【正文】 課題研究的意義及現(xiàn)狀 隨著焊接生產(chǎn)技術(shù)的高速發(fā)展，對(duì)焊接生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化提出了越來(lái)越高的要求，焊接機(jī)械設(shè)備的需求量也越來(lái)越大。 production process quality。再根據(jù)總體上對(duì)軸、軸承、聯(lián)軸器等的剛度、壽命要求、綜合位移要求等，確定其余零部件。本文主要研究了以下內(nèi)容： 在已知筒形工件的重量與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的前提下，考慮到傳動(dòng)過(guò)程中存在的摩擦效率以及最終的輸出功 率，確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)。因此，在整個(gè)焊接生產(chǎn)過(guò)程中，不論產(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。 I 摘 要 隨著現(xiàn)代工業(yè)的高度發(fā)展和焊接技術(shù)的不斷進(jìn)步，焊接作為一種金屬連接的工藝方法，在金屬結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中已基本取代了鉚釘連接工藝。焊接產(chǎn)品質(zhì)量的好壞不僅取決于焊接工藝質(zhì)量，與備料、裝配等工序也有密切聯(lián)系。其中，焊接滾輪架是借助于主動(dòng)輪與工件間的摩擦力帶動(dòng)筒形工件旋轉(zhuǎn)的焊接變位機(jī)械，其主要應(yīng)用于筒形工件的裝配與焊接。再以選定的轉(zhuǎn)速為基礎(chǔ)，求出傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比，從而進(jìn)一步確定選用減速器的傳動(dòng)形式、數(shù)量等。 關(guān)鍵詞： 焊接；生產(chǎn)工藝質(zhì)量；焊接滾輪架；筒形工件 II Abstract With the high level of modern industrial development and the continuous advancement of welding technology, welding metal as a way to connect the technology in the production of metal structures has basically replaced the rivets connecting process. The quality of welding quality depends not only on the quality of welding technology, but also on the preparation and assembly processes are closely linked. Hence, throughout the welding process, regardless of the quality of the product requirements and batch size,we should consider the use of production technology and equipment. Among them, the wheel frame is welding driving wheel with the workpiece by means of friction between the cylindrical workpiece driven welding positioner rotating machinery, mainly used in the cylindrical workpiece and welding assembly. This paper studys the following: Cylindrical workpiece in a known weight and rotation speed under the premise of the process of taking into account the transmission efficiency of the existence of friction and, ultimately, the output power to determine the motor type. Then selected based on speed, calculated the transmission gear ratio, so as to further determine the selection of the drive reducer form, quantity, and so on. On the basis of the whole shaft, bearings, couplings, such as stiffness, longevity requirements, integrated displacement requirements, etc., we could determine the remaining ponents. Key words: welding。 welding wheel frame。焊接滾輪架設(shè)備正是為滿(mǎn)足市場(chǎng)需求而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的，它是借助焊件與主動(dòng)滾輪間的摩擦力來(lái)帶動(dòng)圓筒形焊件的焊接與裝配?，F(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中，應(yīng)用最多的標(biāo)準(zhǔn)組合是由兩個(gè)主動(dòng)輪座配兩個(gè)從動(dòng)輪座來(lái)驅(qū)動(dòng)和支承工件。前者宜用于壁厚較大剛性較好的工件，后者宜用于長(zhǎng)度較大剛性較差的工件。全文的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面： （ 1） 滾輪架分類(lèi) （ 2） 滾輪架中心角與驅(qū)動(dòng)力、支反力的關(guān)系 （ 3） 滾輪架驅(qū)動(dòng)方案 及軸向竄動(dòng)的問(wèn)題 （ 4） 主動(dòng)滾輪中減速器、轉(zhuǎn)軸、軸承等的設(shè)計(jì) （ 5） 從動(dòng)滾輪中轉(zhuǎn)軸、圓錐滾子、滑動(dòng)軸承等的設(shè)計(jì) V 第 2章 滾輪架概述 本文滾輪架適用 范圍 本章內(nèi)容闡述了焊接滾輪的分類(lèi)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法和檢驗(yàn)規(guī)則等內(nèi)容。對(duì)于有特殊要求的滾輪架或?qū)Ｓ脵C(jī)可參考本章內(nèi)容，由制造廠(chǎng)與用戶(hù)雙方協(xié)商處理。 