毕业设计(论文)-座式焊接变位机回转机构设计新增

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毕业设计(论文)-座式焊接变位机回转机构设计新增


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湘潭大学函授毕业论文 题目:座式焊接变位机回转机构设计 函授站:常德华智函授站 院(系):继续教育学院 专业:机械设计制造及自动化 学号: 姓名: 指导老师: 完成日期:2012年2月15日 目录 目录1 摘要、关键词3 ABSTRACT4 第一章焊接变位机械性能及结构5 1.1焊接变位机械5 1.2焊接变位机械应具备的性能5 1.3焊接变位机的功能及结构形式6 1.4主自由度及全功能焊接变位机7 第二章焊接变位机方案设计8 2.1焊接变位机整体方案设计8 2.1.1座式焊接变位机的用途及结构形式8 2。

1.2焊接变位机的驱动系统8 2.1.3设计方案简介9 2.2回转机构的设计9 2.2.1回转机构传动简图9 2.2.2原始数据10 2.2.3工作条件10 2.2.4电动机的选择10 第三章回转机构减速器的设计11 3.1总传动比11 3.2总传动比的分配11 3.3传动装置的运动和动力参数设计11 3.3.1各轴的转速11 3.3.2各轴的功率11 3.3.3各轴的转矩12 3.3.4各数据汇总12 3.4传动零件的设计12 3.4.1同步带传动的设计12 3.4.2第一级蜗杆传动的设计13 3.4.3第二级蜗杆传动的设计17 3.4.4一级蜗杆轴的设计20 3。

4.5二级蜗杆轴的设计21 3.4.6二级蜗轮轴的设计22 3.4.7轴的校核23 3.4.8键的选择25 总论26 参考文献27 任务书28 鉴定意见29 座式焊接变位机回转机构设计 摘要:焊接变位机已经成为制造业的一种不可缺少的设备,在焊接领域把它划为焊接辅助机,其型式系列和品种规格约有十余个系列、百余个品种,正在形成一个新兴行业。 本题目是设计能载重1.0吨工件,可进行全位置焊接的座式变位机械。主要内容是关于焊接时工作台与工件回转倾斜的控制、电机选择、减速器的选择、各个轴和轴承的确定以及校核等等。 设计的具体过程是根据预定的载荷和要求的焊接速度确定设备所需要的电动机类型。

包括:电动机的转速、额定功率、电压电流等,在此基础上计算第一级蜗杆传动轴的相关数据、第二级蜗杆传动轴的相关数据以及选择相应配件的型号,并且对其进行相关的强度、使用寿命等的校核。最后使用CAD软件绘制相关的零件图、总装图。 关键词:焊接变位机,减速器,电机类型,机械设计 Abstract Weldingpositionerhasbecomeindispensablemanufacturingequipment,intheweldingareaitdesignatedasweldingauxiliarymachines。

Seriesandproductsspecificationsonthetypeofcase,hasbeenavailable,andnearlyadozenmoreseries,morethanonehundredvarietiesandspecifications,isforminganewindustry. Thissubjectisdesignedtoload1.0tparts,forallpositionweldingofBlockVariablebitmachines.Mainlyontheweldingmachineoftherotaryturningthecontrol,motorselection。

thechoiceofreducer,wormshaftandbearingallthedeterminationandchecking,andsoon. Thespecificprocessdesignisbasedonpreloadandrequiredweldingspeedtodeterminetheequipmentneededtomotortypes,including:motorspeed,ratedpower,voltageandcurrent,calculatedonthebasisofthisaxisandthecorrespondingpartsofthemodelsize。

anditsassociatedstrength,servicelifecanbechecked.FragmentusingCADsoftware,therelevantpartsdiagram,assemblydrawingout. Keywords:weldingpositioner,reducer,motortype,mechanicaldesign 第一章焊接变位机械的性能及结构 1.1焊接变位机械 焊接变位机械是改变焊件、焊机或焊工位置来完成机械化、自动化焊接的各种机械装置。焊接变位机械可分为三大类:(1)焊件变位机械:包括焊接变位机、焊接滚轮架、焊接回转台和焊接翻转机。

(2)焊机变位机械:包括焊接操作机和电渣焊立架。(3)焊工变位机械:包括焊工升降机等。 焊接变位机(positioner)是将工件回转、倾斜,使工件上的焊缝置于有利施焊位置的焊件变位机械。它主要用于机架、机座、法兰、封头等非长形工件的翻转变位和焊接,也可用于装配、切割、检验等。 焊接滚轮架(turningrolls)是借助主动滚轮与工件之间的摩擦力带动筒形工件旋转的焊件变位机械。它主要用于筒形工件的装配与焊接,是锅炉容器生产中的常用工艺装备。 焊接回转台(weldingturntable)是一种简化的变位机,它将工件绕垂直轴回转或者固定某一角度倾斜回转,主要用于回转体工件的焊接、堆焊与切割。

焊接翻转机(weldingtilter)是将工件绕水平轴转动或倾斜,使之处于有利装焊位置的焊件变位机。它主要适用于梁柱、框架、椭圆容器等的焊接。 焊接操作机(manipulator)的作用是将焊机机头准确地送到并保持在待焊位置,或以选定的焊接速度沿规定的轨迹移动焊机机头。焊接操作机与变位机、滚轮架等配合使用,可完成纵缝、环缝、螺旋缝的焊接,还可以用于自动堆焊、切割、探伤、打磨、喷漆等作业。 1.2焊接变位机械应具备的性能 一般,通用的焊接变位机械应具备的性能是: 1焊件变位机械和焊机变位机械要有较宽的调速范围,稳定的焊接运行速度,以及良好的结构刚度。 2对尺寸和形状各异的焊件,要有一定的适用性。

