h型鋼焊接設(shè)備設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、<p><b>　　1 前言</b></p><p>　　在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的當(dāng)今時(shí)代，焊接已經(jīng)成功地完成了自身的蛻變。很少有人注意到這個(gè)過(guò)程何時(shí)開(kāi)始，何時(shí)結(jié)束。但它確確實(shí)實(shí)地發(fā)生在過(guò)去的某個(gè)時(shí)段。我們今天面對(duì)著這樣一個(gè)事實(shí)：焊接已經(jīng)從一種傳統(tǒng)的熱加工技藝發(fā)展到了集材料、冶金、結(jié)構(gòu)、力學(xué)、電子等多門(mén)類(lèi)科學(xué)為一體的工程工藝學(xué)科。而且，隨著相關(guān)學(xué)科技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，不斷有新的知識(shí)融合在

2、焊接之中。 </p><p>　　我國(guó)的焊接設(shè)備發(fā)展非?？?，在世界焊接領(lǐng)域里占有重要的地位。我國(guó)焊接設(shè)備總的趨勢(shì)是向高效、節(jié)能、機(jī)電一體化和成套方面發(fā)展，自動(dòng)化焊接設(shè)備所占比重越來(lái)越大，并出現(xiàn)了視覺(jué)跟蹤的自動(dòng)焊接配套系統(tǒng)[1][2]。自動(dòng)化焊接由于具有焊接性能好、動(dòng)態(tài)反應(yīng)速度快、動(dòng)特性好、效率高、焊接速度高、多功能、實(shí)現(xiàn)焊接的全方位智能化和自動(dòng)化，已成為焊接設(shè)備的發(fā)展方向。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)，我國(guó)焊機(jī)在品種、規(guī)

3、格不斷增加的同時(shí)，其產(chǎn)量和銷(xiāo)售量每年以近30%的速度增長(zhǎng)，隨著焊接設(shè)備應(yīng)用到自動(dòng)、半自動(dòng)焊機(jī)方面的進(jìn)一步研究，焊接組件可靠性的提高，焊接機(jī)將得到較大的發(fā)展。近年來(lái)，通過(guò)焊接設(shè)備行業(yè)的自行開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、引進(jìn)技術(shù)和合資生產(chǎn)，我國(guó)的自動(dòng)、半自動(dòng)焊機(jī)的技術(shù)水平有了很大的提高，自動(dòng)、半自動(dòng)焊機(jī)的發(fā)展對(duì)我國(guó)電焊機(jī)行業(yè)具有重要意義，其不但作為獨(dú)立的產(chǎn)品廣泛服務(wù)于社會(huì)，而且作為大多數(shù)成套專(zhuān)用焊機(jī)設(shè)備必備的焊接電源在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，加強(qiáng)成套、專(zhuān)

4、用焊接設(shè)備的研發(fā)。與國(guó)際水平相比，我國(guó)的專(zhuān)用、成套焊接設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)在經(jīng)濟(jì)實(shí)力、技術(shù)水平和管理水平方面都存在一定的差距。成套專(zhuān)用焊接設(shè)備的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)是一個(gè)國(guó)家技術(shù)水平的體現(xiàn)，一定要</p><p>　　H型鋼，即寬翼緣工字鋼，是現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)和電站建設(shè)中日益廣泛采用的一種型材，具有構(gòu)造美觀、經(jīng)濟(jì)、斷面力學(xué)性能好和穩(wěn)定性好等特點(diǎn)[3]。因具有優(yōu)越的結(jié)構(gòu)型式和良好的力學(xué)性能而成為鋼結(jié)構(gòu)的主要架構(gòu)模式。H型鋼可分

5、為熱軋H型鋼和焊接H型鋼兩種，前者廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑中，而后者用于部分不便采用熱軋H型鋼的工業(yè)建筑中[3]。各種H型鋼因其強(qiáng)度高、質(zhì)暈輕、耐用性好及易于改造等優(yōu)點(diǎn)在樞架結(jié)構(gòu)中被廣泛采用[5]。</p><p>　　針對(duì)H型鋼應(yīng)用的日益廣泛，本設(shè)計(jì)主要是完成完整的H型鋼焊接設(shè)備設(shè)計(jì)，以滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)大型H型鋼的需求。</p><p><b>　　2 總體方案設(shè)計(jì)</b>

6、;</p><p>　　本次設(shè)計(jì)，首先詳細(xì)的分析了它在實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題，拿出了可行性的設(shè)計(jì)方案：H型鋼在工業(yè)生產(chǎn)、建筑工程、橋梁建設(shè)等工程中應(yīng)用的非常廣泛，它主要是通過(guò)焊接來(lái)實(shí)現(xiàn)此構(gòu)形的。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)也在迅速往前推進(jìn)，故對(duì)H型鋼的需求量也日益增長(zhǎng)。所以就需要有生產(chǎn)效率高、性能可靠的焊接設(shè)備來(lái)代替工人操作。</p><p>　　參考相關(guān)文獻(xiàn)[1]，設(shè)計(jì)懸臂式H型鋼焊接設(shè)

