【正文】 tal and the hull shape position mechanism. Stretching armwelding dislodgement machine is one kind of the most applied widespread welding dislodgement machine, the loadcarrying capacity generally does not surpass one ton. the stretching armwelding dislodgement machine main body part is turning over the anization, rotation anization, foundation. This design is mainly the design of the decelerating device in the turning over anization and rotating anization, as well as part and ponents parameter choice. Stretching arm welding dislodgement machine is advantageous to the realization the best position welding process, improves the working efficiency, reduces the fatigue strength and achieves the good welded joint shape. Key words : Boom deflection type welding machine 。本設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的減速裝置、回轉(zhuǎn)機(jī) 構(gòu)的減速裝置、。焊接變位機(jī)的關(guān)鍵是對(duì)變位機(jī)進(jìn)行最佳位置焊接所需要的運(yùn)動(dòng)自由度的設(shè)計(jì)，如平動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)計(jì)。所有數(shù)據(jù)、圖片真實(shí)可靠。盡我所知，除文中已經(jīng)注明應(yīng)用的內(nèi)容外，本學(xué)位論文的研究成果不包含他人享有著作權(quán)的內(nèi)容。 伸臂式焊接變位機(jī)是將工件回轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)，以便使工件上的焊縫置于水平和船形位置的機(jī)械裝置。以及每個(gè)部分和零件的個(gè)參數(shù)的選擇。 Boom type gear reducer ； Slewing mechanism 目錄 第 1 章 緒 論 .............................................................................................................. 1 課題的目的、意義 ............................................................................................. 1 課題背景和文獻(xiàn)綜述 ......................................................................................... 2 課題背景 ...................................................................................................... 2 文獻(xiàn)綜述 .................................................................................................... 2 主要研究?jī)?nèi)容 ..................................................................................................... 7 第 2 章 伸臂式焊接變位機(jī)的工作原理及其技術(shù)性能 ............................................. 8 伸臂式焊接 變位機(jī)的工作原理 .......................................................................... 8 焊接變位機(jī)的技術(shù)性能 ...................................................................................... 8 第 3 章伸臂式焊接變位機(jī)的設(shè)計(jì) ............................................................................. 10 伸臂旋轉(zhuǎn)減速器的設(shè)計(jì)。焊接生產(chǎn)系統(tǒng)柔性化的發(fā)展方向是以弧焊機(jī)器人為 主體 ,配合多自由度變位機(jī)及相關(guān)的焊接傳感控制器件 ,在中央計(jì)算機(jī)的綜合控制之下實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜工件焊接路徑的離線編程與圖形仿真、空間焊縫的實(shí)時(shí)精確跟蹤及焊縫參數(shù)的在線調(diào)整 。