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小直徑密封罐體縱縫焊接機結構的設計(畢業(yè)論文)(更新版)

2025-07-27 19:08上一頁面

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【正文】 ( 2) 確定許用應力: 應力循環(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)傳動比 1721 ??nni 參考工具書 1z = 2,則 3412 ??izz 。 由式 )dd(2a)dd( 2d1d02d1d ???? 得 0 ?? a 初選 0a = 160mm,則帶長 )(6961604)72133()13372(216024)()(222022121039。 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 傳動裝置的運動和動力參數(shù),主要是指各軸的轉速、輸入功率和輸入轉矩。 由電動機至工作機的總效率 ?按照( )式計算 所以: 343321????????? ????? 所以: KWKWPP Wd ??? ? 查機械設計手冊第五卷選的電動機 122?Z ,其額定功率 ,額定轉速1500r/min。將平鍵眼 nn 截面分成兩部分,并把 nn 以下部分和軸作為一個整體來考慮如圖所示,因為假設在 nn 截面上的剪切力均勻分布,所以 nn 截面上的剪切力為 : ?? blAFQ ?? ( ) 對軸心取矩,由平衡方程 :? ?0OM 得 :eQ MdbldF ???? 22 ? 沈陽 工學院畢業(yè) 論文 26 ][ 354722 9 ?? ????? ??? ? MP abl dM e 由此可見平鍵滿足剪切強度。 ( 7) 蝸輪蝸桿幾何尺寸的計算 蝸桿齒頂圓直徑: mmhdd aa 842 111 ??? 蝸桿齒根圓直徑: mmhd ff 11 ?? 蝸桿齒寬: mmzmb 21 ??? 蝸輪吼圓直徑: mmhd aa 3002 22 ?? 蝸輪齒根圓直徑: mmhdd ff 222 ??? 蝸輪齒寬: mmdb 552sin12 ?? ? , 沈陽 工學院畢業(yè) 論文 22 蝸輪咽喉母圓 半徑: mmdar ag 362 22 ??? , 軸的校核 由上述計算可知對于伸臂旋轉減速器的三根軸來說,輸出軸 3軸承受的扭矩最大,而 1軸和 2軸所承受的扭矩遠遠小于 3軸所承受的扭矩。 ( 6) 驗算齒根彎曲疲勞強度: 查工具書得: FFaF zdm YYKT ][ 212 22 ?? ? ?? ( ) 蝸輪當量齒數(shù) 43cos322 ?? ?zzv,于是查得齒形系數(shù) ?2FaY , 沈陽 工學院畢業(yè) 論文 20 而 ???oY ??,帶入計算式可得 FF MP aMP a ][ ?? ???? ????? 滿足彎曲疲勞強度的要求,所以傳動件選擇合適。 查工具書得: ?k = , Lk = , 帶入計算公式 ( ) 得: )( ?????z, 選 z= 2, 符合推薦輪槽數(shù)。 ( 3) 選擇帶輪直 徑 21:DD : 由工具書查得 Z型 V帶最小直徑 mmD 50min ? ,應使 min1 DD? ,考慮小帶輪轉速不是很高,結構尺寸又沒有特別限制,取 mmD 701? 。 傳動裝置的實際傳動比由于受到各種因素的影響,因而與要求的傳動比常有一定的誤差,一般情況下,所選用的傳動比應使工作機的實際轉速與要求的轉速的相對誤差在 %5? 范圍內即可。分配傳動比主 要考慮以下幾點: 各級傳動的傳動比最好在推薦范圍內選取,不應超過其允許的最大值。同一類型的電動機按照額定功率和轉速的不同,具有一系列型號。 沈陽 工學院畢業(yè) 論文 13 伸臂旋轉減速器的設計 伸臂旋轉減速器的傳動方案簡圖 伸臂旋轉減速器的傳動方案簡圖如圖 所示。