【正文】 .......................... 2 焊接變位機(jī)械概述 ................................................................................................... 2 論文主要研究內(nèi)容 .................................................................................................. 4 第 2 章 帶傳動的設(shè)計 ........................................................................... 6 ........................................................................................................... 6 ................................................................................................... 6 第 3 章 旋轉(zhuǎn)減速器設(shè)計 ....................................................................... 9 傳動比的分配 ........................................................................................................... 9 二級蝸桿 傳動設(shè)計 ................................................................................................... 9 蝸桿軸的設(shè)計計算及校核 ..................................................................................... 18 軸承的選擇及校核 ................................................................................................. 23 鍵的選擇及校核 ..................................................................................................... 28 第 4 章 焊接變位機(jī)的總體設(shè)計 .......................................................... 30 伸臂梁的設(shè)計計算： ............................................................................................ 30 底座和箱體的簡單設(shè)計 ......................................................................................... 31 結(jié)論 ....................................................................................................... 32 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 IV 參考文獻(xiàn) ............................................................................................... 33 致謝 ....................................................................................................... 34 附件 1.................................................................................................... 35 附件 2.................................................................................................... 46 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 1 前言 隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和焊接技術(shù)的不斷進(jìn)步，焊接作為一種金屬連接的工藝方法。但是如果沒有焊接變位機(jī)，對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)件內(nèi)的一些立焊縫、仰焊縫等單純靠人工調(diào)整至容易焊接的平焊或船焊位置是不可能的。 （ 2）要在變位機(jī)上焊接圓形焊縫時，應(yīng)根據(jù)工件直徑與焊接速度計算出工作臺的回轉(zhuǎn)速度；如變位機(jī)僅用于工件的變位，工作臺的回轉(zhuǎn)速度及傾翻速度應(yīng)根據(jù)工件的幾何尺寸及重量選擇，對大型、重型工件速度應(yīng)慢些。 （ 1）頭尾架式翻轉(zhuǎn)機(jī) 這種翻轉(zhuǎn)機(jī)由主動的頭架及從動的尾架 組成，它們之間的距離可根據(jù)所支撐的工件長度調(diào)節(jié)。 （ 4）液壓千斤頂式翻轉(zhuǎn)機(jī) 液壓千斤頂式翻轉(zhuǎn)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，載重量大，通常用于本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 4 將工件作 ?? 90~45? 的翻轉(zhuǎn)。 板結(jié)構(gòu)肘臂式。 故取帶輪直徑 mmdd 1802 ? 。 基準(zhǔn)直徑 mmdd 1802 ? ，由于安裝帶輪的軸徑為 20mm。?? ? （ 31） 由資料 [2]表 查得 HP39。 查表 ，按 i=30， m=5mm， 1d =50mm，其 a=100mm， 312?z ， ??x ，蝸輪分度圓直徑 mmmmmzd 1 5 531522 ???? ，導(dǎo)程角 ??? 。 ?????t ?? ? 由于 ? ,其中 80℃ 為臨界溫度， 故在通風(fēng)良好的情況下，不需要加散熱裝置。 （ 3）確定許用應(yīng)力 NvsHPHP ZZ39。代入上式 38 215 00 0 212 ???????? ??dm =8662 3mm （ 324） 查資料 [2]表 ，接近于 12dm =8662 3mm 的是 9000 3mm ，相應(yīng) m=10mm，1d =90mm。這里取 ?15?d? ； p —— 輸入功率， Kwp ? ； ?????t 5820?? 78? 由于 8078? ,其中 80℃ 為臨界溫度， 故在通風(fēng)良好的情況下，不需要加散熱裝置。 