【正文】 ..............................................30 焊接滾輪架的設(shè)計(jì)計(jì)算 .............................................30 驅(qū)動(dòng)圓周力與支反力的分析及中心角的確定 ........................30 焊接滾輪架的 受力分析 .........................................33 滾輪支反力的計(jì)算 ..............................................34 電動(dòng)機(jī)的選定 .....................................................36 軸的校核 .........................................................37 滾輪處鍵的校核 ...................................................38 軸承壽命計(jì)算 .....................................................38 軸承的強(qiáng)度計(jì)算 ...................................................39結(jié)論 ...................................................................41致謝 ...................................................................42參考文獻(xiàn) ...............................................................43 第一章 文獻(xiàn)綜述 焊接的應(yīng)用焊接是一種制造技術(shù)，它是適應(yīng)工業(yè)發(fā)展的需要，以現(xiàn)代工業(yè)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的，并且直接服務(wù)于機(jī)械制造工業(yè)。但是，焊接生產(chǎn)是綜合性生產(chǎn)，在焊接制造過(guò)程中，除了焊接工序本身外，前后還有很多工序的配合，如備料、輸送、裝配、檢驗(yàn)、校正等工序。這里稱之為輔助裝置和設(shè)備是為了與焊機(jī)相區(qū)別。他們又是焊接機(jī)械裝備的從屬裝置 [1]從使用范圍來(lái)分，焊接機(jī)械裝備又分為通用和專用兩大類。 。 焊接機(jī)械設(shè)備的分類 焊接機(jī)械裝備可分為四大類： 他從屬裝置。例如，埋弧焊機(jī)配合相應(yīng)的焊接設(shè)備后可完成內(nèi)外環(huán)縫、空間曲線焊縫的焊接和空間曲面的堆焊7）采用焊接機(jī)械裝備后，可使手工操作變?yōu)闄C(jī)械操作。例如在高溫、深水、劇毒、有放射性的環(huán)境進(jìn)行焊接作業(yè)。 [1] 焊接自動(dòng)化： 焊接機(jī)器人的應(yīng)用：進(jìn)入 20 世紀(jì)如年代以來(lái)，隨著我國(guó)改革步伐的加快和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，一些企業(yè)也相應(yīng)地以“更新裝備，加強(qiáng)技術(shù)改造，適應(yīng)市場(chǎng)需求，生產(chǎn)有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品，穩(wěn)定提高企業(yè)效益”作為企業(yè)求生存、發(fā)展的關(guān)鍵措施之一。這些引進(jìn)的焊接機(jī)器人，94％以上都是五軸或六軸的關(guān)節(jié)式球坐標(biāo)焊接機(jī)器人，它們代表了國(guó)際 20 世紀(jì) 90年代初、中期的水平。在我國(guó)，有高達(dá) 98％的點(diǎn)焊機(jī)器人使用在汽車及其零部件制造行業(yè)中。 在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中，裝配和焊接是兩道重要的生產(chǎn)工序，根據(jù)工藝通常以兩種方式完成這兩道工序，一種是先裝配后焊接；一種是邊裝配邊焊接。在裝焊作業(yè)中，多使用在夾具體上裝有多個(gè)不同夾緊機(jī)構(gòu)和定位器的復(fù)雜夾具(又稱為胎具或?qū)Ｓ脢A具)。 2)在焊接過(guò)程中，零件會(huì)因焊接加熱而伸長(zhǎng)或因冷卻而縮短，為了減少或消除焊接變形，要求工裝夾具能對(duì)某些零件給予反變形或者作剛性的夾固；為了減少焊接應(yīng)力，又要允許某些零件在某一方向可以自由伸縮。對(duì)焊接工裝夾具而言，裝焊完的結(jié)構(gòu)，尺寸增大，重量增加，形狀變得復(fù)雜，增加了從工裝夾具上卸下的難度。