【導(dǎo)讀】核準(zhǔn)通過，歸檔資料。未經(jīng)允許，請(qǐng)勿外傳！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(duì)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(shí)產(chǎn)權(quán)

　　

【正文】 g mechanism 目錄 第 1章 緒 論 .............................................................................................................. 1 課題的目的、意義 ............................................................................................. 1 課題背景和文獻(xiàn)綜述 ......................................................................................... 2 課題背景 ...................................................................................................... 2 文獻(xiàn)綜述 .................................................................................................... 2 主要研究?jī)?nèi)容 ..................................................................................................... 7 第 2章 伸臂式焊接變位機(jī)的工作原理及其技術(shù)性能 ............................................. 8 伸臂式焊接 變位機(jī)的工作原理 .......................................................................... 8 焊接變位機(jī)的技術(shù)性能 ...................................................................................... 8 第 3章伸臂式焊接變位機(jī)的設(shè)計(jì) ............................................................................. 10 伸臂旋轉(zhuǎn)減速器的設(shè)計(jì)。 ............................................................................. 10 伸臂旋轉(zhuǎn)減速器的傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖： ...................................................... 10 選擇電動(dòng)機(jī)： ............................................................................................ 10 確定傳動(dòng)比： ............................................................................................ 11 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) ： ...................................................... 12 V 帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 :................................................................................ 13 高速級(jí)蝸輪蝸桿設(shè)計(jì)： .......................................................................... 15 低速級(jí)蝸輪蝸桿設(shè)計(jì)： .......................................................................... 16 軸的校核： .............................................................................................. 17 軸承壽命的計(jì)算 ...................................................................................... 19 較核軸上的鍵的強(qiáng)度： ........................................................................ 20 伸臂式焊接變位機(jī)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .................................................... 21 總體傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖： .............................................................................. 21 選擇電機(jī) ： .............................................................................................. 