7、備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖2-1所示。</p><p>　　1—焊車(chē)軌道架，2—焊車(chē)，3—H型鋼，4—型鋼支架</p><p>　　它主要由三大部分組成，包括行走部分、左右、上下移動(dòng)部分。行走部分是設(shè)備的主要?jiǎng)恿Σ糠帧Ｋ蓽p速器電機(jī)帶動(dòng)軸上的小鏈輪，再由鏈條帶動(dòng)從動(dòng)鏈輪旋轉(zhuǎn)，從而與從動(dòng)鏈輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)的主動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)輪子在軌道上滾動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了這一行走方式。第二部分的上下移動(dòng)是靠一對(duì)錐齒輪把電機(jī)的高速降低，把動(dòng)力

8、傳遞給絲杠，使絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，利用固定在懸臂上的螺母帶動(dòng)懸臂一起上下移動(dòng)。第三部分的左右移動(dòng)也是通過(guò)絲杠螺母來(lái)完成此直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的。</p><p>　　因?yàn)槁窕『赣猩a(chǎn)率高、接頭質(zhì)量高、成本低等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。所以該設(shè)備的焊接設(shè)備為埋弧焊自動(dòng)焊接設(shè)備，在整個(gè)設(shè)備行走的同時(shí)，送絲機(jī)由一同步電機(jī)送出，焊絲經(jīng)導(dǎo)電軟管送給焊槍。焊槍行走時(shí)焊絲也隨著跟進(jìn)，這時(shí)的填料也不斷的在其后堆理，從而實(shí)現(xiàn)了埋弧自動(dòng)焊的全過(guò)程。</p&g

9、t;<p>　　3 電動(dòng)機(jī)和減速器的選擇</p><p>　　此懸臂式H型鋼焊接設(shè)備是專(zhuān)門(mén)為H型鋼焊接而設(shè)計(jì)的，H型鋼焊接設(shè)備大多體積較大且移動(dòng)不方便，故采用行走式焊接設(shè)備。行走機(jī)構(gòu)是整臺(tái)設(shè)備的重要執(zhí)行部件，它由驅(qū)動(dòng)裝置，行走裝置等組成，而且它還起到支撐作用，支撐整臺(tái)設(shè)備在軌道上移動(dòng)，所以采用強(qiáng)度、硬度耐磨性都較好的材料。</p><p>　　3.1 電動(dòng)機(jī)的選用原則、常用類(lèi)

10、型及特點(diǎn)</p><p>　　此處電動(dòng)機(jī)的主要作用是作為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力來(lái)源。一般選擇電動(dòng)機(jī)應(yīng)綜合考慮幾個(gè)問(wèn)題：根據(jù)機(jī)械負(fù)載性質(zhì)和生產(chǎn)工藝對(duì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求，選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型。根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、速度變化范圍和起動(dòng)頻繁程度等要求，考慮電動(dòng)機(jī)的溫升限制、過(guò)載能力和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，選擇電動(dòng)機(jī)的容量，并確定冷卻通風(fēng)方式。所選電動(dòng)機(jī)容量應(yīng)留有余量。過(guò)大的備用容量會(huì)使電機(jī)效率降低，對(duì)于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其功率因數(shù)竟變壞，并使

11、按電動(dòng)機(jī)最大扭矩校驗(yàn)強(qiáng)度的機(jī)械造價(jià)提高。根據(jù)使用場(chǎng)所的環(huán)境條件，如溫度、濕度、灰塵、瓦斯以及腐蝕和易燃易爆氣體等考慮必要的保護(hù)方式，選擇電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的最高轉(zhuǎn)速和對(duì)電力傳動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的過(guò)度性能的要求，以及機(jī)械減速機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度，選擇電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速。常用的幾種電動(dòng)機(jī)：籠式電動(dòng)機(jī)、饒線(xiàn)式電動(dòng)機(jī)、交流同步電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)。采用三相異步電動(dòng)機(jī)，它具有防止灰塵、鐵屑或其他雜物侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部等特點(diǎn)，且對(duì)外界環(huán)境的要求不高等優(yōu)點(diǎn)。 &

12、lt;/p><p>　　3.2行走設(shè)備電動(dòng)機(jī)的的選擇</p><p>　　電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速是根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求而選定。在確定電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速時(shí)，必須考慮機(jī)械減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比值，兩者相互配合，經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)全面比才能確定。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不低于500轉(zhuǎn)/分，因?yàn)楫?dāng)功率一定時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速愈低，則其尺寸愈大，價(jià)格愈貴，而且效率也愈低。如選用高速電機(jī)，勢(shì)必加大機(jī)械減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比，致使機(jī)械傳動(dòng)部分復(fù)雜起來(lái)。&

13、lt;/p><p>　　懸臂式H型鋼焊接設(shè)備的行走速度為v=16~150m/h =4.4~41.7mm/s,初步估計(jì)設(shè)備總重量為m=715㎏，則G=mg=715×9.8=7007N。</p><p>　　由文獻(xiàn)[5]表1-13查得鑄鐵對(duì)鋼的滾動(dòng)摩擦系數(shù)k=0.18。</p><p>　　則受摩擦力 f=kG=0.18×7007=1261.26N；由

