【導(dǎo)讀】所有數(shù)據(jù)、圖片真實(shí)可靠。盡我所知，除文中已經(jīng)注明應(yīng)用的內(nèi)容外，本學(xué)。位論文的研究成果不包含他人享有著作權(quán)的內(nèi)容。對本論文所涉及的研究工作做。出貢獻(xiàn)的其他個(gè)人和集體，均已在文中明確的方式標(biāo)明。本學(xué)位論文的知識產(chǎn)權(quán)。機(jī)運(yùn)動(dòng)自由度的確定是其前提條件。焊接變位機(jī)的關(guān)鍵是對變位機(jī)進(jìn)行最佳位置。伸臂式焊接變位機(jī)是應(yīng)用最廣泛的一種焊接變位機(jī)，載重量。一般不超過1噸。本設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的減速裝置、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的減速裝置、。和零件的個(gè)參數(shù)的選擇。焊接變位機(jī)有利于實(shí)現(xiàn)最佳位置的焊接過程。提高工作效率、降低疲勞強(qiáng)度。并達(dá)到良好的焊縫成型。伸臂旋轉(zhuǎn)減速器的設(shè)計(jì)。

　　

【正文】 （ 8） 作用于軸上的壓力 Q ： 查工具 得：。 （ 9）帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) mmLaa mmLaa d d , a xm in ??? ???NF) ( 20????????)( ?????zL00d kk)PP( Pz????mm1692 6967101602 LL d39。d ?????NzFQ o 2292 i i n2 10 ?????? ??????????? )(180 121 a DD?)(6961604)72133()13372(216024)()(222022121039。mmaDDDDaLd???????????????? 25 根據(jù)選擇 V帶的類型（ Z型）查工具書的以下參數(shù)： 項(xiàng)目 符號 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 以小帶輪結(jié)構(gòu) 如圖： 圖 小帶輪結(jié)構(gòu) 高速級蝸輪蝸桿設(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。 （ 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?????????????? 26 （ 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 。 （ 4） 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)： 查工具書得： 2H2E212 )][z z(KT9dm ?? 查工具書得：載荷系數(shù) K＝ ?KKK VA 查工具書得： ?AK 。 由于 2n 較低，估計(jì) smn /32 ? 取 , ? 由于載荷平穩(wěn)，通過磨 合可以改善偏載程度，所以取 , ?? 所以載荷系數(shù) K＝ ?????KKK VA ， 而 mNT ?? ，查得 Ez ＝ MPa155 ，則 按照接觸強(qiáng)度要求： 查工具書可選出 m＝ 3mm， 1d ＝ 36mm， 2z1? ， q＝ 12， 342?z ， 638111 ?????? 。 則 mmmzd 10222 ?? 中心距 。 （ 5） 驗(yàn)算處設(shè)參數(shù)： 原估計(jì) smn /32 ? ，選 , ? 合適。 （ 6） 驗(yàn)算齒根彎曲疲 勞強(qiáng)度： 查工具書得： 蝸輪當(dāng)量齒數(shù) ， 于是查得齒形系數(shù) 2FaY ＝ ， 而，帶入計(jì)算式可得 滿足彎曲疲勞強(qiáng)度的要求，所以傳動(dòng)件選擇合適。 （ 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 ??? ； 蝸輪頂 圓直徑： ，mmhdd aa 1082 222 ??? 蝸輪齒根圓直徑： mmhdd ff 222 ??? 蝸輪齒寬： mmdb in12 ?? ?， FF MP aMP a ][ ?? ???? ????? ???? ??Ysmndv / 222 ?? ?????? ??mmzqma 69)(2 2 ???F212 2Fa2F ][zdm ?? ? ??33212 273)18234 155( mmmmdm ??????37cos 322 ?? ?zzV 27 蝸輪喉 圓半徑： ， 低速級蝸輪蝸桿設(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。 （ 2） 確定許用應(yīng)力： 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 522 ?????? hLnN ， 查工具書得 M P a40][,M P a2 2 0][ OFOH ?? ?? ，則 （ 3） 選擇齒數(shù) 21z,z ： 根據(jù)傳動(dòng)比 21 ?? nni 參考工具書 1z ＝ 1，則 ?? izz 。 取 482?z ，實(shí) 際傳動(dòng)比 48148??i （ 4） 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)： 查工具書得： 查工具書得：載荷系數(shù) K＝ ?KKK VA 查工具書得： ?AK 。 由于 2n 較低，估計(jì) smn /32 ? 取 , ? 由于載荷平穩(wěn)，通過磨 合可以改善偏載程度，所以取 , ?? 所以載荷 系數(shù) K＝ ?????KKK VA ， 而 mNT ?? 27012 ，查得 Ez ＝ MPa155 ，則 按照接觸強(qiáng)度要求： 查工具書可選出 m＝ 5mm， 1d ＝ 60mm， 11?z ， q＝ 12， 482?z ， 638111 ?????? 