【正文】 型管件和金屬結(jié)構(gòu)的平、橫 、環(huán)焊縫以及長(zhǎng)焊縫。電弧向前移動(dòng)時(shí)，電弧力將熔池中的液態(tài)金屬排向后方，則熔池前方的金屬就暴露在電弧的強(qiáng)烈輻射下而熔化，形成新的熔池，而電弧后方的熔池金屬則冷卻凝固成焊縫，熔渣也凝固成焊渣覆蓋在焊縫表面。為熔化的焊劑不僅具有隔離空氣、屏蔽電弧光的作用，也提高了電弧的熱效率。 （ 2）焊縫質(zhì)量高 埋弧焊時(shí)的電弧及熔池均處在焊劑與熔渣的保護(hù)之中，保護(hù)效果比焊條電弧焊好。它沒有弧光輻射這 是埋弧焊的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。因此，焊件裝配必須保證接口間隙均勻、焊件平整無錯(cuò)邊現(xiàn)象。 沈陽 工學(xué)院畢業(yè) 論文 6 表 埋弧焊工藝方法分類 分 類 依 據(jù) 分 類 名 稱 應(yīng) 用 范 圍 按送絲方式 等速送絲埋弧焊 細(xì)焊絲高電流密度 變速送絲埋弧焊 粗焊絲低電流密度 按焊絲數(shù)目或形狀 單絲埋弧焊 常規(guī)對(duì)接、角接、筒體縱縫、環(huán)焊縫 雙絲埋 弧焊 高生產(chǎn)率對(duì)接、角焊縫 多絲埋弧焊 螺旋焊管等超高生產(chǎn)率對(duì)接焊 帶極埋弧焊 耐磨、耐蝕合金堆焊 按焊縫成形條件 雙面埋弧焊 常規(guī)對(duì)接焊 單面焊雙面成形埋弧焊 高生產(chǎn)率對(duì)接焊、難以雙面焊的對(duì)接焊 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊在 小直徑密封罐體焊接 中， 雖然沒有埋弧焊應(yīng)用廣泛，但由于其設(shè)備可以達(dá)到自動(dòng)化，也可被選作為小直徑密封罐體的焊接方法。由于焊絲伸出 10~20，焊接可達(dá)性好，所以坡口可適當(dāng)開小，減少了焊絲的用量。當(dāng)焊接氣孔沈陽 工學(xué)院畢業(yè) 論文 7 多時(shí)，我們有時(shí)到氣站增加 CO2含量。 ⑸ 操作方便 CO2 氣體保護(hù)焊采用自動(dòng)送絲，不必如焊條一樣用手工送絲，焊接平穩(wěn)。 焊接變形 電弧焊是一個(gè)不均勻的快速加熱和冷卻的過程，焊接過程中及焊后，焊接構(gòu)件都將產(chǎn)生變形。不同的焊接方法，將產(chǎn)生不同的溫度場(chǎng)，形成的熱變形也不相同。即焊接電流，電弧電壓和焊接速度 .線能量愈大，焊接變形愈大。焊縫數(shù)量愈多，斷面尺寸愈大，焊接變形愈大。 （ 5）材料的熱物理性能。若更換作業(yè)機(jī)頭，還能進(jìn)行其他的相應(yīng)作業(yè)。 a、 操作裝置包括導(dǎo)軌、傾角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、垂直導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、焊槍夾和焊槍，傾角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可使焊槍能繞中心進(jìn)行正負(fù)旋轉(zhuǎn)。 焊接操作機(jī)一般 由立柱、橫梁、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、臺(tái)車等部件組成。保證了導(dǎo)軌的高精度及其耐磨性。平臺(tái)式焊接操作機(jī)的機(jī)動(dòng)性、使用范圍和用途均不如伸縮臂式焊接操作機(jī)，在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用已逐年減少，如圖 。 a、 伸縮臂式 焊接變位操作 機(jī) 伸臂旋轉(zhuǎn)減速器 、 伸臂式焊接變位機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、伸縮臂升降機(jī)構(gòu)、伸縮臂等組成。操作機(jī)升降系統(tǒng)若恒速升降，多采用交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，若變速升降，多采用 交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。制造成本低，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，但傳動(dòng)精度不如螺旋或者齒條傳動(dòng)。（ 2） 伸臂式焊接變位機(jī)的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 焊接系統(tǒng) ： 小直徑密封罐體自動(dòng)焊接 系統(tǒng)的整個(gè)流程，其中包括 兩個(gè)操作機(jī)組成一個(gè)加工生產(chǎn)線，生產(chǎn)線生產(chǎn)過程設(shè)備 應(yīng)全套 （下料 成形 裝配 焊接 質(zhì)量檢測(cè)均實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化加工）；加工中心一體化 ； 并且該生產(chǎn)線結(jié)構(gòu) 能夠伸 進(jìn)更 小 直徑的 罐體 中進(jìn)行 焊 接 。