例如，在設(shè)計(jì)電阻焊用的夾具時(shí)，如果絕緣處理不當(dāng)，將引起分流，使接頭強(qiáng)度降低。 焊接工裝夾具的分類可以按用途與應(yīng)用范圍對(duì)常見(jiàn)焊接機(jī)械進(jìn)行分類 按用途分類： 1）裝配用工藝裝備。這類工裝專門(mén)用來(lái)焊接已經(jīng)經(jīng)過(guò)點(diǎn)焊固定好的工件。這類工裝通常是專用焊接機(jī)床或自動(dòng)焊接裝置，或者是裝配焊接的綜合機(jī)械化裝置，如一些自動(dòng)焊接生產(chǎn)線。所謂通用焊接工裝，既是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化且有較大適用范圍的工裝。這類焊接工裝一般應(yīng)按需求來(lái)設(shè)計(jì)，或者在專門(mén)廠家協(xié)商定做。 對(duì)焊接工裝夾具的設(shè)計(jì)要求 1)焊接工裝夾具應(yīng)動(dòng)作迅速、操作方便，操作位置應(yīng)處在工人容易接近、最宜操作的部位。夾緊機(jī)構(gòu)的執(zhí)行元件應(yīng)能夠伸縮或轉(zhuǎn)位。 5)夾緊時(shí)不應(yīng)損壞焊件的表面質(zhì)量，夾緊薄件和軟質(zhì)材料的焊件時(shí)，應(yīng)限制夾緊力，或者采取壓頭行程限位、加大壓頭接觸面積、加添銅、鋁襯墊等措施。例如，凸焊和閃光焊時(shí)，夾具兼作導(dǎo)電體；釬焊時(shí)夾具兼作散熱體，因此要求夾具本身具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能。11)工裝夾具本身應(yīng)具有較好的制造工藝性和較高的機(jī)械效率。但對(duì)焊接金屬結(jié)構(gòu)件來(lái)說(shuō)，被裝焊的零件多是些成形的板材和型材，未組焊前剛度小、易變形，所以常以工作平臺(tái)的臺(tái)面作為焊件固定面。如果定位器對(duì)焊接變形有限制作用、則多做成拆卸式或退讓式的。零件定位后，用圓偏心—杠桿夾緊機(jī)構(gòu)夾緊，以保證施焊時(shí)零件的相互位置不發(fā)生改變。它主要包括焊接操作機(jī)和電渣焊立架。使用焊接變位機(jī)械可縮短焊接輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)卒，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證和改善焊接質(zhì)量，并可充分發(fā)揮各種焊接方法的效能。 3)在傳動(dòng)鏈中，應(yīng)具有一級(jí)反行程自鎖傳動(dòng)，以免動(dòng)力源突然切斷時(shí)，焊件應(yīng)重力作用而發(fā)生事故。焊件變位機(jī)械也是機(jī)械化、自動(dòng)化裝焊生產(chǎn)線上的重要組成都分。焊接變位機(jī)主要用于機(jī)架，機(jī)座，機(jī)殼等非長(zhǎng)形工件的焊接。是目前產(chǎn)量最大、規(guī)格最全、應(yīng)用最廣的結(jié)構(gòu)形式。如圖 1圖 16。可根據(jù)用戶工藝要求選配焊接系統(tǒng)，還可選配焊接系統(tǒng)，還可選配焊接跟蹤系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)，焊劑自動(dòng)輸送回收系統(tǒng)或擺動(dòng)器。焊接滾輪架主要用于筒形焊件的裝配與焊接。調(diào)節(jié)方式有兩種：一種是自調(diào)式的；一種是非自調(diào)式的。長(zhǎng)軸式滾輪多是用戶根據(jù)焊件特點(diǎn)自行設(shè)計(jì)制造的，市場(chǎng)可采用的定型產(chǎn)品很少 圖 1—11 長(zhǎng)軸式滾輪架第二類是組合式滾輪架（如圖 112），它的主動(dòng)滾輪架，從動(dòng)滾輪架，混合式滾輪架都是獨(dú)立的，使用時(shí)可根據(jù)焊件的重量和長(zhǎng)度進(jìn)行任意組合，其組合比例也不僅是 1 與 1 的組合。 圖 1—13 200 噸重型焊接滾輪架 關(guān)于滾輪架軸向竄動(dòng)的問(wèn)題如果滾輪和焊件都是理想的圓柱體，且各滾輪尺寸一致，并且其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線都在同一水平面內(nèi)并與焊件軸線平行時(shí)，放在滾輪架上的焊件是不會(huì)產(chǎn)生軸向竄動(dòng)的，這是理想情況。 國(guó)內(nèi)一些工廠采用在焊件端頭硬頂?shù)霓k法，這種辦法對(duì)設(shè)備和焊件都有損害，實(shí)屬無(wú)奈。②各滾輪的軸線都在一個(gè)水平面內(nèi)且相互平行。這種調(diào)節(jié)方式其優(yōu)點(diǎn)是調(diào)節(jié)靈敏度較高，缺點(diǎn)是制造成本高，體積大。