14、功率公式：P=Fv=1261.26×0.0417=52.59W。</p><p>　　已知減速器效率為0.95~0.96,取效率為0.95；聯(lián)軸器效率為0.99~0.995，取效率為0.99。</p><p>　　則選取電動(dòng)機(jī)的功率為：，根據(jù)電動(dòng)機(jī)選擇原則，選取的電動(dòng)機(jī)為：Y802-4，額定功率為0.75kw，滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速為1390r/min。</p><p>

15、;　　3.3減速器的分類(lèi)、常用減速器的形式及應(yīng)用</p><p>　　減速器是應(yīng)用于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立閉式傳動(dòng)裝置。減速器的種類(lèi)很多，用以滿(mǎn)足各種機(jī)械傳動(dòng)的不同要求。</p><p>　　根據(jù)傳動(dòng)類(lèi)型，減速器可分為齒輪、蝸桿、齒輪-蝸桿和行星減速器；根據(jù)齒輪形狀不同，減速器可分為圓柱、圓錐、圓錐-圓柱齒輪減速器；根據(jù)傳動(dòng)的級(jí)數(shù)，減速器可分為單級(jí)、多級(jí)減速器；根據(jù)軸在空間的位置，減速器

16、可分為臥式和立式減速器；根據(jù)傳動(dòng)的布置形式，減速器可分為展開(kāi)式、分流式和同軸式減速器。</p><p>　　3.4減速器傳動(dòng)比的分配</p><p>　　在設(shè)計(jì)兩級(jí)或多級(jí)減速器時(shí)，如何將總傳動(dòng)比合理地分配到各級(jí)是很重要的，因?yàn)樗鼘⒅苯佑绊懙綔p速器的外形尺寸、重量、潤(rùn)滑條件和各零件的裝配是否方便和可靠等。</p><p>　　傳動(dòng)比分配的基本原則是：</p>

17、;<p>　　1)使各級(jí)傳動(dòng)的承載能力接近相等，即要達(dá)到接近等強(qiáng)度（一般指齒面接觸強(qiáng)度）。</p><p>　　2)使各級(jí)傳動(dòng)中的大齒輪浸入油中深度大致相等，從而使?jié)櫥?jiǎn)便。</p><p>　　3)使減速器獲得最小的外形尺寸和重量等。</p><p>　　3.5普通圓柱蝸桿減速器</p><p>　　根據(jù)所設(shè)計(jì)的懸臂式H型鋼焊

18、接設(shè)備的要求，選擇普通圓柱蝸桿減速器。其適用范圍：</p><p>　　本標(biāo)準(zhǔn)為一級(jí)傳動(dòng)的WD（蝸桿下置）WS（蝸桿上置）型阿基米德圓柱蝸桿減速器。其適用范圍如下：</p><p>　　蝸桿嚙合處滑動(dòng)速度不大于；</p><p><b>　　蝸桿轉(zhuǎn)速不超過(guò)；</b></p><p><b>　　工作的環(huán)境溫度為

19、；</b></p><p>　　可用于正反轉(zhuǎn)兩向運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　減速器的選用：</b></p><p>　　根據(jù)工作要求（及）確定傳動(dòng)比，然后按蝸輪軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，。查承載能力表確定減速器的中心距。再按機(jī)器布置，潤(rùn)滑等的要求選擇減速器的型式。必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行散熱計(jì)算。</p><p>　　蝸輪

20、軸計(jì)算轉(zhuǎn)矩按下式確定：</p><p>　　， （3.1）</p><p>　　式中：——蝸輪軸傳遞的轉(zhuǎn)矩，；</p><p>　　——載荷系數(shù)，一般，當(dāng)載荷平穩(wěn)，蝸輪速度較低（），蝸桿特性系數(shù)大（）時(shí)，值取小值，否則取大值。</p><p>　　根據(jù)以上，選擇

21、WD80型蝸桿減速器。</p><p><b>　　4 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　軸是組成機(jī)器的主要零件之一。一切作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)零件（例如齒輪、蝸輪等），都必須安裝在軸上才能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力的傳遞。因此軸的主要功用是支承回轉(zhuǎn)零件及傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。</p><p>　　按照承受載荷的不同，軸可分為轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動(dòng)軸三類(lèi)。工作中既承

22、受彎矩又承受扭矩的軸稱(chēng)為轉(zhuǎn)軸。這類(lèi)軸在各種機(jī)器中最為常見(jiàn)。只承受彎矩而不承受扭矩的軸稱(chēng)為心軸。心軸又分為轉(zhuǎn)動(dòng)心軸和固定心軸兩種。只承受扭矩而不承受彎矩的軸稱(chēng)為傳動(dòng)軸。</p><p>　　4.1軸的材料選擇及計(jì)算</p><p>　　4.1.1軸的材料選擇</p><p>　　軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。由于碳鋼比合金鋼價(jià)格便宜，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低，同時(shí)也可以用