所以主要研究皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、伸臂旋轉(zhuǎn)減速器、工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)內(nèi)部包含電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)構(gòu)，電動(dòng)機(jī)與減速機(jī)構(gòu)通過皮帶傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。 在設(shè)計(jì)過程中，主要內(nèi)容是確定各帶輪的參數(shù)和蝸輪蝸桿的各項(xiàng)參數(shù)以及電動(dòng)機(jī)的選擇。電動(dòng)機(jī)的容量（額定功率）選的合適與否，對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。 電動(dòng)機(jī)的容量主要根據(jù)運(yùn)行是發(fā)熱條件決定，額定功率是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)下電動(dòng)機(jī)發(fā)熱不超過許用溫度的最大功率。電動(dòng)機(jī)所需的輸出功率為： KWPP Wd ?? （ ） 其中： wP ——為工作機(jī)要求的輸入功率， KW； ?為有電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)的總效率。 確定傳動(dòng)比 根據(jù)電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 mn 和工作機(jī)轉(zhuǎn)速 wn 即可確定傳動(dòng)裝置的總 傳動(dòng)比： 1917min/ min/1380 ??? rrnni Wm 接下來我們面臨的問題就是如何合理的分配各級(jí)傳動(dòng)比。應(yīng)考慮帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比大小對(duì)總體結(jié)構(gòu)的影響，如果傳動(dòng)比過大則大帶輪直徑過大與減速器總體尺寸相比不均勻 ，沈陽 工學(xué)院畢業(yè) 論文 15 甚至與機(jī)座相干涉。 對(duì)于兩級(jí)蝸 桿減速器，為了使結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)使 12 2aa? ，這時(shí)可取 iii ?? 21 。 則工作機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速 m i n/ m i n/1380321 rriii nn m ??????? 而： %5%%100m i n/ m i n/ i n/ ????r rr 所以此傳動(dòng)比選擇合適。 （ 2） 選擇 V帶型號(hào)： 對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸無嚴(yán)格要求，可選普通 V帶。 （ 4） 確定中心距 a和帶長(zhǎng) dL ： 設(shè)計(jì)條件中沒有限制中心距，故可初選中心距 0a 。0 ??????， A的調(diào)整范圍： mmLaa mmLaa d d , a xm in ??? ??? （ 5） 驗(yàn)算小帶輪包角 1a ： ?????????? )(180 121 a DD? 所以中心距選擇合適。 （ 9） 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)選擇 V帶的類型（ Z型）查工具書的得以下參數(shù) ，見表 ： 沈陽 工學(xué)院畢業(yè) 論文 18 表 V帶類型參數(shù)表 項(xiàng)目 符號(hào) 參數(shù)值 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 以大帶輪為例設(shè)計(jì)如 ： 圖 大帶輪設(shè)計(jì)圖 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 6 0 0 ?????? hLnN ， 查工具書得 ? ? ? ? M P aM P a OFOH 40,220 ?? ?? ，則 M P aNYM P aNZOFOFNFOHOHNH][10][][,308][10][][269278?????????????? （ 3） 選擇齒數(shù) 2,1zz ： 參考工具書 1z ＝ 1，則 4812 ??izz 。 （ 5） 驗(yàn)算處設(shè)參數(shù)： smndv / 222 ?? ?????? ?? 原估計(jì) smn /32? ，選 ?vK 合適。 設(shè)： tF 為圓周力， rF 為徑向力， aF 為軸向力。 （ 1）求軸承內(nèi)部的派生力 如圖所示： 圖 軸承內(nèi)部派生力圖 求派生力的公式為： S=R/（ 2Y） （ ） 沈陽 工學(xué)院畢業(yè) 論文 25 由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 : Y1=， e1=， Y2=， e2= 所以 , 111 NYRS ???? , 05 992 222 NYRS ???? （ 2）求軸承的軸向 載荷： 因?yàn)?NNNNSF a ????? 所以說軸承 1 放松 =，軸承 2 壓緊 = 所以動(dòng)量載荷 1 7 3) 4 7 81()( ???????? AYAXRfP p （ 3）計(jì)算軸承壽命： hpL h 8310366 ) ( 10)(6010 ??????? ? 所以軸承壽命足夠?？紤]鍵在 nn 截面以 上部分的平衡，在 nn 截面上的剪力為： ssbssbbs lbhAF 2?? ? （ ） 投影水平方向，由平衡方程得： bsbsQ lhblFF ?? 2?? 或 （ ） 因此求得： ][14914 bsbs MP ahb ??? ?????? 不滿足擠壓強(qiáng)度條件 , 所以在此處用雙鍵以增加強(qiáng)度。 根據(jù)要求工作臺(tái)回轉(zhuǎn)速度為 min/1~ r ， 工作臺(tái)最大回轉(zhuǎn)力矩為 。綜合考慮前面介紹的五點(diǎn)內(nèi)容選帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 ?i 。設(shè)帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為 1i ，第一級(jí)蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比為 2i ，第二級(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）： 沈陽 工學(xué)院畢業(yè) 論文 28 m i n/ m i n/150001 rrinn m ??? ? m i n/ m i n/8111212 rrinn ??? m i n/ m i n/ rrinn ??? 3nnW? （ 2）各軸輸入功率 P（ kW）： KWKWPP d ??????? ?? KWKWPP 41.. ??????? ?? KWKWPP ??????? ?? 3PPW? （ 3）各軸轉(zhuǎn)矩 T（ N m? ）： mNr KWnPT . i n/811 5095 50 111 ????? ； mNr KWnPT . i n/ 222 ????? mNr KWnPT .2701m i n/ 333 ????? 3TTW? V 帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）確定設(shè)計(jì)功率 dP : PKP Ad ?? 查工具書可知 ?Ak ,則 kWkWP d ??? 。 驗(yàn)算帶速 smsmrmmnDv /5/ min/150072100060 11 ???????? ?? ，帶輪 擇合適。d ????? ， A的調(diào)整范圍： mmLaa mmLaa d d , a xm in ??? ???。 （ 7） 確定初拉力 0F ： 查工具書得： （公式 ） 查工具書得： q＝ , 帶入公式 ()得： 沈陽 工學(xué)院畢業(yè) 論文 30 NF) ( 20???????? （ 8） 作用于軸上的壓力 Q： 查工具書得： NzFQ o 2292 i i n2 10 ?????? ?。 由于 2n 較低，估計(jì) smn /32 ? 取 , ? 由于載荷平穩(wěn)，通過跑合可以改善偏載程度，所以取 , ?? 所以載荷系數(shù) K＝ ?????KKK VA ， 沈陽 工學(xué)院畢業(yè) 論文 32 而 mNT ?? ，查得 Ez ＝ MPa155 ，則 按照接觸強(qiáng)度要求： 33212 273)18234 155( mmmmdm ?????? 查工具書可選出 m＝ 3mm， 1d ＝ 36mm， 2z1? ， q＝ 12， 342?z ，638111 ?????? 。 （ 7） 蝸輪蝸桿幾何尺寸的計(jì)算 蝸桿齒頂圓直徑： mmhdd aa 422 111 ??? 蝸桿齒根圓直徑： mmhdd ff 111 ??? 蝸桿齒寬： mmzmb 21 ??? 蝸輪吼圓直徑： ，mmhdd aa 1082 222 ??? 蝸輪齒根圓直徑： mm。 （ 5） 驗(yàn)算處設(shè)參數(shù)： smndv / 222 ?? ?????? ?? 原估計(jì) smn /32 ? ，選 , ? 合適。 （ 2） 確定許用應(yīng)力： 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 722 6 0 0 ?????? hLnN ， 查工具書得 M P a40][,M P a2 2 0][ OFOH ?? ?? ，則 M P aNYM P aNZOFOFNFOHOHNH][10][][,182][10][][269278?????????????? （ 3） 選擇齒數(shù) 21z,z ： 根據(jù)傳動(dòng)比 1721 ??nni 參考工具書 1z ＝ 2，則 3412 ??izz 。 （