3）軸向零件的周向定位 帶輪與軸的周向定位均采用平鍵連接，按 1d 查資料 [3]可得平鍵截面尺寸66???hb ，鍵長 30mm，采用公差配合為 H7/k6，滾動軸承與軸的軸向定位是借過渡配合來保證的，此處軸的直徑公差為 m6。 （ 1）根據(jù)靜力學(xué)公式可求得軸承處的水平及豎直方向得力： NFbh 1697? NFeh 2669? NFbv 7010? NFev ? 其中 : NFNFNF atr 1 9 1 6 8,2 1 3 3,6 9 7 6 111 ??? NFNFNF atr 2 1 6,2 2 3 3,8 1 3 222 ??? 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 24 圖 35 軸承受力力學(xué)模型 B,E 處所受總的力大小為： 22 bvbhb FFF ?? N7212? （ 345） 22 evehe FFF ?? N2780? （ 346） （ 2）求兩軸承的計算軸向力： 由 rF 派生的軸向力 dF NNYFF rd 9 2 7 8 02 11 ???? （ 347） NNYFF rd 22 ???? （ 348） 軸向受力分析如下圖 36： 圖 36 軸承軸向受力圖 NFNNFFF ddaa 240420311)73221619168( 2121 ???????? 可見 B 軸承壓緊， E 軸承放松。 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 27 圖 38 軸承軸向受力圖 NFNNFF ddae 2482 2 9 3)602 2 3 3( 21 ?????? 可見 A 軸承壓緊， B 軸承放松。 故其擠壓強(qiáng)度滿足強(qiáng)度要求。此外，對具體的機(jī)械，還應(yīng)滿足特殊本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 32 的要求，并力求具有良好的工藝性。 Sons,20xx. [18] Cross,N. Engineering Design Methods[M].John Wiley amp。一般來說 ， HMI對 HO來說是整個系統(tǒng)的一個界面。焊接機(jī)器人遙操作系統(tǒng)要求具有較高的軌跡跟蹤精度和焊接過程中的平穩(wěn)性。在本系統(tǒng)中，利用左攝像機(jī)觸發(fā)右攝像機(jī)。 控制命令分別傳送到真正的機(jī)器人和傳感器系統(tǒng)圖形仿真系統(tǒng)。 在六自由度和氬弧焊焊接機(jī)器人的焊接動議 。 （ 2） 自由度分區(qū)方法 2/)( )6(2)(1 dsdmt DKVKV ??? )(dmV 是自由度組成部分手動控制命令 ； )6( dsD? 是自由度組成部分視覺傳感器自主命令 ； 焊槍末端的驅(qū)動矩陣△ T可用tV得到。 實驗提出馬蹄形曲線焊縫遠(yuǎn)程協(xié)助激光視覺傳感器的表現(xiàn) ， 圖 3 顯示中工作過程 ， 接頭工件的直徑是200 毫米和 100 毫米 ， 自動變焦數(shù)碼攝像機(jī)和 2 眼立體視頻被用作視覺裝置，觀察環(huán)境和機(jī)器人運(yùn)動 。與此同 時，光致等離子體和熔池的不斷變化的圖像也顯示了其存在兩個不穩(wěn)定的頻率段。 在激光深熔焊接 中， 光致等離子是 一種重要的物理現(xiàn)象 。 全世界已經(jīng)有許多關(guān)于焊接穩(wěn)定性的研究。 外文資料翻譯 2 2CO 激光熔透焊接時工件上及焊縫內(nèi)光致等離子體體的特性 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 42 段愛琴，陳俐，鞏水利 摘要 ： 在此論文中 ， 用一個高速攝像機(jī)和一個光學(xué)放射監(jiān)視器來探究 2CO 激光熔透焊接不銹鋼時光致等離子體的特性。 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 41 圖 2虛擬環(huán)境的計劃和控制 圖 3實驗過程 4 試驗結(jié)果 遙控焊接任務(wù)可分為若干子和不同的控制模式，用于執(zhí)行特定的焊接 ， 遠(yuǎn)程操作簡便，并能彌補(bǔ)機(jī)械手 的 錯誤 。 最后 ， 整個焊接路徑是下載到遠(yuǎn)程控制器 控制 共同控制意味著機(jī)器人自由度的自主控制系統(tǒng) ， 在該系統(tǒng)中，視覺傳感器的工程作為自主路徑規(guī)劃參加的焊槍位置與空間鼠標(biāo) 。通信連接裝置 是基于 TCP/IP 協(xié)議和客戶端 /服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)模型 。 圖 1 中顯示主要界面， 其中包括三個觀點：查看 任務(wù)、 控制期和視頻顯示 ， 理想的控制模式和命令都可以通過鼠標(biāo) 選擇。具有該功能的攝像機(jī)每次采集一幀圖像時，都需要外部同步電平信號的觸發(fā)，否則處于等待 狀態(tài)。 一般來說，在機(jī)器人遙操作領(lǐng)域發(fā)展了視覺臨場感技術(shù)，其核心是立體視覺顯示技術(shù)，通過兩幅不同角度的圖像進(jìn)行交替顯示的方法來獲得遠(yuǎn)端環(huán)境的深度感覺，立體視覺顯示技術(shù)在焊縫跟蹤中具有重要作用。 空間鼠標(biāo)，全景攝像頭和圖形仿真系統(tǒng)還融入了焊接遙 控操作 的人機(jī)界面 ． 最后，焊縫跟蹤和焊接實驗的馬蹄形 焊縫 都是由這些模式分別控制 ， 結(jié)果表明，該系統(tǒng) 在 人機(jī)交互和復(fù)雜環(huán)境的焊接 時 具有更好的性能 。 結(jié)論 本論文全面介紹了伸臂式焊接變位機(jī)械的綜合設(shè)計，包括回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，傾斜機(jī)構(gòu)及本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 33 底座等幾部分的設(shè)計計算，其中回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和傾斜機(jī)構(gòu)的減速器均采用二級蝸輪蝸桿減速器，從而得到了較低而又平穩(wěn)的工作轉(zhuǎn)速，在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中測速發(fā)電機(jī)的使用將其工作臺的速度及時反饋到電動機(jī)的控制裝置，進(jìn)而調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速以適應(yīng)工作臺的速度，將其穩(wěn)定在某個范圍內(nèi)，保證其焊縫質(zhì)量。 由工作情況可知，臂梁所承受的最大彎矩發(fā)生在當(dāng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)處于水平位置時，整個臂梁可視作懸臂梁，其力學(xué)模型簡化如下圖 41： 圖 41 伸臂梁力學(xué)模型 則計算其相關(guān)力有： NFF yx 1 0 0 0 0,0 ?? ， LGM ??max （ 41） 323dW ?? （ 42） ? ???? （ 43） gmG e? （ 44） 63m a x 1010 032 ???? dm glWM ?? （ 45） 3 ? ???? ? ld