【正文】 （ 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(shū)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(shū) 1z ＝ 2，則 3412 ??izz 。 由式 )dd(2a)dd( 2d1d02d1d ???? 得 0 ?? a 初選 0a ＝ 160mm，則帶長(zhǎng) )(6961604)72133()13372(216024)()(222022121039。 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)，主要是指各軸的轉(zhuǎn)速、輸入功率和輸入轉(zhuǎn)矩。 由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)的總效率 ?按照（ ）式計(jì)算 所以： 343321????????? ????? 所以： KWKWPP Wd ??? ? 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第五卷選的電動(dòng)機(jī) 122?Z ，其額定功率 ，額定轉(zhuǎn)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(gè)整體來(lái)考慮如圖所示，因?yàn)榧僭O(shè)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(duì)軸心取矩，由平衡方程 :? ?0OM 得 :eQ MdbldF ???? 22 ? 沈陽(yáng) 工學(xué)院畢業(yè) 論文 26 ][ 354722 9 ?? ????? ??? ? MP abl dM e 由此可見(jiàn)平鍵滿(mǎn)足剪切強(qiáng)度。 （ 7） 蝸輪蝸桿幾何尺寸的計(jì)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(yáng) 工學(xué)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(jì)算可知對(duì)于伸臂旋轉(zhuǎn)減速器的三根軸來(lái)說(shuō)，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(yuǎn)遠(yuǎn)小于 3軸所承受的扭矩。 （ 6） 驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度： 查工具書(shū)得： FFaF zdm YYKT ][ 212 22 ?? ? ?? （ ） 蝸輪當(dāng)量齒數(shù) 43cos322 ?? ?zzv，于是查得齒形系數(shù) ?2FaY ， 沈陽(yáng) 工學(xué)院畢業(yè) 論文 20 而 ???oY ??，帶入計(jì)算式可得 FF MP aMP a ][ ?? ???? ????? 滿(mǎn)足彎曲疲勞強(qiáng)度的要求，所以傳動(dòng)件選擇合適。 查工具書(shū)得： ?k ＝ ， Lk ＝ ， 帶入計(jì)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(shū)查得 Z型 V帶最小直徑 mmD 50min ? ，應(yīng)使 min1 DD? ，考慮小帶輪轉(zhuǎn)速不是很高，結(jié)構(gòu)尺寸又沒(méi)有特別限制，取 mmD 701? 。 傳動(dòng)裝置的實(shí)際傳動(dòng)比由于受到各種因素的影響，因而與要求的傳動(dòng)比常有一定的誤差，一般情況下，所選用的傳動(dòng)比應(yīng)使工作機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與要求的轉(zhuǎn)速的相對(duì)誤差在 %5? 范圍內(nèi)即可。分配傳動(dòng)比主 要考慮以下幾點(diǎn)： 各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比最好在推薦范圍內(nèi)選取，不應(yīng)超過(guò)其允許的最大值。同一類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)按照額定功率和轉(zhuǎn)速的不同，具有一系列型號(hào)。 沈陽(yáng) 工學(xué)院畢業(yè) 論文 13 伸臂旋轉(zhuǎn)減速器的設(shè)計(jì) 伸臂旋轉(zhuǎn)減速器的傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖 伸臂旋轉(zhuǎn)減速器的傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖如圖 所示。伸臂旋轉(zhuǎn)減速器初步計(jì)劃采用兩級(jí)蝸輪蝸桿傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)減速。 （ 3）伸臂式焊接變位機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。在升降的兩個(gè)極限位置，應(yīng)設(shè)置有兩類(lèi)型：一種是偏心圓或凸輪式的；一種是楔塊式的。 沈陽(yáng) 工學(xué)院畢業(yè) 論文 10 圖 伸縮臂式焊接 變位 操作機(jī) c、 門(mén)式焊接操作 機(jī)，如圖 。立柱及橫梁采用折彎焊接結(jié)構(gòu)件， 具有很好的剛性。