針對(duì)這種情況，我們研制了通過(guò)工作臺(tái) 升降回轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使工件處于最佳焊接或裝配位置的焊接變位機(jī)。 上面所說(shuō)的最佳焊接位置是指 最有利于施焊并且能保證焊接質(zhì)量的位置，即通常所指的水平焊或船形焊位置（圖 ）。 焊接變位機(jī)的輔助功能是保證其他部分正常運(yùn)做必須的輔助部分，例如焊接時(shí)焊接電流的傳導(dǎo)部分、埋弧焊的焊劑墊和系統(tǒng)的支撐部分等。 它在生產(chǎn)中的作用是其他焊接機(jī)械 如焊接操作機(jī)等 不可替代的。本文是根據(jù)現(xiàn)代生產(chǎn)方式下焊接變位機(jī)的功能、作用 , 結(jié)合自動(dòng)化裝配生產(chǎn)線中的焊件變位機(jī)械進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析 , 給出了一種不同于一般變位機(jī)械 , 具有更多功能、更多自由度 , 更為靈活的變位機(jī)械裝置。其余為備料、裝配、及輔助工作時(shí)間。 采用工藝裝備并不以為要選用機(jī)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴的設(shè)備，許多情況下對(duì)一些簡(jiǎn)單的定位器、壓緊器或現(xiàn)有設(shè)備稍加改裝， 即可收到明顯的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益。 減少搬運(yùn)翻轉(zhuǎn)時(shí)間，提高設(shè)備利用率和勞動(dòng)生產(chǎn)率。 （ ② ） 制品品種應(yīng)盡可能少，同一制品幾何尺寸應(yīng)規(guī)格化、模數(shù)化和系列化 二、焊接生產(chǎn)工藝裝備的分類(lèi)： 焊接產(chǎn)品種類(lèi)繁多，形狀尺寸各異，但焊接生產(chǎn)工藝裝備一般包括以下三種： 1 保持工件正確位置的 ； 2 防止熱變形的 ； 3 改善焊接操作相對(duì)位置的 。 ㈠按照工藝裝備的功能有如下分類(lèi)： ⒈裝配用工藝裝備：這類(lèi)工裝的主要任務(wù)的按產(chǎn)品圖紙和工藝上的要求，把 4 焊件中各零件或部件的相對(duì) 位置，能準(zhǔn)確的固定下來(lái)。主要包括： （ 1） 焊件操作機(jī)械（焊接變位機(jī)、焊接滾輪架、焊接翻轉(zhuǎn)機(jī)） ； （ 2） 焊接機(jī)械（各種焊接機(jī)及焊接機(jī)器人） ； （ 3） 焊工操作機(jī)械 ； （ 4） 焊接輔助裝置（焊絲處理裝置、焊劑回收裝置、焊劑墊） 。 ⒊ 電動(dòng)：利用電、磁為動(dòng)力來(lái)夾持帶動(dòng)工件。變位機(jī)的夾持工件用的平面卡盤(pán)有各 種運(yùn)動(dòng)方案。 圖 中兩根轉(zhuǎn)軸相互垂直，但不在一個(gè)平面內(nèi)，卡盤(pán)可以在兩個(gè)互相垂直的平面上回轉(zhuǎn)。 也可以在變位機(jī)從事分割、堆焊、噴涂等作業(yè)，配以支承 架，還可以當(dāng)做翻轉(zhuǎn)機(jī)，焊接重量及長(zhǎng)度較大的梁柱，構(gòu)架及筒節(jié)等。 大型變位機(jī)的工作臺(tái)為減輕自重常采用正方形的，特殊需要時(shí)也可以設(shè)計(jì)成十字開(kāi)頭或其他形狀。 （ 4）工 作臺(tái)上應(yīng)該有連接焊接地線的裝置，且不受工作臺(tái)回轉(zhuǎn)的影響，不允許 焊接地線接在變位機(jī)架上，從而使焊接電流通過(guò)軸承等轉(zhuǎn)動(dòng)零件。 主要研究?jī)?nèi)容 伸臂式焊接變位機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 伸臂式焊接變位機(jī)的翻轉(zhuǎn)減速器 的設(shè)計(jì)，其中包括： 減速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和參數(shù)的選擇、電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇 伸臂式焊接變位機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī) 構(gòu)的設(shè)計(jì)， 其 中包括 ： 減速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和參數(shù)的選擇。 工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)工作 原理如下： 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò) O 型三角皮帶傳動(dòng)，帶動(dòng)蝸桿，蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)（此蝸輪蝸桿傳動(dòng)兼有減速 和自鎖兩種作用），從而達(dá)到二級(jí)減 速。 變位 機(jī)的承載能力與工件重心至工作臺(tái)臺(tái)面的距離 ，回轉(zhuǎn)軸線的偏心距有著密切關(guān)系，在變位機(jī)的設(shè)計(jì)額定載重量 技術(shù)數(shù)據(jù)為： 工作臺(tái)回轉(zhuǎn)速度 ～ 轉(zhuǎn) /分 工作臺(tái)傾斜速度 ～ 1 轉(zhuǎn) /分 工作臺(tái)最大回轉(zhuǎn)力矩 750 N?m 機(jī)重 Kg 伸臂旋轉(zhuǎn)錐角 45186。 