21 確定傳動(dòng)比 ： .......................................................................................... 22 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) ： ...................................................... 23 V 帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 :................................................................................. 23 高速級(jí)蝸輪蝸桿設(shè)計(jì)： .......................................................................... 25 低速級(jí)蝸輪蝸桿設(shè)計(jì)： .......................................................................... 27 軸的校核： .............................................................................................. 28 結(jié)論 .............................................................................................................................. 32 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 34 鳴謝 .............................................................................................................................. 35 1 第 1章 緒 論 課題的目的、意義 為了適應(yīng)快速變化的市場(chǎng)需求 ,增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力 ,頻繁更換產(chǎn)品的品種和批量 ,這就對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化程度和柔性化程度提出了很高的要求?；『笝C(jī)器人柔性加工單元正是一種具有柔性化特點(diǎn)的高度自動(dòng)化焊接設(shè)備。它不僅能提高焊接生產(chǎn)率、產(chǎn)品的焊接質(zhì)量和可靠性、加工柔性和制造精度 ,而且還能改善工人的勞動(dòng)環(huán)境 ,降低勞動(dòng)強(qiáng)度 ,提高經(jīng)濟(jì)效益 。焊接生產(chǎn)系統(tǒng)柔性化的發(fā)展方向是以弧焊機(jī)器人為 主體 ,配合多自由度變位機(jī)及相關(guān)的焊接傳感控制器件 ,在中央計(jì)算機(jī)的綜合控制之下實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜工件焊接路徑的離線編程與圖形仿真、空間焊縫的實(shí)時(shí)精確跟蹤及焊縫參數(shù)的在線調(diào)整 。 焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)品在機(jī)械制造業(yè)中占很大的比重，要實(shí)現(xiàn)焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)品生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化，必須使用大量焊接操作機(jī)、焊接變位機(jī)等焊接生產(chǎn)機(jī)械。焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)品多種多樣，就要求焊接變位機(jī)來幫工人實(shí)現(xiàn)最佳位置的焊接。 對(duì)復(fù)雜工件焊接，由于焊縫在工件各個(gè)面上都可能存在，如果 工件較大 且 轉(zhuǎn)位較為復(fù)雜 時(shí) 、工人勞動(dòng)強(qiáng)度較大、生產(chǎn)效率較低。針對(duì)這種情況，我們研制了通過工作臺(tái) 升降回轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使工件處于最佳焊接或裝配位置的焊接變位機(jī)。 從功能角度分析，焊接變位機(jī)可以分為主要功能部分、輔助功能部分、控制功能部分。 焊接變位機(jī)的主要功能部分包括以下兩方面： ①對(duì)焊接結(jié)構(gòu)件進(jìn)行裝夾定位； ②能夠?qū)⒋更c(diǎn)沿著一定的軌跡移動(dòng)到最佳位置。目前已有成形的焊接變位機(jī)如滾輪架、翻轉(zhuǎn)機(jī)等焊接設(shè)備。 上面所說的最佳焊接位置是指 最有利于施焊并且能保證焊接質(zhì)量的位置，即通常所指的水平焊或船形焊位置（圖 ）。平焊縫的最佳焊接位置是指待焊點(diǎn)的外法向矢量方向同重力作用方向相反；角焊縫的最佳焊接位置是指待 焊點(diǎn)處工件的夾角平分線外法向方向 同重力作用方向 相反。 待焊道是對(duì)焊縫形 狀軌跡的一種抽象描述，它可以是參數(shù)方程描述的規(guī)則形狀，也可以是由 離散點(diǎn)組成復(fù)雜軌跡。待焊點(diǎn)是指位于待焊道上，處于焊槍下即將進(jìn)行焊接的位置，待焊點(diǎn)隨著焊槍與待焊道的相對(duì)位置和焊接時(shí)間的變化而變 2 化。 焊接變位機(jī)的輔助功能是保證其他部分正常運(yùn)做必須的輔助部分，例如焊接時(shí)焊接電流的傳導(dǎo)部分、埋弧焊的焊劑墊和系統(tǒng)的支撐部分等。 