這種調(diào)節(jié)方式其優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性好，制造成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不占用額外的安裝空間。但對(duì)大型焊件來(lái)講，這種加工要求的精度越高，其困難和費(fèi)用也就越大。2mm，在這種條件下能否做到防止焊件的軸向竄動(dòng)是衡量防竄滾輪架是否實(shí)用的重要指標(biāo)之一。除此之外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)上的因素，使夾具的制造、使用費(fèi)用最低而取得的經(jīng)濟(jì)效益最大。例如與裝配工藝有關(guān)的定位基面裝配次序、夾緊方向?qū)A具結(jié)構(gòu)提出的要求。3)為了便于調(diào)節(jié)滾輪架之間的距離，以適應(yīng)不同長(zhǎng)度焊件的裝焊要求，有的滾輪架上還安有機(jī)動(dòng)或飛機(jī)動(dòng)行走機(jī)構(gòu)，沿軌道行走，調(diào)節(jié)相互之間的距離。也有滾輪架是采用交流異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，變頻調(diào)速。但隨著電動(dòng)機(jī)額定功率的增加，價(jià)格上升則相對(duì)平緩，所以在重型焊接滾輪架上，采用交流異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)和變頻調(diào)速較為適合。由于制造工藝，材料性能等因素的影響，其額定轉(zhuǎn)速實(shí)際上并不一致，因此，要把實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)較為接近的一組電動(dòng)機(jī)做為焊接滾輪架的拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)。其滾輪線速度多在 6~90m／h 之間無(wú)極可調(diào)有的還有防止焊件軸向竄動(dòng)的功能。5％~ 177。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中渦輪副齒輪副等傳動(dòng)零件，應(yīng)符合國(guó)標(biāo)中的 8 級(jí)精度等級(jí)。因此，使用方便靈活，對(duì)焊件的適應(yīng)性很強(qiáng)，是目前應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式。它具有單級(jí)轉(zhuǎn)動(dòng)比大工作平穩(wěn)，振動(dòng)小，噪音低及可做成自鎖形式等特點(diǎn)。減速器選用標(biāo)準(zhǔn)件，其型號(hào)的選定是根據(jù)傳動(dòng)比和中心距綜合考慮選定的。 [4] 根據(jù)《機(jī)械傳動(dòng)裝置選用手冊(cè)》： 與滾輪相連的減速器選擇型號(hào)： CWU 100－30 －Ⅰ JB/T7935－95 外形尺寸查看了《機(jī)械傳動(dòng)裝置選用手冊(cè)》表 －1，是蝸桿在渦輪之下的圓柱蝸桿減速器。一般情況下，對(duì)于長(zhǎng)期連續(xù)工作的減速器，每 500~1000h 必須換油一次。 連軸器的選用：聯(lián)軸器的類型很多．根據(jù)其是否包含彈件元件，可以劃分為剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器兩大類。可移式剛性聯(lián)軸器可以通過(guò)兩半聯(lián)軸器間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)補(bǔ)償被聯(lián)接兩軸的相對(duì)位移。 [4] 根據(jù)以上特點(diǎn): 與電動(dòng)機(jī)相連的聯(lián)軸器采用 NZ 撓性爪型聯(lián)軸器,再根據(jù)軸徑大小查《機(jī)械設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》選用代號(hào)為 Q\ 型號(hào) NZ2 （兩個(gè)） 。對(duì)所連兩軸間的偏移缺乏補(bǔ)償能力經(jīng)常用于荷載平穩(wěn)有輕度沖擊的條件下，鏈接低速和剛性不大的兩軸。用于輕型，薄壁大直徑的焊件及有色金屬容器 由于滾輪架的額定載荷是 4t，所以選用膠輪結(jié)構(gòu)。至于橡膠成分和掛膠工藝，在美結(jié)論通過(guò)本次 4T 焊接滾輪架的機(jī)械設(shè)計(jì)，可以得出以下結(jié)論：校核。，操作簡(jiǎn)易，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，并且可以根據(jù)焊件的特點(diǎn)任意組合等優(yōu)點(diǎn)。感謝大學(xué)期間給我知識(shí)的所