在本設(shè)計(jì)的變位中，工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用了三級(jí)蝸輪蝸桿減速，整體結(jié)構(gòu)較為緊湊，并裝有測(cè)速發(fā)電機(jī)和導(dǎo)電裝置，有利于獲得優(yōu)良焊縫成型，保 證設(shè)備的精度和使用壽命，在工作臺(tái)傾斜機(jī)構(gòu)上，裝有兩個(gè)行程開(kāi)關(guān)， 當(dāng) 工作臺(tái)超過(guò)傾斜 極限 位置時(shí)，可以立即停 機(jī) ，以免發(fā)生事故 。 伸臂旋轉(zhuǎn)減速器的傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖 ： 圖 伸臂旋轉(zhuǎn)減速器傳動(dòng)方案 選擇電動(dòng)機(jī)： 在電動(dòng)機(jī)的選擇過(guò)程中，主要考慮電動(dòng)機(jī)的容量（額定功率）。由于經(jīng)常不在滿載下運(yùn)行，效率和功率因數(shù)都很低，造成很大浪費(fèi)。對(duì)于長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的機(jī)械，要求所選電動(dòng)機(jī)的額定功率 edP 應(yīng) 該大于等于電動(dòng)機(jī)所需要的功率 dP ，即 ded PP ? 。 由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)的總效率 ? 按照下式計(jì)算： 43321 ????? ???? 其中： 1? —— 帶傳動(dòng)的效率。 所以： 所以： 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第五卷選得電動(dòng)機(jī) 4801?Y ，其額定功率 ，額定轉(zhuǎn)速1500r/min，滿載轉(zhuǎn)速 1380r/min。 應(yīng)充分發(fā)揮各級(jí)傳動(dòng)比的承載能力，注意使各級(jí)傳動(dòng)件尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)均勻合理，避免各零件的干涉及安裝不便。 綜合考慮以上各因素，選帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 2?i 。設(shè)帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為 1i ，第一級(jí)（高速級(jí)）蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比為 2i ，第二級(jí)（低速級(jí)）蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比為 3i 。 （ 1）傳動(dòng)系統(tǒng)中各軸轉(zhuǎn)速 n（ r/min）： 3nnW? （ 2）各軸輸入功率 P（ kW）： KWKWPP d ??????? ?? KWKWPP 376.. ??????? ?? KWKWPP ??????? ?? 3PPW? （ 3）各軸轉(zhuǎn)矩 T（ Nm? ）： ； m i n/ m i n/1380321 rriii nn m ???????%5%%100m i n/ m i n/ i n/ ????r rrm i n/6902 m i n/138001 rrinn m ??? ?m i n/ m i n/6901212 rrinn ???m i n/ m i n/ rrinn ???mNr KWnPT .7m i n/690 111 ?????mNr KWnPT . i n/ 222 ?????mNr KWnPT .3547min/ 333 ????? 13 3TTW? V 帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 : （ 1） 確定設(shè)計(jì)功率 dP : PKP Ad ?? 查工具書(shū)可知 ?Ak ,則 kWkWP d ??? 。 驗(yàn)算帶速， 所以： mmDiD 1 4 0702112 ???? ， 2D 符合工具書(shū)推薦的基準(zhǔn)直徑，故：帶輪選擇合適。mmaDDDDaLd???????????????? 107311203702 LL d39。 （ 9） 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)選擇 V帶的類(lèi)型（ Z型）查工具書(shū)的得以下參數(shù) ： 表 項(xiàng)目 符號(hào) 1 基準(zhǔn)寬度（節(jié)寬） pb 基準(zhǔn)線上槽深 minah 基準(zhǔn)線下槽深 minfh 槽間距 e ? 第一槽對(duì)稱(chēng)面 至端面的距離 f 18? 最小輪緣厚 min? 帶輪寬 B fezB 2)1( ??? 外徑 WD aW hDD 2?? 輪槽角 ? o34 以大帶輪結(jié)構(gòu)如圖 ： 圖 大帶輪結(jié)構(gòu) )( ?????zNF58) ( 20????????NzFQ o 2312 i n58222s i n2 10 ?????? ? 15 高速級(jí) 蝸輪蝸桿設(shè)計(jì)： （ 1） 材料選擇：由于是伸臂旋轉(zhuǎn)減速機(jī)構(gòu)較為重要，選蝸桿材料 20Cr. 表面淬火，硬度 45～ 50HRC；選蝸輪材料 ZCuSn10Pb1，金屬模鑄造。 則 mmmzd 12322 ?? 中心距 mmzqma 80)(22 ???。 （ 2） 確定許 用應(yīng)力： 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 522 ?????? hLnN ， 查工具書(shū)得 M P a40][,M P a2 2 0][ OFOH ?? ?? ，則 （ 3） 選擇齒數(shù) 21z,z ： 參考工具書(shū) 1z ＝ 1