23、熱處理或化學(xué)處理的方法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，故采用碳鋼制造的尤為廣泛，對(duì)于此軸同時(shí)受彎矩和扭矩的作用，所以選擇45號(hào)鋼。</p><p><b>　　4.1.2軸的計(jì)算</b></p><p>　　由文獻(xiàn)[6]查得滾子鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)效率，輪子的行走速度為v=0.0417m/s,初步估算輪子的直徑為D=140mm。由r/min</p><p>

24、　　所以軸的轉(zhuǎn)速為n=5.69r/min。</p><p>　　4.1.3初步確定軸的最小直徑</p><p>　　由 （3.3）</p><p>　　式中 </p><p>　　選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由文獻(xiàn)[6]表15-3查得=126~103之間

25、，取=126。</p><p>　　則 ==26.44mm</p><p><b>　　取最小直徑；</b></p><p>　　最小軸徑處為固定輪子處的螺紋部分。</p><p>　　4.2行走機(jī)構(gòu)的軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.2.1擬定軸上零件的裝配方案</p>

26、;<p>　　根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度。</p><p>　　當(dāng)軸截面上開(kāi)有鍵槽時(shí)，應(yīng)增大軸經(jīng)以考慮鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度的削弱。對(duì)于直徑的軸經(jīng)，有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸經(jīng)增大3%；有兩個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)增大7%。對(duì)于直徑的軸，有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸徑增大5%~7%；有兩個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)增大10%~15%。然后將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑。這是求出的直徑。只能作為承受扭距作用的軸段的最小直徑。</p><

27、;p>　　導(dǎo)軌是選用QU80，安裝輪子部分的軸段長(zhǎng)為119mm，直徑50所有的重量是靠支撐連桿來(lái)承擔(dān)；選取調(diào)心軸承1213則其寬度B=23mm取軸承端蓋總寬為25mm(由端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定)。</p><p>　　根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求取端蓋的端面與輪子面的距離140mm，則裝軸承的總長(zhǎng)度為119mm，軸承的左端面靠軸肩固定，軸肩高度取 6mm，則軸環(huán)處的直徑為120mm。軸環(huán)長(zhǎng)度1

28、8mm。對(duì)于軸上零部件是對(duì)稱(chēng)分布的則右端安裝軸承的直徑d=87mm。</p><p>　　軸的驅(qū)動(dòng)是采用鏈輪，由鏈輪的計(jì)算可知取鏈輪處的軸徑為d=108mm則由文獻(xiàn)[10]表4-1選擇的鍵為2816取長(zhǎng)度為45mm，鏈輪是用兩個(gè)螺母固定的軸徑為100mm，查的螺母為M10049兩個(gè)。安裝輪子處的鍵為149長(zhǎng)度為80mm；</p><p>　　對(duì)于軸上的零件是采用鍵來(lái)定位，鍵槽的加工利用銑刀

29、銑出，同時(shí)為了保證鏈輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇鏈輪輪轂與軸配合為H7/r6；同樣，輪子與軸的配合為50H7/r6，調(diào)心軸承1213與軸的固定是過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為j6。</p><p>　　4.2.2確定軸上圓角和倒角尺寸、鍵槽和退刀槽</p><p>　　參考文獻(xiàn)[10]表15-2，取軸端倒角為245，其余1.545，安裝軸承處的越程槽為41.5。螺紋配合處軸

30、的退刀槽為32。</p><p><b>　　4.3軸的校核計(jì)算</b></p><p>　　已知，G=mg=715×9.8=7007N，鏈輪上的圓周力與水平面的夾角為。</p><p>　　受力分析如圖4-1所示：</p><p><b>　　圖 4.1　受力圖</b></p>

31、;<p><b>　　，</b></p><p>　　由于整個(gè)設(shè)備由四個(gè)連桿支撐所以每個(gè)連桿分擔(dān)1/4的重力，則</p><p>　　在y-z平面內(nèi) </p><p><b>　　圖 4.2　受力圖</b></p><p><b>　　由得：</b></

32、p><p>　　由受力分析可知，，，；</p><p><b>　　所以得；</b></p><p><b>　　則B處所受的力 </b></p><p>　　由得 設(shè)B-C段某一截面x（0<x<0.42m）如下圖4-3所示：</p><p><b>　　則

33、 </b></p><p>　　圖 4.3 　截面圖 </p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　當(dāng)時(shí)， ；</b></p><p><b>　　當(dāng)時(shí)，。 </b></p><p>　　因?yàn)槭艿妮d荷

34、是對(duì)稱(chēng)的所以彎距圖也是對(duì)稱(chēng)的如圖4-4，而剪力圖是反對(duì)稱(chēng)的如圖4-5所示：</p><p><b>　　圖4.4 彎距圖</b></p><p><b>　　圖4.5 剪力圖</b></p><p><b>　　則由彎距圖可知：，</b></p><p><b>

35、　??；</b></p><p>　　2）在水平面x-z內(nèi) 受力分析如下圖4-6所示：</p><p><b>　　圖4.6　受力圖</b></p><p><b>　　由計(jì)算得 ，</b></p><p><b>　　圖 4.7　剪力圖</b></p&g

