【正文】 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力幅和平均切應(yīng)力τa=τm=τ/2=τa=τm= Mpa應(yīng)力集中系數(shù)有效應(yīng)力集中系數(shù)Kσ=1, Kτ=1表面狀態(tài)系數(shù)β=尺寸系數(shù)εσ=, ετ=安全系數(shù)彎曲安全系數(shù)設(shè)KN =,Sσ=Sσ=扭轉(zhuǎn)安全系數(shù)Sτ=(＋)Sτ= 復(fù)合安全系數(shù)S= SσSτ/( Sσ2＋Sτ2)1/2=( ＋)1/2S= ［S］ 翻轉(zhuǎn)小齒輪軸的最小直徑 忽略聯(lián)軸器的效率，最小直徑取為和蝸輪軸直徑的最小值一致。d=220 mm小齒輪的分度圓直徑d1=360 mm 230 mm ，所以采用齒軸式。 表45校核小齒輪軸計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果計(jì)算齒輪受力轉(zhuǎn)矩T2= 106 Nmm圓周力Ft=2106/360Ft =105N徑向力Fr= Ft tan20176。=105tan20176。Fr =105N畫(huà)出軸受力(b)計(jì)算支承反力水平,垂直面反力計(jì)算略水平面受力圖 (c)垂直面受力圖 (d)畫(huà)軸彎矩圖水平面彎矩圖 (e)垂直面彎矩圖 (f) 續(xù)表45合成彎矩圖見(jiàn)圖，合成彎矩 (g)畫(huà)軸轉(zhuǎn)矩圖 軸受轉(zhuǎn)矩T= T1 106 Nmm轉(zhuǎn)矩圖 (h)許用應(yīng)力許用應(yīng)力值［σ0b］=150 Mpa［σ1b］=90 Mpa 應(yīng)力校正系數(shù)α=［σ1b］/［σ0b］=90/150α=畫(huà)當(dāng)量彎矩圖 當(dāng)量轉(zhuǎn)矩αT=106αT =106 Nmm當(dāng)量彎矩在小齒輪中間截面處MI=（M2＋αT 2）1/2=0+106在軸承1中間處M2=（M2＋αT 2）1/2MI=106 NmmMv=106 Nmm校核軸徑齒根直徑df1=d12(ha+c)m=3602(1+)15df1= 315㎜軸徑dI= (MI/［σ1b］)1/3=(106/) 1/3dv=(Mv/［σ1b］)1/3=(106/) 1/3dI =181㎜dv =㎜ 小齒輪軸的結(jié)構(gòu)和受力分析 聯(lián)軸器的選用計(jì)算在傾斜機(jī)構(gòu)中連接兩軸端的聯(lián)軸器是少不了，選用的聯(lián)軸器要有緩沖和減振作用。選用非金屬?gòu)椥栽瞥傻膿闲月?lián)軸器。 減速器與減速器之間的聯(lián)軸器 選用彈性柱銷齒式聯(lián)軸器，具有傳遞轉(zhuǎn)矩大、體積小、重量輕、軸徑范圍大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)、不用潤(rùn)滑等優(yōu)點(diǎn)。表6—2—33，聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩TC=TKWKKZKt≤Tn ()T ——上級(jí)傳動(dòng)輸出的額定轉(zhuǎn)矩KW ——?jiǎng)恿C(jī)系數(shù),查手冊(cè)KW取1K ——工況系數(shù)，KZ ——啟動(dòng)系數(shù)，查手冊(cè)Kz取1KT ——溫度系數(shù),Tn ——公稱轉(zhuǎn)矩Tc=KT=K9550P/n=955030/60= Nm查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選用帶制動(dòng)輪彈性柱銷齒式聯(lián)軸器，P6—112，表6—2—34，選用ZLL6，公稱轉(zhuǎn)矩=10000 Nm，許用轉(zhuǎn)速=1500r/min[4]。 減速器與齒輪軸之間的聯(lián)軸器Tc=KT=K9550P/n=955020/2=143250 Nm () 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選用彈性柱銷齒式聯(lián)軸器，P6—107[4]，表6—2—33，選用ZL15，公稱轉(zhuǎn)矩=160000 Nm，許用轉(zhuǎn)速=1100r/min。 軸承的選用和校核選用雙列圓錐滾子軸承，能承受軸向和徑向聯(lián)合載荷，承載能力大。 雙列圓錐滾子軸承圖已計(jì)算知Fr1=337750N， Fr2=144750N， Ft1=92750N, Ft2=39750N 左端雙列軸承受力比右端大，所以只校核左端雙列軸承。查手冊(cè)352048軸承主要性能參數(shù)如下：Cr=106N ，C0r=106N ，e= ，Y1=2 ，Y2=3 ，Y0=2 。