3在传动链中,应具有一级反行程自锁传动,以免动力源突然切断时,焊件因重力作用而发生事故。 4与焊接机器人和精密焊接作业配合使用的焊件变位机械,视焊件大小和工艺方法的不同,其到位精度(点位控制)和运行轨迹精度(轮廓控制)应控制在0.1~2mm之间,最高精度应可达0.01mm。 5回程速度要快,但应避免产生冲击和振动。 6有良好的接电、接水、接气设施,以及导热和通风性能。 7整个结构要有良好的密闭性,以免焊接飞溅物的损伤,对散落在其上的焊渣、药皮等赃物,应易被清除。 8焊接变位机械要有联动控制接口和相应的自保护功能,以便集中控制和相互协调动作。 9工作台面上应刻有安装基线,并设有安装槽孔。

能方便地安装各种定位器和夹紧机构。 10兼做装配用的焊件变位机械,其工作台面要有较高的强度和抗冲击性能。 11用于电子束焊、等离子弧焊、激光焊和钎焊的焊件变位机械,应满足导电、隔磁、绝缘等方面的要求。 1.3焊接变位机功能及结构形式 焊接变位机按结构形式可分为三种:1.伸臂式焊接变位机,如图11所示,其回转工作台绕回转轴旋转并安装在伸臂的一端,伸臂一般相对于某一转轴成角度回转,此转轴的位置多是固定的,但有的也可在小于100的范围内上下倾斜。这两种运动都改变了工作台面回转轴的位置,从而使该机变位范围大,作业适应性好,但这种形式的变位机,整体稳定性较差。伸臂式的焊接变位机在手工焊中应用较多。

2.座式焊接变位机,如图12所示,其工作台连同回转机构通过倾斜轴支撑在机座上,工作台以焊速做回转运动,倾斜轴通过扇形齿轮或液压缸,大都在110~140的范围内恒速或变速倾斜。该机稳定性好,一般不用固定在地基上,搬移方便,适用于0.5~50t焊件的翻转变位。是目前产量最大、规格最全、应用最广的结构形式。常与伸缩臂式焊接操作机或弧焊机器人配合使用。3.双座式焊接变位机,如图13所示,该机不仅稳定性好,而且如果设计得当,可使焊件安放在工作台上后,随工作台倾斜的综合重心位于或接近倾斜机构的轴线,从而使倾斜驱动力矩大大减小。因此,重型焊接变位机多采用这种结构。 1—回转工作台2—伸臂3—倾斜轴4—转轴5—机座 图11伸臂式焊接变位机 图12座式焊接变位机图13双座式焊接变位机 1。

4主自由度及全功能焊接变位机 如果一台变位机拖动焊件,仅做直线运动,哪怕是三维的,也不可能改变焊缝的姿态,满足施焊要求。也就是说,变位运动是回转运动,称此回转运动为变位机的主自由度。还可以做这样一个假设:在X、Y、Z直角坐标系下,设有一空间直线焊缝,绕Z轴可在360范围内回转,且这个Z轴连同这一焊缝又可绕X(或Y)轴在≥180范围内回转,那么,经此变位的焊缝,便可变到船角焊位置进行施焊作业。换言之,一个焊口由两个面的共线MN和夹角α组成,在上述两个回转范围内,经恰当的回转,便可使其共线MN与水平面平行,且这两个面与水平面的夹角相等,各为α/2,即变为船角焊位置。这个假设是说,任何复杂焊件,只要装在主自由度为一个全回转和一个半回转的焊接变位机上。

即可实现船焊要求。我们称这种双回转式焊接变位机为全功能变位机。 第二章焊接变位机方案设计 焊接变位机械是改变焊件、焊机或焊工位置来完成机械化、自动化焊接的各种机械装置。使用焊接变位机械可缩短焊接辅助时间,提高劳动生产率,减轻工人劳动强度,改善焊接质量,并可充分发挥各种焊接方法的效能。 2.1焊接变位机整体方案设计 2.1.1座式焊接变位机的用途及结构形式 焊接变位机,是在焊接作业中将焊件回转并倾斜,是焊件上的焊缝置于有利施焊位置的焊件变为机械。 座式焊接变位机(如图21)是焊接变位机的一种,其工作台连同回转机构通过倾斜轴支撑在机座上。

工作台以焊速回转,倾斜轴通过扇形齿或液压缸,多在110~140的范围内恒速或变速倾斜。该机稳定性好,一般不用固定在地基上,搬移方便,适用于0.5~50t焊件的翻转变位。常与伸缩臂式焊接操作机或弧焊机器人配合使用。 图21座式焊接变位机 2.1.2焊接变位机的驱动系统 焊接变位机工作台的回转运动,多采用直流电动机驱动,无级变速工作台的倾斜运动有两种驱动方式:一种是电动机经减速器减速后通过扇形齿轮带动工作台倾斜(图21)或通过螺旋副使工作台倾斜(应用不多);另一种是采用液压缸直接推动工作台倾斜。这两种驱动方式都有应用,在小型变位机上以电动机驱动为多。

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