36、t;<p><b>　　圖 4.8 彎距圖</b></p><p>　　所以在空間內(nèi)的B、C、D點(diǎn)的彎距為 ，</p><p><b>　　3) 扭距. </b></p><p>　　由彎距圖可知，截面B、D處的所受的彎距最大，所以B、D處為危險(xiǎn)截面，故只對(duì)B、D截面進(jìn)行彎扭較核就可以了根據(jù)文獻(xiàn)[10]

37、公式（15-5）計(jì)算如下： </p><p><b>　　已知，則</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　前已選擇軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn)[6]15-1查得，，故安全。</p><p><b>　　4.4從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)</b>&

38、lt;/p><p>　　作為從動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)跟主動(dòng)軸的形狀基本相同，唯一不同的是中間沒(méi)有主動(dòng)鏈輪，它只受連桿的壓力。經(jīng)校核也是合格的。</p><p><b>　　5 軸 承</b></p><p>　　滾動(dòng)軸承是現(xiàn)代機(jī)器中廣泛應(yīng)用的的部件之一，它是依靠主要元件間的滾動(dòng)接觸來(lái)支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件的。滾動(dòng)軸承具有摩擦阻力小、起動(dòng)輕快、效率高、不易磨損等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)

39、滾動(dòng)軸承大多已標(biāo)準(zhǔn)化，并由專(zhuān)業(yè)工廠大量制造及供應(yīng)各種常用規(guī)格軸承。滾動(dòng)軸承在設(shè)備生產(chǎn)、工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，在應(yīng)用軸承時(shí)直接由設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)軸承就可以了。</p><p>　　5.1軸承的類(lèi)型選擇</p><p>　　在主傳動(dòng)系統(tǒng)中軸承只受徑向力的作用而該設(shè)備的所有重量都?jí)涸诹怂膫€(gè)軸承上，軸承之間的跨度比較大，所以軸可能會(huì)產(chǎn)生彎曲現(xiàn)象，故此處選擇具有調(diào)心性能的滾動(dòng)軸承可以滿(mǎn)足使用要

40、求。已經(jīng)計(jì)算了裝軸承段軸的直徑為65mm，所以查文獻(xiàn)[11]表6-3選擇調(diào)心球軸承1213。</p><p>　　5.2軸承的壽命計(jì)算及校核</p><p>　　由文獻(xiàn)[12]查得調(diào)心球軸承1213的相關(guān)參數(shù)為：公稱(chēng)直徑d=65mm，大徑D=120mm，寬度B=23mm，e=0.17，，，基本額定動(dòng)載荷基本額定靜載荷，極限轉(zhuǎn)速（脂潤(rùn)滑）n=4800r/min;</p><

41、;p>　　已知軸承受的徑向力，軸向力，如下圖5-1所示：</p><p>　　圖5-1 軸承受力圖</p><p>　　則由軸承的徑向當(dāng)量動(dòng)載荷公式 當(dāng)時(shí)</p><p><b>　　（4-1）</b></p><p>　　式中 ——徑向當(dāng)量動(dòng)載荷；</p><p><b>　　

42、——徑向力；</b></p><p>　　——軸向動(dòng)載荷系數(shù)；</p><p><b>　　——軸向力。</b></p><p>　　根據(jù)工作時(shí)無(wú)沖擊，參考文獻(xiàn)[11]表14-9取載荷系數(shù)； </p><p>　　根據(jù)軸承工作溫度小于，從表14-10查得溫度系數(shù)；對(duì)于球軸承，壽命指數(shù)</p>&

43、lt;p>　　由公式 (n=4800r/min) （5-2）</p><p>　　式中 ——軸承壽命（單位為h）；</p><p><b>　　——溫度系數(shù)；</b></p><p>　　——極限轉(zhuǎn)速（r/min）；</p><p>　　——基本額定動(dòng)載荷；<

44、/p><p><b>　　——載荷系數(shù)。</b></p><p>　　或者，根據(jù)軸承轉(zhuǎn)速，由表14-12查得轉(zhuǎn)速系數(shù)</p><p>　　由公式 得</p><p>　　根據(jù)查文獻(xiàn)[4]表14-11，得軸承預(yù)期壽命為</p><p><b>　　=9600h</b&

45、gt;</p><p>　　由此得出實(shí)際壽命小于額定壽命符合使用要求。</p><p><b>　　6 鏈條的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　鏈傳動(dòng)是應(yīng)用較廣泛的一種機(jī)械傳動(dòng)，它是由鏈條和主、從動(dòng)輪組成。輸送機(jī)的鏈條與傳動(dòng)鏈條也稍有一點(diǎn)不同，就是它是以輸送貨物為目的的鏈條，節(jié)距要大一些，大多數(shù)的鏈板上都裝有附件。這種的鏈條一般分為兩種。一