計(jì)算結(jié)果及步驟如下： 表46軸承的校核計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果壽命計(jì)算軸承軸向力Fa1=Fr1/2Y1=Fr1=337750/ 2/2Fa1=XFa1/ Fr1= e ，X1=1當(dāng)量動(dòng)載荷P=fd(X Fr1+Y Fa1)=(1337750＋2)P =105N軸承組壽命L10h=16670(Cr/P)10/3247。n=16670 (106/105) 10/3247。 2L10h =85868 80000 h靜載荷計(jì)算當(dāng)量靜載荷P0r= X Fr1+Y Fa1=1337750＋2P0r =105N安全系數(shù)正常使用滾子軸承。S0 =1 .2計(jì)算額定靜載荷C0r’=S0 P0r =105=105C0r C0r’5 安裝調(diào)試與操作使用 安裝該焊接變位機(jī)的工作臺(tái)連同回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)一起通過(guò)一傾斜軸支承在機(jī)座上，傾斜軸通過(guò)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)而在一定角度范圍內(nèi)翻轉(zhuǎn)，故其穩(wěn)定性好，一般不用固定在地基上，搬移方便。但應(yīng)注意須將該機(jī)放置于平坦堅(jiān)實(shí)的地面上，且機(jī)器放置于地面的不水平度不得大于5mm。 調(diào)試與檢測(cè)（1）整機(jī)外觀檢測(cè)：外觀油漆無(wú)嚴(yán)重剝落，機(jī)體無(wú)變形。（2）特性檢測(cè)：a、 空載運(yùn)行檢測(cè)：① 回轉(zhuǎn)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，無(wú)異聲及抖動(dòng)現(xiàn)象；② 翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，無(wú)異聲及卡阻現(xiàn)象；③ 電氣系統(tǒng)工作正常，指示準(zhǔn)確，電機(jī)無(wú)過(guò)熱現(xiàn)象；b、 裝載運(yùn)行檢測(cè)： ① 回轉(zhuǎn)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)異聲，無(wú)抖動(dòng)，調(diào)速性能可靠； ② 翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，傳動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)異聲，無(wú)抖動(dòng)，翻轉(zhuǎn)角度達(dá)到設(shè)計(jì)要求； ③ 電氣系統(tǒng)工作正常，指示準(zhǔn)確，電機(jī)無(wú)過(guò)熱，無(wú)異響。 操作與使用使用前，了解機(jī)器的工作性能和使用注意事項(xiàng)；將機(jī)器擺放到所需工作的位置，注意應(yīng)擺放平穩(wěn)，以免機(jī)器翻倒而造成一些不必要的損失；清理機(jī)器周圍空間，機(jī)器周圍500mm內(nèi)無(wú)雜物；開(kāi)機(jī)前需檢查各電氣線路接線是否正確，工作臺(tái)面接地導(dǎo)電性能是否滿足使用要求；檢查減速箱內(nèi)潤(rùn)滑油位，保證潤(rùn)滑質(zhì)量；將工件放置于工作臺(tái)上，并牢固夾緊，但應(yīng)注意工件的規(guī)格必須在機(jī)器的允許使用范圍之內(nèi)，以免損壞機(jī)器，造成不必要的損失；啟動(dòng)機(jī)器時(shí)，應(yīng)先打開(kāi)電源，打開(kāi)翻轉(zhuǎn)操作開(kāi)關(guān)，將工件翻轉(zhuǎn)到所需要的工作角度上；打開(kāi)回轉(zhuǎn)操作開(kāi)關(guān)，先以最低速啟動(dòng)，然后操作控制開(kāi)關(guān)，將轉(zhuǎn)速慢慢的調(diào)節(jié)到所需要的工作轉(zhuǎn)速狀態(tài)，最后再進(jìn)行相應(yīng)的焊接操作；焊接操作完畢后，將工作臺(tái)翻轉(zhuǎn)到水平位置上，關(guān)閉各操作開(kāi)關(guān)及電源，取下工件，準(zhǔn)備進(jìn)行下一次的裝夾和焊接工作；每班結(jié)束后，須將機(jī)器擦拭干凈，并將機(jī)器周圍空間打掃干凈。6 結(jié)論與展望 先進(jìn)制造技術(shù)和焊接生產(chǎn)機(jī)械化自動(dòng)化的發(fā)展，大型結(jié)構(gòu)件的焊接一般都要應(yīng)用機(jī)械手和焊接輔機(jī)。而焊接變位機(jī)在生產(chǎn)中的作用是其他焊接機(jī)械不可替代的。對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)件內(nèi)的一些立焊縫、仰焊縫等都要調(diào)整至容易焊接的平焊或船焊位置。