可根據(jù)用戶(hù)的需求選擇結(jié)構(gòu)并配套各種焊機(jī)以及增加跟蹤、擺動(dòng)、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(chǎng)不同，產(chǎn)生的熱變形也不同。CO2 氣體保護(hù) 焊焊絲細(xì)，電流密度大，加熱集中，變形小。因此焊前調(diào)節(jié)合理的焊接規(guī)范是非常重要的。如電焊條的生產(chǎn)效率就低。 埋弧焊的分類(lèi) 近年來(lái)，埋弧焊作為一種高效、優(yōu)質(zhì)的焊接方法有了很大的發(fā)展，已經(jīng)演變出多種埋弧焊工藝方法并在工業(yè)生產(chǎn)中得到實(shí)際應(yīng)用。此外，焊接參數(shù)可以通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)保持穩(wěn)定，對(duì)焊工操作技術(shù)水平的依賴(lài)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(jié)晶溫度，熔渣總是比液態(tài)金屬凝固遲一些。小于 3mm時(shí)采用細(xì)絲或細(xì)顆粒焊劑 。 總而言之 ,國(guó)產(chǎn)小直徑密封罐體制造業(yè)起步晚，發(fā)展慢，與國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在著很大的差距 ,誠(chéng)望同行業(yè)間多多開(kāi)展技術(shù)交流，加強(qiáng)合作，潛心研究，共同發(fā)展，為我國(guó)小直徑密封罐體的制造事業(yè)的發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和優(yōu)良的服務(wù)。首先通過(guò)計(jì)算得出兩個(gè)機(jī)構(gòu)所需電動(dòng)機(jī)的功率分別為 進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的選擇；計(jì)算得出兩個(gè)機(jī)構(gòu)所需 傳動(dòng)比 i分別為 1917和 1500及兩個(gè)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)；然后 通過(guò) 確定設(shè)計(jì)功率 Pd、 選擇 V帶型號(hào) 、 帶輪直徑 D1:D 確定中心距 a和帶長(zhǎng) Ld、 初拉力 F0等來(lái) 完成 V帶輪的設(shè)計(jì) ；計(jì)算 高、低速級(jí)蝸輪蝸桿幾何尺寸；最后進(jìn)行軸及軸上鍵強(qiáng)度等的校核、軸承壽命的計(jì)算等。 在 小直徑密封罐體內(nèi)外縱縫焊接 操作機(jī)設(shè)計(jì)中，主要設(shè)計(jì)了 伸縮臂減速器和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，兩個(gè)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)思路基本相同。儲(chǔ)罐的類(lèi)型有很多，但在各類(lèi)油庫(kù)的建造中，廣泛應(yīng)用的是中小型立式鋼制圓筒形拱頂儲(chǔ)罐和浮頂儲(chǔ)罐，它 引領(lǐng)著當(dāng)今中小型儲(chǔ)罐建造技術(shù)的發(fā)展。其中 3～ 20mm可不開(kāi) 坡口， 10～ 30mm 開(kāi) V形坡口， 25～ 40mm開(kāi) X形坡口，40mm以上開(kāi) U形坡口，大于 40mm或工藝需要開(kāi)雙 V 形或雙U形坡口， 40mm以上了用窄間隙工藝。熔渣除了對(duì)熔池和焊縫金屬起機(jī)械保護(hù)作用外，焊接過(guò)程中還與熔化金屬發(fā)生冶金反應(yīng)，從而影響焊縫金屬的化學(xué)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(shí)間進(jìn)行冶金反應(yīng)，減少了焊縫中產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷的可能性，焊縫化學(xué)成分穩(wěn)定，表面成形美觀(guān)，力學(xué)性能好。 （ 3）不適合焊接薄板和短焊縫 由于電弧的電場(chǎng)強(qiáng)度較高，焊接電流小于 100A時(shí)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(hù)焊采用整盤(pán)焊絲，焊接過(guò)程中不必?fù)Q焊絲，提高了生產(chǎn)效率。 ⑹ 成本低 CO2氣體保護(hù)焊的缺點(diǎn) ⑴ 飛濺大 CO2氣體保護(hù)焊焊后清理麻煩，在規(guī)范合理的情況下，產(chǎn)生的飛濺不是太多。一般來(lái)說(shuō)，自動(dòng)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(jī)應(yīng)用：焊接操作機(jī)是與焊接滾輪架、焊接變位機(jī)等組合，對(duì)構(gòu)件的內(nèi)外環(huán)縫、角焊縫、內(nèi)外縱縫進(jìn)行自動(dòng)焊接的專(zhuān)用設(shè)備，有固定式、回轉(zhuǎn)式、全位置等多種 結(jié)構(gòu)形式。各部件為積木式結(jié)構(gòu)，一般立柱、橫梁為其基本部件，其余部件可據(jù)用戶(hù)使用要求選配。 