46、是雙節(jié)距鏈條，即傳動(dòng)鏈條的節(jié)距加大一倍，鏈節(jié)板側(cè)面作成平的，所以又成做倍節(jié)距鏈條，它廣泛用于輕載鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)。鏈節(jié)板用鋼板沖成，滾子表面經(jīng)硬化處理以提高耐磨性，套筒采用經(jīng)過(guò)滲碳淬火處理的普通碳素鋼，銷(xiāo)軸也采用滲碳淬火處理的普通碳素鋼，特別需要提高強(qiáng)度的銷(xiāo)軸。滾子有兩種：一種是滾子面低于鏈節(jié)板的，另一種是滾子面高于鏈節(jié)板的大直徑滾子。另一種鏈條是輸送機(jī)鏈條，它是以輸送為目的的長(zhǎng)節(jié)距鏈條，一般稱(chēng)作輸送機(jī)鏈條，它廣泛應(yīng)用于重型鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)。<

47、;/p><p><b>　　6.1鏈條的選擇</b></p><p>　　按照文獻(xiàn)[12]的許用功率曲線(xiàn)圖9-13，由功率和小鏈輪轉(zhuǎn)速n選取鏈條型號(hào)。由公式可以求出所選鏈條應(yīng)滿(mǎn)足的許用功率為</p><p>　　kw (5-1)</p><p><b

48、>　　——工作狀況系數(shù)；</b></p><p><b>　　——鏈輪齒數(shù)系數(shù)；</b></p><p><b>　　——傳動(dòng)比系數(shù)；</b></p><p><b>　　——中心距系數(shù)；</b></p><p><b>　　——多排鏈系數(shù)。<

49、/b></p><p>　　式中根據(jù)文獻(xiàn)[12]圖9-13，由鏈節(jié)距和小鏈輪轉(zhuǎn)速查得的單排鏈許用傳動(dòng)功率。</p><p>　　式中的各參數(shù)，除傳動(dòng)功率P0已知外，由載荷情況可以確定工作狀況系數(shù)，由傳動(dòng)比大小可以確定傳動(dòng)比系數(shù)Ki；而其它系數(shù)KA、Kp、Kz不能由已知條件來(lái)直接得出。</p><p>　　1.確定鏈輪的齒數(shù)Z1和Z2</p>&l

50、t;p>　　初估傳動(dòng)比為i=4.8，由文獻(xiàn)[12]表9-2，根據(jù)已知條件，先估計(jì)鏈v＜0.6m/s，因此取Z1=13， Z2=62.4，取Z2=63，以利于與偶數(shù)鏈節(jié)互質(zhì)，則實(shí)際傳動(dòng)比i=63/13=4.846.與要求的傳動(dòng)比4.8誤差為0.9%，可以滿(mǎn)足使用要求。</p><p>　　由Z1=13，查得Kz=0.0667；</p><p><b>　　2.初選中心距&l

51、t;/b></p><p>　　由文獻(xiàn)[12]表9-6確定中心距系數(shù)KA時(shí)，只需要知道中心距與節(jié)距p相對(duì)大小，并不要求知道中心距的具體尺寸。在一般情況下可以初選中心距，因此KA=1。</p><p><b>　　3.初定排數(shù)</b></p><p>　　雖然排數(shù)越多而節(jié)距可以小些，但是由于傳遞的功率不大，速度也不高，因此可以先用單排鏈試算

52、，如果不符合要求，再選用多排鏈。由表9-7[12]，單排鏈時(shí)。Kp =1。</p><p>　　4.工作狀況系數(shù)KA</p><p>　　根據(jù)已知條件，用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并且載荷平穩(wěn)時(shí)，=1。</p><p><b>　　5.傳動(dòng)比系數(shù)</b></p><p>　　按插入法可得傳動(dòng)比i=4.846， Ki =1.02；<

53、/p><p>　　6.要求的許用功率P 0將各參數(shù)代入前式</p><p>　　由求得的P0和小鏈輪的鏈速n=23r/min，查出可以作要求的鏈條型號(hào)為T(mén)G190。即鏈節(jié)距p取19.05mm。并且要求潤(rùn)滑方式為油壺或油刷供油潤(rùn)滑。</p><p>　　7.驗(yàn)算鏈速和中心距a</p><p>　　由于按<0.6m/s選鏈輪齒數(shù)并初選中心距，因

54、此選定鏈節(jié)距后，應(yīng)驗(yàn)算是否與原設(shè)范圍相符，并檢查中心距大小是否滿(mǎn)足題給要求。</p><p>　　鏈速===0.09m/s<0.6 m/s，符合原估計(jì)范圍。</p><p>　　中心距a=40p=40762mm。</p><p>　　因此，選用TG190單排鏈條可以滿(mǎn)足傳動(dòng)工作要求。</p><p>　　6.2鏈傳動(dòng)尺寸及參數(shù)計(jì)算<

55、;/p><p><b>　　6.2.1鏈節(jié)數(shù)</b></p><p>　　由初選中心距==762mm和鏈輪齒數(shù)。可以計(jì)算鏈節(jié)數(shù)為</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　取Lp=119節(jié)，因此中心距與初選中心距有一些差別。</p><p><b&

56、gt;　　6.2.2 中心距</b></p><p>　　根據(jù)取定的鏈節(jié)數(shù)L=119，求得鏈傳動(dòng)中心距為：</p><p><b>　　=756.32mm</b></p><p>　　為保證安裝后有合理的松邊下垂量，安裝中心距為：</p><p>　　A=756.32～ (0.002～0.004)756.32