。 則： mmmzd 24022 ?? 中心距。 （ 5） 驗(yàn)算初 設(shè)參數(shù)： 原估計(jì) smn /32 ? ，選 , ? 合適。 （ 6） 驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度： 查工具書得： 蝸輪當(dāng)量齒數(shù) 50cos 322 ?? ?zzV，于是查得齒形系數(shù) 2FaY ＝ ， 33212 )29548 155(270100 mmmmdm ??????mmzqma 150)(2 2 ???smndv / 222 ?? ?????? ??F212 2Fa2F ][zdm ?? ? ??M P aNYM P aNZOFOFNFOHOHNH][10][][,295][10][][269278??????????????2H2E212 )][z z(KT9dm ??mmdar ag 152 22 ??? 28 而， 帶入計(jì)算式可得 滿足彎曲疲勞強(qiáng)度的要求 ，所以傳動(dòng)件選擇合適。 （ 7）蝸輪蝸桿幾何尺寸的計(jì)算 蝸桿齒頂圓直徑： ，mmhdd aa 702 111 ??? 蝸桿齒根圓直徑： mmhdd ff 482 111 ??? 蝸桿齒寬： mmzmb 21 ??? ； 蝸輪頂 圓直徑： ，mmhdd aa 2502 222 ??? 蝸輪齒根圓直徑： mmhdd ff 2282 222 ??? 蝸輪齒寬： mmdb 462sin12 ?? ?， 蝸輪喉 圓半徑： mmdar ag 302 22 ???， 軸的校核： 由上述計(jì)算可知對于工作臺回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的三根軸來說，輸出軸 3 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。所以，在軸的校核過程中只需校核 3 軸。 設(shè)： tF 為圓周力， rF 為徑向力， aF 為軸向力。則查工具書得公式： 1112 2dTFF ta ?? 2212 2dTFF at ?? ?tgFFF trr 212 ?? 其中： mNT . ? mNT .27012 ? mNd .601 ? mNd .2402 ? o20?? 代入公式得： 3軸受力如圖： FF MP aMP a ][ ?? ???? ????? ???? ??YKNmm mNdTFF ta . 1 112 ?????KNmm mNdTFF at .27 0122 2 212 ?????KNtgKNtgFFF otrr ????? ? 29 （ a） 其中： 單獨(dú)考慮 2rF 作用： （ b） 對 B 點(diǎn)取矩建立平衡方程： mmKNmmF ??? 解得： KNF ? 對 A 點(diǎn)取矩建立平衡方程： mmKNmmF ??? 解得： KNF ? 驗(yàn)算 1F 、 2F ： KNKNKNFF ???? 彎矩圖如圖： （ c） 單獨(dú)考慮 M 作 用： （ d） mNmmKNMmNMx..2 7 0 1???? 30 對 B 點(diǎn)取矩建立平衡方程： mNmmF . ?? 解得： KNF ? 對 A 點(diǎn)取矩建立平衡方程： mNmmF . ?? 解得： KNF ? 驗(yàn)算 1F 、 2F ： KNKNKNFF ???? 彎矩圖如圖： （ e） 圖 3 軸強(qiáng)度校核 由以上各圖可知： 危險(xiǎn)截面處的最大 彎矩： mNmNmNM . ????? 根據(jù)第四強(qiáng)度理論得： 其中： W 為抗彎截面系數(shù)。 對于實(shí)心軸， 其中 mmD 60? 代入公式得： 所以 3軸安全。 軸承壽命的計(jì)算 由于減速機(jī)構(gòu)采用了蝸輪、蝸桿機(jī)構(gòu)，所以軸承得能夠承受一定的軸向力，選用圓錐滾子軸承。 （ 1） 求軸承內(nèi)部的附加 力 如圖所示： ][ 22 ??? xMMW323DW ??][)( 22322 ?? ???????? MP aMMW x 31 求派生力的公式為： S=R/（ 2Y）， 由設(shè)計(jì)手冊查得 : Y1=， e1=， Y2=， e2= 所以 （ 2） 求軸承的軸向載荷： 因?yàn)?NNNNSF a 3 1 43 3 0 75702 7 3 71 ????? 所以說軸承 1放松 =570N，軸承 2 壓緊 =3307N 所以動(dòng)量載荷 )033071()( ???????? AYAXRfP p 計(jì)算軸承壽命： 所以軸承壽命足夠。 校核軸上的鍵的強(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 60mm，鍵的規(guī)格為 561118 ?? ，鍵的受力如下圖所示： 圖 鍵強(qiáng)度校核 , 111 NYRS ???? , 802 222 NYRS ????hpL h 8310366 ) (16010)(6010 ??????? ? 32 首先校核鍵槽的剪切強(qiáng)度。將平鍵沿 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 ?? 對軸心取矩，由平衡方程 :? ?0OM 得 : 所以有 由此可見平鍵滿足剪切強(qiáng)度。 其次校核鍵的擠壓強(qiáng)度?？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： 因此求得： 滿足擠壓強(qiáng)度條件 . 結(jié)論 我設(shè)計(jì)的伸臂式焊接變位機(jī)具有如下功能 1． 焊接工件尺寸為Φ 300～ 1500mm。 2．工作臺可任意角度回轉(zhuǎn)或以焊接速度回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)速度為 ～ 1 minr 。 3．伸臂旋轉(zhuǎn)時(shí)，其空間軌跡為圓錐，與回轉(zhuǎn)臺配合可將工件調(diào)整到水平或eQ MdbldF ???? 22 ?][ 270122 9 ?? ?????