圖 平臺(tái)式操作機(jī) b、 伸臂式焊接操作機(jī) 這類(lèi)焊接操作機(jī)根據(jù)橫臂的結(jié)構(gòu)不同又分為：懸臂式焊接操作機(jī)和伸臂式焊接 變位機(jī) ，如圖 。近年來(lái)在國(guó)外一些公司生產(chǎn)的操作機(jī)上，也有采用沈陽(yáng) 工學(xué)院畢業(yè) 論文 11 交流變頻驅(qū)動(dòng)和直、交流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的。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。 其中皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由皮帶和兩個(gè)皮帶輪組成，在設(shè)計(jì)過(guò)程中采用皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要是為了實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。 設(shè)計(jì)要求 焊接變位機(jī)是將被焊接工件回轉(zhuǎn)、傾斜，以便使工件上的焊縫置于水平和船型位置的機(jī)械裝置，該焊接變位機(jī)工作臺(tái)以穩(wěn)定的焊接速度回轉(zhuǎn)時(shí)，工作臺(tái)回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)可以?xún)A斜旋轉(zhuǎn)，以獲得優(yōu)良的空間焊縫成形，該裝置具有以下幾項(xiàng)要求： (1)允許工件尺寸 Φ3001500mm (2)工作臺(tái)面最大高度 1297mm (3)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)速度 (4)伸臂旋轉(zhuǎn)速度 r/min (5)工作臺(tái)最大回轉(zhuǎn)力矩 (6)伸臂最大旋轉(zhuǎn)力矩 (7)伸臂旋轉(zhuǎn)錐角 45186。滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速是指負(fù)荷相當(dāng)于額定功率時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)速。合理分配傳動(dòng)比，是傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要問(wèn)題，它將直接影響到傳動(dòng)裝置的外廓尺寸、重量、潤(rùn)滑以及減速器的中心距等很多方面。所以取第一級(jí)蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比為 ，第二級(jí)蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比為 48。根據(jù) dP 和 1n ，查工具書(shū)選擇 Z型 V帶。 （ 6） 確定 V帶根數(shù) z： 查工具書(shū)得： Ld kkPP Pz?)( 00 ??? （ ） 查工具書(shū)得： 0P ＝ ， ? )11(10 ib knkP ?? , 查工具書(shū)得： bk ＝ ?10 3? ， ik ＝ ，則 0P? ＝ 。 （ 5） 驗(yàn)算處設(shè)參數(shù)： smndv / 222 ?? ?????? ?? 原估計(jì) smn /32? ，選 ?VK ,合適。 （ 6） 驗(yàn)算齒根彎曲疲 勞強(qiáng)度： 查工具書(shū)得： ? ?FFaF zdm YYKT ?? ? ?? 212 （ ） 蝸輪當(dāng)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(mǎn)足彎曲疲勞強(qiáng)度的要求，所以傳動(dòng)件選擇合適。 較核軸上的鍵的強(qiáng)度 在整個(gè)減速器的傳動(dòng)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(qiáng)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(qiáng)度。 由公式（ ）得 ： 沈陽(yáng) 工學(xué)院畢業(yè) 論文 27 KWrmNP W m i n/ ??? 。 則工作機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)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(dòng)比選擇合適。 沈陽(yáng) 工學(xué)院畢業(yè) 論文 29 所以： mmDiD ???? （ 4）確定中心距 a 和帶長(zhǎng) Ld ： 設(shè)計(jì)條件中沒(méi)有限制中心距，故可初選中心距 0a 。 （ 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)的以下參數(shù) ,見(jiàn)表 ： 表 V 帶類(lèi)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(xiàn)上槽深 minah 基準(zhǔn)線(xiàn)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 沈陽(yáng) 工學(xué)院畢業(yè) 論文 31 以小帶輪為例設(shè)計(jì)如圖 ： 圖 V 帶輪 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