57、=753.29mm～754.48mm</p><p>　　因此，可取安裝中心距為754mm。</p><p><b>　　6.3 鏈輪的計(jì)算</b></p><p><b>　　(1) 小鏈輪</b></p><p>　　小鏈輪的幾何尺寸可按文獻(xiàn)[12]表9-8公式計(jì)算：</p>&l

58、t;p><b>　　分度圓直徑：</b></p><p><b>　　齒頂圓直徑：</b></p><p><b>　　取=88mm。</b></p><p>　　齒根圓直徑： </p><p>　　滾子直徑可由文獻(xiàn)[12]表9-1，查得為=11.91m

59、m，所以=12mm。 </p><p><b>　　(2) 大鏈輪</b></p><p><b>　　分度圓直徑 </b></p><p>　　齒頂圓直徑 = 196mm</p><p><b>　　齒根圓直徑</b></p><p>　　由

60、有關(guān)手冊(cè)可以查出=19.05mm的單排鏈鏈輪的軸面齒形幾何參數(shù)，鏈輪毛胚公差和輪齒尺寸公差，形位公差。根據(jù)使用條件為中速、中載、無(wú)沖擊、采用45號(hào)鋼經(jīng)淬火處理，輪齒表面硬度為HRC40～45。</p><p>　　由上面一系列的計(jì)算可以繪出主動(dòng)鏈輪的工作圖如圖6-1 所示：</p><p>　　圖6-1 齒輪工作圖</p><p><b>　　7 絲杠的設(shè)

61、計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　螺旋傳動(dòng)是利用螺紋副傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種傳動(dòng)形式，它可分為滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)和滾動(dòng)?；瑒?dòng)螺旋傳動(dòng)是螺母的內(nèi)螺旋面與螺桿的外螺旋面直接接觸，當(dāng)螺母與螺桿作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在接觸的螺旋面中產(chǎn)生的摩擦為滑動(dòng)摩擦，這種螺旋傳動(dòng)稱(chēng)為滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)。在實(shí)際應(yīng)用中滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)最為廣泛。其優(yōu)點(diǎn)是：</p><p>　　1） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便；</p>&

62、lt;p>　　2） 螺桿與螺母實(shí)現(xiàn)連續(xù)嚙合，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小；</p><p>　　3） 螺紋導(dǎo)程小，螺桿旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)，螺母位移小，所以可以實(shí)現(xiàn)將高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)槁僖苿?dòng)運(yùn)動(dòng)，且嚙合圈數(shù)較多從而可以承受較大的軸向載荷或?qū)崿F(xiàn)微量調(diào)節(jié)的動(dòng)作；</p><p>　　4） 采取適當(dāng)?shù)穆菪菚r(shí)，容易使機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自鎖。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，因?yàn)樵O(shè)備的傳動(dòng)精度不是

63、很高，選擇滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)，它的經(jīng)濟(jì)性也比較好。</p><p>　　7.1絲杠螺紋牙型和材料選擇</p><p>　　旋傳動(dòng)主要零部件是螺母和螺桿。螺桿材料應(yīng)該具備足夠的強(qiáng)度和耐磨性以及良好的加工性能。根據(jù)工作要求選擇齒根強(qiáng)度較高并且容易加工的梯形螺紋。螺桿選擇45號(hào)鋼，，螺母材料選擇45號(hào)鋼。</p><p>　　7.2絲杠的參數(shù)計(jì)算</p><

64、p>　　7.2.1根據(jù)磨損條件設(shè)計(jì)螺桿直徑</p><p>　　考慮采用整體式螺母結(jié)構(gòu)，取螺母高度系數(shù)；根據(jù)螺紋副的材料為鋼對(duì)鑄鐵，速度較底；已知絲杠的軸向載荷，許用比壓（當(dāng)）。代入公式得螺桿的螺紋中徑</p><p>　　7.2.2根據(jù)強(qiáng)度條件估算螺桿直徑</p><p>　　由于是低速，間歇時(shí)間長(zhǎng)，取安全系數(shù)，由由文獻(xiàn)[13]表7-6計(jì)算許用拉應(yīng)力，然后參

65、照受拉螺栓連接的計(jì)算公式，得</p><p>　　比較上面兩式計(jì)算結(jié)果，可見(jiàn)，螺桿直徑應(yīng)根據(jù)強(qiáng)度條件決定，即。</p><p>　　查文獻(xiàn)[13]表6-10（GB 784/64），可取梯形螺紋，這時(shí)，， ，能滿(mǎn)足要求。</p><p>　　取，螺母高度，螺母高度系數(shù)，比2.0小，這是由于中徑加大的緣故。若以代入</p><p><b&g

66、t;　　所以，滿(mǎn)足要求。</b></p><p><b>　　8 軌道</b></p><p><b>　　8.1 概述</b></p><p>　　軌道用來(lái)承受起重設(shè)備或起重小車(chē)的輪壓,并使車(chē)輪在其上面滾動(dòng)。軌道還將輪壓傳遞到支承的基礎(chǔ)上。起重設(shè)備和起重小車(chē)的運(yùn)行軌道要符合車(chē)輪的要求,軌道頂面要能承受車(chē)輪的擠