再者，工程機(jī)械大部分結(jié)構(gòu)件很不規(guī)則，如裝載機(jī)的前車架、挖掘機(jī)的大臂等類工件，焊縫復(fù)雜，外形大且重量較重，靠行車或其它吊裝設(shè)備人工翻轉(zhuǎn)，不僅頻繁占用吊裝設(shè)備，焊接效率低。所以焊接變位機(jī)能較好的提高焊接效率。本焊接變位機(jī)在焊接過(guò)程中對(duì)60噸不同形狀工件的翻轉(zhuǎn)，有一個(gè)整體翻轉(zhuǎn)的自由度和工作臺(tái)回轉(zhuǎn)的自由度，滿足了立焊縫、仰焊縫等的平焊或船焊位置。在傾斜機(jī)構(gòu)中必須確保安全，用了多重自鎖。其中一個(gè)是蝸桿減速器，大大降低了傳動(dòng)效率，使整個(gè)的傳動(dòng)功率增大，整機(jī)重量增加。不足之處是沒(méi)有電子方面的自鎖，提高了成本而且還不能減少傳動(dòng)功率和重量，使其不能大批量生產(chǎn)。致謝幾個(gè)月的設(shè)計(jì)總算收尾了，在此期間我遇到了無(wú)數(shù)的困難和障礙，都在老師和同學(xué)的幫助下克服了，所以在這里，我要對(duì)幫助我的人表示感謝。首先，我要對(duì)我的指導(dǎo)老師——尤麗華導(dǎo)師百事由衷的感謝，她對(duì)我進(jìn)行了無(wú)私的指導(dǎo)和幫助，提出了很多寶貴的建議，并不厭其煩的幫助我進(jìn)行設(shè)計(jì)的修改和改進(jìn)，極大改進(jìn)和完善了我的設(shè)計(jì)成果。再者，我要感謝在大學(xué)里教導(dǎo)過(guò)我，關(guān)心過(guò)我的老師們，是他們給了我知識(shí)，給了我力量，讓我有基礎(chǔ)去完成設(shè)計(jì)。最后，我要感謝幫助過(guò)我的同學(xué)和朋友，在我心情煩躁的時(shí)候，是他們陪我度過(guò)，當(dāng)我在設(shè)計(jì)上碰到困難的時(shí)候，也是他們幫助我度過(guò)的。同時(shí)也感謝學(xué)校和指導(dǎo)老師對(duì)我們的孜孜不倦的教導(dǎo)。 參考文獻(xiàn)　　 [1] 王政．焊接工裝夾具及變位機(jī)械——性能、設(shè)計(jì)、選用[M] ．機(jī)械工業(yè)出版社，2002: 127128. [2] 王政．焊接工裝夾具及變位機(jī)械圖冊(cè)[M] ．甘肅工業(yè)大學(xué)出版社，2000: 6776. [3] 邱宣環(huán),郭可謙等．機(jī)械設(shè)計(jì)，第四版[M]．高等教育出版社，1996: 215270, 314315. [4] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版[M]．機(jī)械工業(yè)出版社, 1622, 453456. [5] 吳宗澤，羅圣國(guó)．機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．高等教育出版社，1998: 5667. [6] 易純生，王俊，付云貴．30噸焊接變位機(jī)設(shè)計(jì)[J]．《機(jī)械》2000年第27卷增刊, 2326. [7] 鄭永強(qiáng)．焊接變位機(jī)型式與系列的論述[M]．中國(guó)焊接協(xié)會(huì)網(wǎng)站，2004: 5658. [8] 吳林等．我國(guó)焊接行業(yè)的應(yīng)用狀況和發(fā)展趨勢(shì)[M]．第八界全國(guó)焊接年會(huì)論文集，1997（1）: 78. [9] 鄭永強(qiáng)，嚴(yán)哲明．BZ2——800雙回轉(zhuǎn)式焊接變位機(jī)[M]．機(jī)械部天津工程機(jī)械研究所: 2330. [10] 王舟如，展英等．大型焊接件移位翻轉(zhuǎn)機(jī)械[M]．天津工程機(jī)械研究所: 89102. [11] Hindhede I, Uffe. Machine Design Fundamentals[M] : A Practical. New York: Wiley, 1983: 58. [12] Rajput R K. Elements of Mechanical Engineering[M]. Katson Publ. House, 1985: 3440. [13] Orlov P. Fundamentals of Machine Design[M]. Moscow: Mir Pub. ,1987: 5466. [14] Sors L. Fatigue Design Of Machine Components[M]. Oxford: Pergamon Press, 1971: 3439. [15] Mechanical Drive( Reference Issue)[M]. Machine Design, 52(14), 1980: 5665.33