伸臂旋轉減速器初步計劃采用兩級蝸輪蝸桿傳動來實現(xiàn)減速。 ( 3)伸臂式焊接變位機回轉機構的設計。在升降的兩個極限位置,應設置有兩類型:一種是偏心圓或凸輪式的;一種是楔塊式的。 沈陽 工學院畢業(yè) 論文 10 圖 伸縮臂式焊接 變位 操作機 c、 門式焊接操作 機,如圖 。立柱及橫梁采用折彎焊接結構件, 具有很好的剛性??筛鶕?jù)用戶的需求選擇結構并配套各種焊機以及增加跟蹤、擺動、監(jiān)控、焊劑回收輸送等輔助功能。連續(xù)焊,斷續(xù)焊的溫度場不同,產生的熱變形也不同。CO2 氣體保護 焊焊絲細,電流密度大,加熱集中,變形小。因此焊前調節(jié)合理的焊接規(guī)范是非常重要的。如電焊條的生產效率就低。 埋弧焊的分類 近年來,埋弧焊作為一種高效、優(yōu)質的焊接方法有了很大的發(fā)展,已經演變出多種埋弧焊工藝方法并在工業(yè)生產中得到實際應用。此外,焊接參數(shù)可以通過自動調節(jié)保持穩(wěn)定,對焊工操作技術水平的依賴程度亦可大大降低。由于熔渣的凝固溫度低于液態(tài)金屬的結晶溫度,熔渣總是比液態(tài)金屬凝固遲一些。小于 3mm時采用細絲或細顆粒焊劑 。 總而言之 ,國產小直徑密封罐體制造業(yè)起步晚,發(fā)展慢,與國外一些發(fā)達國家相比存在著很大的差距 ,誠望同行業(yè)間多多開展技術交流,加強合作,潛心研究,共同發(fā)展,為我國小直徑密封罐體的制造事業(yè)的發(fā)展提供優(yōu)質的產品和優(yōu)良的服務。首先通過計算得出兩個機構所需電動機的功率分別為 進行電動機的選擇;計算得出兩個機構所需 傳動比 i分別為 1917和 1500及兩個機構傳動裝置的運動和動力參數(shù);然后 通過 確定設計功率 Pd、 選擇 V帶型號 、 帶輪直徑 D1:D 確定中心距 a和帶長 Ld、 初拉力 F0等來 完成 V帶輪的設計 ;計算 高、低速級蝸輪蝸桿幾何尺寸;最后進行軸及軸上鍵強度等的校核、軸承壽命的計算等。 在 小直徑密封罐體內外縱縫焊接 操作機設計中,主要設計了 伸縮臂減速器和回轉機構,兩個機構設計思路基本相同。儲罐的類型有很多,但在各類油庫的建造中,廣泛應用的是中小型立式鋼制圓筒形拱頂儲罐和浮頂儲罐,它 引領著當今中小型儲罐建造技術的發(fā)展。其中 3~ 20mm可不開 坡口, 10~ 30mm 開 V形坡口, 25~ 40mm開 X形坡口,40mm以上開 U形坡口,大于 40mm或工藝需要開雙 V 形或雙U形坡口, 40mm以上了用窄間隙工藝。熔渣除了對熔池和焊縫金屬起機械保護作用外,焊接過程中還與熔化金屬發(fā)生冶金反應,從而影響焊縫金屬的化學成分。焊劑的存在也使熔池金屬凝固速度減緩,液態(tài)金屬與熔化的焊劑之間有較多的時間進行冶金反應,減少了焊縫中產生氣孔、裂紋等缺陷的可能性,焊縫化學成分穩(wěn)定,表面成形美觀,力學性能好。 ( 3)不適合焊接薄板和短焊縫 由于電弧的電場強度較高,焊接電流小于 100A時電弧穩(wěn)定性不好,故不適合焊接太薄的焊件。 c、 CO2 氣體保護焊采用整盤焊絲,焊接過程中不必換焊絲,提高了生產效率。 ⑹ 成本低 CO2氣體保護焊的缺點 ⑴ 飛濺大 CO2氣體保護焊焊后清理麻煩,在規(guī)范合理的情況下,產生的飛濺不是太多。一般來說,自動焊比手工焊加熱集中,受熱區(qū)窄,變形較小。 ( 4)施工方法。 ( 1) 焊接操作機應用:焊接操作機是與焊接滾輪架、焊接變位機等組合,對構件的內外環(huán)縫、角焊縫、內外縱縫進行自動焊接的專用設備,有固定式、回轉式、全位置等多種 結構形式。各部件為積木式結構,一般立柱、橫梁為其基本部件,其余部件可據(jù)用戶使用要求選配。 