課題背景和文獻(xiàn)綜述 課題背景 焊接作為一種制造技術(shù) , 在機(jī)械制造工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用 。 而焊接機(jī)械裝備就是為保證焊接質(zhì)量 , 提高焊接生產(chǎn)率 , 改善工人作業(yè)條件 , 為實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化焊接生產(chǎn)過程的各種輔助裝置和設(shè)備。其中焊件變位機(jī)械是在焊接過程中改變焊件空間位置 , 使其有利于手工操作者或機(jī)器人作業(yè)的各種機(jī)械設(shè)備 。 它在生產(chǎn)中的作用是其他焊接機(jī)械 如焊接操作機(jī)等 不可替代的。焊件變位機(jī)械已成為機(jī)械化、自動(dòng)化焊接生產(chǎn)線上的重要組成部分。 焊件變位機(jī)按功能不同 , 通常分為變位機(jī)、滾輪架、回轉(zhuǎn)臺(tái)、翻轉(zhuǎn)機(jī)四類。但由于焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)品形式多樣 , 因此對(duì)變位機(jī)的需求也必然多種多樣 , 傳統(tǒng)現(xiàn)有的變位機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功 能單一 , 顯然不能滿足實(shí)際焊接生產(chǎn)的需要 , 設(shè)計(jì)多功能、多種類的焊接變位機(jī)已勢(shì)在必行。本文是根據(jù)現(xiàn)代生產(chǎn)方式下焊接變位機(jī)的功能、作用 , 結(jié)合自動(dòng)化裝配生產(chǎn)線中的焊件變位機(jī)械進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析 , 給出了一種不同于一般變位機(jī)械 , 具有更多功能、更多自由度 , 更為靈活的變位機(jī)械裝置。 文獻(xiàn)綜述 現(xiàn)代化的工業(yè)生 產(chǎn)，要求生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)強(qiáng)度低， 產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)，價(jià)格低廉，圖 最佳焊接位置示意圖 3 有競(jìng)爭(zhēng)力。焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)，同樣應(yīng)具有這些特性，在整個(gè)生產(chǎn)過程中，充分應(yīng)用工藝裝備，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化，自動(dòng)化。 在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中，焊接時(shí)間占全部時(shí)間 的 10～ 30%。其余為備料、裝配、及輔助工作時(shí)間。節(jié)約每一工序時(shí)間對(duì)縮短生產(chǎn)周期具有 重要作用 。另外，焊接產(chǎn)品質(zhì)量的好壞，不僅取決于焊接工藝質(zhì)量與其他工序的質(zhì)量也 有密切關(guān)系。因此，不論焊接產(chǎn)品的質(zhì)量要求和批量的大小，均應(yīng)考慮 采用生產(chǎn)工藝裝備。 采用工藝裝備并不以為要選用機(jī)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴的設(shè)備，許多情況下對(duì)一些簡(jiǎn)單的定位器、壓緊器或現(xiàn)有設(shè)備稍加改裝， 即可收到明顯的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益。 一、焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝裝備功能為： 減輕下料 、畫線、零部件安裝的工作量。 制品的幾何尺寸一致，提高了精度和互換性。 降 低對(duì)裝配、焊接二人技術(shù)水平的要求。 減少搬運(yùn)翻轉(zhuǎn)時(shí)間，提高設(shè)備利用率和勞動(dòng)生產(chǎn)率。 使焊接工作處于最有利位置，提高焊接速度和焊接質(zhì)量。 減少焊接變形，免除或減少焊后矯正，為便于在焊接生產(chǎn)中使用工藝裝備。 要求焊接制品具有以下特征： （ ① ） 制品外形集合形狀盡可能規(guī)則、形式簡(jiǎn)單，易于備料及實(shí)現(xiàn)機(jī)械化焊接。 （ ② ） 制品品種應(yīng)盡可能少，同一制品幾何尺寸應(yīng)規(guī)格化、模數(shù)化和系列化 二、焊接生產(chǎn)工藝裝備的分類： 焊接產(chǎn)品種類繁多，形狀尺寸各異，但焊接生產(chǎn)工藝裝備一般包括以下三種： 1 保持工件正確位置的 ； 2 防止熱變形的 ； 3 改善焊接操作相對(duì)位置的 。 習(xí)慣上，將定位、壓夾、推拉等工藝裝備稱為夾具。裝配、焊接臺(tái)架，焊接變位機(jī)等稱為胎架或裝置，但在實(shí)際生產(chǎn)中，他們的功能往往不是單一的。并往往配合使用，成為專用焊接機(jī)床或生產(chǎn)流水線。 ㈠按照工藝裝備的功能有如下分類： ⒈裝配用工藝裝備：這類工裝的主要任務(wù)的按產(chǎn)品圖紙和工藝上的要求，把 4 焊件中各零件或部件的相對(duì) 位置，能準(zhǔn)確的固定下來。 主要包括：定位器及定位裝置、推拉裝置、壓夾器及裝配裝置、裝配臺(tái)架。 ⒉ 焊 接工藝裝備：已點(diǎn)固好的焊件放在這類工裝完成新有焊縫的焊 接。它的主 要任務(wù)是防止焊接變形，并使處在各種位置的焊縫盡可能調(diào)到最利于施焊的位置。主要包括： （ 1） 焊件操作機(jī)械（焊接變位機(jī)、焊接滾輪架、焊接翻轉(zhuǎn)機(jī)） ； （ 2） 焊接機(jī)械（各種焊接機(jī)及焊接機(jī)器人） ； （ 3） 焊工操作機(jī)械 ； （ 4） 焊接輔助裝置（焊絲處理裝置、焊劑回收裝置、焊劑墊） 。 ⒊ 裝配焊接組合工藝裝備：在其上能完成整個(gè)焊件 的裝配和焊接工作，它兼具上述兩種工裝的性能 ； ⒋ 裝配焊接輔助裝備 主要包括 —— 水壓、氣壓試驗(yàn)