jì)算</p><p>　　在傾斜機(jī)構(gòu)中連接兩軸端的聯(lián)軸器是少不了，選用的聯(lián)軸器要有緩沖和減振作用。選用非金屬?gòu)椥栽瞥傻膿闲月?lián)軸器。</p><p>　　4.6.1 減速器與減速器之間的聯(lián)軸器</p><p>　　選用彈性柱銷齒式聯(lián)軸器，具有傳遞轉(zhuǎn)矩大、體積小、重量輕、軸徑范圍大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

110、、使用壽命長(zhǎng)、不用潤(rùn)滑等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　表6—2—33，聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩</p><p>　　TC=TKWKKZKt≤Tn (N.m)</p><p>　　T ——上級(jí)傳動(dòng)輸出的額定轉(zhuǎn)矩</p><p>　　KW ——?jiǎng)恿C(jī)系數(shù),查手冊(cè)KW取1</p><p>　　K ——工況系數(shù)，查手冊(cè)K取1.25<

111、;/p><p>　　KZ ——啟動(dòng)系數(shù)，查手冊(cè)Kz取1</p><p>　　KT ——溫度系數(shù),查手冊(cè)KT取1.5</p><p><b>　　Tn ——公稱轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　Tc=KT=K·9550P/n=1.5×9550×30/60=7162.5 N·m</p

112、><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選用帶制動(dòng)輪彈性柱銷齒式聯(lián)軸器，P6—112，表6—2—34，選用ZLL6，公稱轉(zhuǎn)矩=10000 N·m，許用轉(zhuǎn)速=1500r/min[4]。</p><p>　　4.6.2 減速器與齒輪軸之間的聯(lián)軸器</p><p>　　Tc=KT=K·9550P/n=1.5×9550×20/2=143250 N

113、·m (4.9)</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選用彈性柱銷齒式聯(lián)軸器，P6—107[4]，</p><p>　　表6—2—33，選用ZL15，公稱轉(zhuǎn)矩=160000 N·m，許用轉(zhuǎn)速=1100r/min。</p><p>　　4.7 軸承的選用和校核</p><p&

114、gt;　　選用雙列圓錐滾子軸承，能承受軸向和徑向聯(lián)合載荷，承載能力大。</p><p>　　圖4.7 雙列圓錐滾子軸承圖</p><p>　　已計(jì)算知Fr1=337750N， Fr2=144750N， Ft1=92750N, Ft2=39750N</p><p>　　左端雙列軸承受力比右端大，所以只校核左端雙列軸承。</p><p>　　查

115、手冊(cè)352048軸承主要性能參數(shù)如下：Cr=1.24×106N ，C0r=2.82×106N ，</p><p>　　e=0.33 ，Y1=2 ，Y2=3 ，Y0=2 。計(jì)算結(jié)果及步驟如下：</p><p><b>　　表4-6軸承的校核</b></p><p>　　5 安裝調(diào)試與操作使用</p><p&

116、gt;<b>　　5.1 安裝</b></p><p>　　該焊接變位機(jī)的工作臺(tái)連同回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)一起通過(guò)一傾斜軸支承在機(jī)座上，傾斜軸通過(guò)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)而在一定角度范圍內(nèi)翻轉(zhuǎn)，故其穩(wěn)定性好，一般不用固定在地基上，搬移方便。但應(yīng)注意須將該機(jī)放置于平坦堅(jiān)實(shí)的地面上，且機(jī)器放置于地面的不水平度不得大于5mm。</p><p><b>　　5.2 調(diào)試與檢測(cè)</b&g

117、t;</p><p>　?。?）整機(jī)外觀檢測(cè)：外觀油漆無(wú)嚴(yán)重剝落，機(jī)體無(wú)變形。</p><p><b>　?。?）特性檢測(cè)：</b></p><p><b>　　空載運(yùn)行檢測(cè)：</b></p><p>　　回轉(zhuǎn)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，無(wú)異聲及抖動(dòng)現(xiàn)象；</p><p>　　翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)

118、靈活，無(wú)異聲及卡阻現(xiàn)象；</p><p>　　電氣系統(tǒng)工作正常，指示準(zhǔn)確，電機(jī)無(wú)過(guò)熱現(xiàn)象；</p><p><b>　　裝載運(yùn)行檢測(cè)：</b></p><p>　?、?回轉(zhuǎn)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)異聲，無(wú)抖動(dòng)，調(diào)速性能可靠；</p><p>　?、?翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，傳動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)異聲，無(wú)抖動(dòng)，翻轉(zhuǎn)角度達(dá)到設(shè)計(jì)要求；&l

119、t;/p><p>　?、?電氣系統(tǒng)工作正常，指示準(zhǔn)確，電機(jī)無(wú)過(guò)熱，無(wú)異響。</p><p><b>　　5.3 操作與使用</b></p><p>　　1、使用前，操作者需仔細(xì)閱讀本章前5.1和5.2節(jié)內(nèi)容，了解機(jī)器的工作性能和使用注意事項(xiàng)；</p><p>　　2、將機(jī)器擺放到所需工作的位置，注意應(yīng)擺放平穩(wěn)，以免機(jī)器翻倒而

120、造成一些不必要的損失；</p><p>　　3、清理機(jī)器周?chē)臻g，機(jī)器周?chē)?00mm內(nèi)無(wú)雜物；</p><p>　　4、開(kāi)機(jī)前需檢查各電氣線路接線是否正確，工作臺(tái)面接地導(dǎo)電性能是否滿足使用要求；</p><p>　　5、檢查減速箱內(nèi)潤(rùn)滑油位，保證潤(rùn)滑質(zhì)量；</p><p>　　6、將工件放置于工作臺(tái)上，并牢固夾緊，但應(yīng)注意工件的規(guī)格必須在機(jī)器

121、的允許使用范圍之內(nèi)，以免損壞機(jī)器，造成不必要的損失；</p><p>　　7、啟動(dòng)機(jī)器時(shí)，應(yīng)先打開(kāi)電源，打開(kāi)翻轉(zhuǎn)操作開(kāi)關(guān)，將工件翻轉(zhuǎn)到所需要的工作角度上；</p><p>　　8、打開(kāi)回轉(zhuǎn)操作開(kāi)關(guān)，先以最低速啟動(dòng)，然后操作控制開(kāi)關(guān)，將轉(zhuǎn)速慢慢的調(diào)節(jié)到所需要的工作轉(zhuǎn)速狀態(tài)，最后再進(jìn)行相應(yīng)的焊接操作；</p><p>　　9、焊接操作完畢后，將工作臺(tái)翻轉(zhuǎn)到水平位置上，關(guān)

122、閉各操作開(kāi)關(guān)及電源，取下工件，準(zhǔn)備進(jìn)行下一次的裝夾和焊接工作；</p><p>　　10、每班結(jié)束后，須將機(jī)器擦拭干凈，并將機(jī)器周?chē)臻g打掃干凈。</p><p><b>　　6 結(jié)論與展望</b></p><p>　　6.1結(jié)論 </p><p>　　先進(jìn)制造技術(shù)和焊接生產(chǎn)機(jī)械化自動(dòng)化的發(fā)展，大型結(jié)