圖 平臺式操作機 b、 伸臂式焊接操作機 這類焊接操作機根據(jù)橫臂的結構不同又分為:懸臂式焊接操作機和伸臂式焊接 變位機 ,如圖 。近年來在國外一些公司生產的操作機上,也有采用沈陽 工學院畢業(yè) 論文 11 交流變頻驅動和直、交流伺服電動機驅動的。其中包括,減速機構的設計和參數(shù)的選擇、電動機型號的選擇。 其中皮帶傳動機構主要由皮帶和兩個皮帶輪組成,在設計過程中采用皮帶傳動機構主要是為了實現(xiàn)過載保護。 設計要求 焊接變位機是將被焊接工件回轉、傾斜,以便使工件上的焊縫置于水平和船型位置的機械裝置,該焊接變位機工作臺以穩(wěn)定的焊接速度回轉時,工作臺回轉軸線可以傾斜旋轉,以獲得優(yōu)良的空間焊縫成形,該裝置具有以下幾項要求: (1)允許工件尺寸 Φ3001500mm (2)工作臺面最大高度 1297mm (3)工作臺回轉速度 (4)伸臂旋轉速度 r/min (5)工作臺最大回轉力矩 (6)伸臂最大旋轉力矩 (7)伸臂旋轉錐角 45186。滿載轉速是指負荷相當于額定功率時的電機轉速。合理分配傳動比,是傳動裝置設計中的一個重要問題,它將直接影響到傳動裝置的外廓尺寸、重量、潤滑以及減速器的中心距等很多方面。所以取第一級蝸輪蝸桿的傳動比為 ,第二級蝸輪蝸桿的傳動比為 48。根據(jù) dP 和 1n ,查工具書選擇 Z型 V帶。 ( 6) 確定 V帶根數(shù) z: 查工具書得: Ld kkPP Pz?)( 00 ??? ( ) 查工具書得: 0P = , ? )11(10 ib knkP ?? , 查工具書得: bk = ?10 3? , ik = ,則 0P? = 。 ( 5) 驗算處設參數(shù): smndv / 222 ?? ?????? ?? 原估計 smn /32? ,選 ?VK ,合適。 ( 6) 驗算齒根彎曲疲 勞強度: 查工具書得: ? ?FFaF zdm YYKT ?? ? ?? 212 ( ) 蝸輪當量齒數(shù) 50cos322 ?? ?zzv,于是查得齒形系數(shù) ?FaY , 而 ???? ??Y ,帶入 公 式 : FF MP aMP a ][ ?? ???? ????? 滿足彎曲疲勞強度的要求,所以傳動件選擇合適。 較核軸上的鍵的強度 在整個減速器的傳動軸中,只有 3 軸受的扭矩最大,所以只需要校核此軸上的鍵的強度就足夠了,此軸的軸徑為 85mm,鍵的規(guī)格為 241480,鍵的受力如下圖 所示: 圖 鍵的受力圖 首先校核鍵槽的剪切 強度。 由公式( )得 : 沈陽 工學院畢業(yè) 論文 27 KWrmNP W m i n/ ??? 。 則工作機的實際轉速 m i n/ m i n/15 00321 rriii nn m ??????? 而: %5%1%100m i n/1 m i n/ i n/1 ????r rr 所以該傳動比選擇合適。 沈陽 工學院畢業(yè) 論文 29 所以: mmDiD ???? ( 4)確定中心距 a 和帶長 Ld : 設計條件中沒有限制中心距,故可初選中心距 0a 。 ( 9)帶輪結構設計 根據(jù)選擇 V帶的類型( Z型)查工具書的以下參數(shù) ,見表 : 表 V 帶類型參數(shù)表 項目 符號 參數(shù)值 基準寬度(節(jié)寬) pb 基準線上槽深 minah 基準線下槽深 minfh 槽間距 e ? 第一槽對稱面 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 沈陽 工學院畢業(yè) 論文 31 以小帶輪為例設計如圖 : 圖 V 帶輪 高速級蝸輪蝸桿設計 ( 1) 材料選擇:由于是伸臂旋轉減速機構較為重要,選蝸桿材料 20Cr,表面淬火,硬度 45~ 50HRC;選蝸輪材料 ZCuSn10Pb1,金
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