67、壓;底面要有足夠的寬度,以減小對(duì)基礎(chǔ)的壓應(yīng)力;斷面也要有良好的抗彎強(qiáng)度。</p><p>　　起重設(shè)備和起重小車(chē)的軌道大多選用標(biāo)準(zhǔn)的鋼軌或型鋼。軌道頂面有平頂和凸頂兩種。圓柱形踏面的車(chē)輪與平頂軌道呈直線(xiàn)接觸（實(shí)際是一個(gè)狹長(zhǎng)的矩形面），圓柱或圓錐踏面的車(chē)輪與凸頂軌道呈點(diǎn)接觸（實(shí)際是一個(gè)小的橢圓面）。</p><p>　　理論上，采用平頂軌道時(shí)，軌道受到的擠壓應(yīng)力小，但由于實(shí)際存在的制造、安裝

68、誤差和承載后起重設(shè)備結(jié)構(gòu)件的變形會(huì)引起車(chē)輪的偏斜，使車(chē)輪與軌道的接觸情況變差。有時(shí)甚至只接觸在軌道邊緣的一點(diǎn)，因而產(chǎn)生很大的擠壓應(yīng)力,使車(chē)輪與軌道產(chǎn)生不均勻磨損。</p><p><b>　　8.2 類(lèi)型</b></p><p>　　起重設(shè)備的運(yùn)行軌道大量采用鐵路鋼軌，軌頂是凸的。輪壓大的大型起重設(shè)備運(yùn)行軌道采用起重機(jī)鋼軌。與鐵路鋼軌相比,其腹部較寬而高度較小，抗彎強(qiáng)

69、度較大。其頂面也是凸的，但曲率半徑比鐵路鋼軌大。</p><p>　　用作軌道的方鋼或扁鋼，軌頂是平的，帶有圓角或倒角，底面較窄，抗彎能力低，耐磨性差。一般使用在小型、工作不繁忙的起重設(shè)備或起重小車(chē)上。</p><p><b>　　8.3鋼軌的固定</b></p><p>　　1）不可拆卸的固定方法。用連續(xù)的焊縫將鋼軌與鋼軌梁焊在一起。這種固定

70、適合于起重設(shè)備工作級(jí)別低，軌道磨損不嚴(yán)重的場(chǎng)合。</p><p>　　2）我國(guó)常用的固定方法。固定鋼軌壓板大約為，軌道安裝方便。但拆卸軌道時(shí)，要用鏟除焊縫方法而不能用氣割的方法去掉壓板。</p><p>　　3）鋼軌可拆卸的固定方法。適用于工作級(jí)別高的場(chǎng)合。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>

71、　　[1] 安裝教材編寫(xiě)組.焊接設(shè)備.北京，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1983.</p><p>　　[2] Tusek J,Metal-powder twin-wire submerged arc welding,welding & Metal Fabrication,1998,66(7):21-24.</p><p>　　[3] 劉利民.H型鋼結(jié)構(gòu)的制作焊接工藝及方法.中國(guó)工程建設(shè)焊

72、接協(xié)會(huì)第八屆年會(huì)論文集，2001,（30），70-71.</p><p>　　[4] 張丙堯.H型鋼的焊接.河南化工，2002， （3），39-40.</p><p>　　[5] 劉海英.H型鋼焊接變形工藝控制.科技信息，2008，（13），50.</p><p>　　[6] 楊莉,杜虹.H型鋼焊接及工藝措施.水利電力機(jī)械，2000，（4），26-29.</p

73、><p>　　[7] 吳伏海，歐陽(yáng)忠，埋弧自動(dòng)焊的應(yīng)用研究，岳陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)， 2002，(3)，35-37.</p><p>　　[8] 高云青.H型鋼焊接變形控制及效率的提高.焊接，1999(6),37-38.</p><p>　　[9] 盧慶華，饒德林，盧立香，陳立功.H型鋼的振動(dòng)焊接.Welding, Technology，2005,34(5),3

74、1-32.</p><p>　　[10]熊代國(guó)，張家喜.H型鋼在自由狀態(tài)下的焊接.焊接技術(shù)，1997，(4)，34-35.</p><p>　　[11] 孟文娟，李志東.非標(biāo)H型鋼定位胎具及焊接工藝淺析.河北煤炭，2004，（3），40-41.</p><p>　　[12] 曲顯清.工業(yè)建筑H型鋼梁焊接變形的原因分析及控制措施探討.廣東建材，2010，(5)，168

75、-171.</p><p>　　[13] 栗素霞.較厚板H型鋼T型焊縫焊接工藝.焊接技術(shù)，2009，(9)，37-38.</p><p>　　[14] 李維博.世界焊接技術(shù)的最新發(fā)展.上海造船，2003，(2)，24-28.</p><p>　　[15]Shribman V ,Stern A. Magnetic Pulse Welding Produces High