滾輪型 式分類(lèi) 基本滾輪、交換滾輪、差動(dòng)滾輪、可調(diào)中心高滾輪及可偏轉(zhuǎn)軸線(xiàn)滾輪五種。 （ 1） 長(zhǎng)軸式滾輪架 多個(gè)滾輪沿筒體類(lèi)工件兩側(cè)成兩行同軸排列，一側(cè)均為主動(dòng)輪，另一側(cè)為從動(dòng)輪，且主動(dòng)輪與從動(dòng)輪數(shù)相同。 （ 2） 組合式滾輪架 組合式滾輪架由兩個(gè)滾輪支承在同一個(gè)基座上組成滾輪架，可根據(jù)工件的重量和長(zhǎng)度由兩架或多架任意組合。 （ 3）交 換式滾輪架 由交換滾輪和基本滾輪組成，變換交換輪的位置可獲得不同的中心距，以適應(yīng)不同直徑的工件。自調(diào)式滾輪架可隨工件直徑不同，滾輪隨擺架自動(dòng)調(diào)整滾輪中心距使工件獲得平衡支承。 （ 5） 可調(diào)中心高滾輪架 由可調(diào)中心高滾輪和基本滾輪組成，通過(guò)調(diào)節(jié)一個(gè)滾輪的中心高使筒體類(lèi)工件在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)與工件竄動(dòng)方向相反的軸向分力來(lái)消除工件的軸向竄動(dòng)。 滾輪架的傳動(dòng)方式和機(jī)構(gòu)示意圖見(jiàn)表 2。小于 110176。 主動(dòng)滾輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)最小功率建議按表 23選取。如果用兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)兩 個(gè)主動(dòng)滾輪時(shí)，電動(dòng)機(jī)的功率值應(yīng)為表 23中所列數(shù)值的一半。 焊接滾輪架應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)鋼制造，如用焊接結(jié)構(gòu)的基座，焊后必須進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理。 焊接滾輪架應(yīng)在適當(dāng)位置設(shè)有固定的起 吊鉤。 按 GB/T 1009 GB/T 10089中 8 級(jí)精度及檢查方法檢查齒輪、蝸輪副等傳動(dòng)零件的質(zhì)量。 用百分表測(cè)量滾輪的圓跳動(dòng)，應(yīng)滿(mǎn)足 要求。 用平尺和外徑百分表測(cè)量?jī)蓾L輪的中心距，應(yīng)滿(mǎn)足 要求。檢查各主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)有無(wú)卡死現(xiàn)象，減速箱、變速箱有無(wú)異常聲。 型式試驗(yàn) 型式試驗(yàn)可由供需雙方協(xié)商確定，必要時(shí)，應(yīng)由用戶(hù)配合進(jìn)行。 在室溫 20℃ 自然通風(fēng)條件下，在達(dá)到熱平衡后用電阻法測(cè)量驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的溫升應(yīng)小于表 。 對(duì)于防竄動(dòng)滾輪架在負(fù)載試車(chē)全部時(shí)間內(nèi)，測(cè)量工件總的軸向竄動(dòng)應(yīng)滿(mǎn)足 要求。 VIII 包裝箱應(yīng)堅(jiān)固，能防雨水，便于起重。 包裝時(shí)應(yīng)同時(shí)裝入產(chǎn)品合格證、使用說(shuō)明書(shū)、 安裝圖、裝箱單等技術(shù)文件。 焊接滾輪架出廠(chǎng)前和到貨后使用廠(chǎng)不立即安裝時(shí)，存放場(chǎng)地應(yīng)符合 ～ 要求。不過(guò)要注意解決好各主動(dòng)輪的同步問(wèn)題，在選用電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)結(jié)構(gòu)上要盡量選用特性一致且經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)的使用。因此，使用方便靈活，對(duì)焊件的適應(yīng)性很強(qiáng)，是目前應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式。但實(shí)際上是不可 能做到的，尤其是焊件就不可能做到理想中的圓柱體。即便是同一個(gè)焊件，此時(shí)調(diào)整后已不再竄動(dòng)，但換個(gè)方向旋轉(zhuǎn)或?qū)⒃摵讣跗鹨苿?dòng)位置后再放到滾輪架上，該焊件又會(huì)竄動(dòng)了，更不用說(shuō)換另外一個(gè)焊件了。國(guó)外制作的防竄滾輪架，雖能滿(mǎn)足要求，可惜價(jià)格較昂貴。因此，在制造和使用焊接滾輪架時(shí)，首先要盡量做到： ① 主、從滾輪架都位于同一中心線(xiàn)上。 ③ 滾輪間距相等。 目前，已有三種執(zhí)行機(jī)構(gòu)可完成防止工件竄動(dòng)任務(wù)： （ 1）頂升式執(zhí)行機(jī)構(gòu) 從動(dòng)滾輪架的一側(cè)滾輪可以做升降運(yùn)動(dòng)，使焊件軸線(xiàn)發(fā)生偏移，同時(shí)也使焊 件自重產(chǎn)生的軸向分量發(fā)生變化。 （ 2）偏移式執(zhí)行機(jī)構(gòu) 從動(dòng)滾輪架的兩側(cè)滾輪沿其垂直中心線(xiàn)可做同向偏移，以此改變滾輪與焊件的軸向摩擦分力。 （ 3）平移式執(zhí)行機(jī)構(gòu) 從動(dòng)滾輪架的兩側(cè)滾輪可以同時(shí)垂直于焊件軸心線(xiàn)做水平移動(dòng)，從而達(dá)到調(diào)節(jié)焊件軸心線(xiàn)以及調(diào)節(jié)滾輪軸線(xiàn)夾角的目的。 確定焊接滾輪架方案時(shí)，其合理 性和經(jīng)濟(jì)性是主要考慮的因素。同時(shí)，焊件結(jié)構(gòu)尺寸以及組成焊件坯料的制作工藝和制造精度，則是確定夾具定位方法、定位基準(zhǔn)和夾緊機(jī)構(gòu)方案的重要依據(jù)。由于上述各因素都不是孤立存在的，它們之間往往有聯(lián)系又有制 X 約，所以在確定夾具方案時(shí)要對(duì)上述各因素進(jìn)行綜合分析，只有通盤(pán)考慮，才能制定出最佳的設(shè)計(jì)方案具體確定設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)聯(lián)系以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮： 1)焊件的整體尺寸和制 造精度以及組成焊件的各個(gè)坯件的形狀、尺寸和精度。 2)裝焊工藝對(duì)夾具的要求。再如，不同的焊接方掃對(duì)夾具提出的要求，像埋弧焊，可能要求在夾具上設(shè)置焊劑墊；電渣焊要求夾具保證能在垂直位置上施焊；電阻焊要求夾具本身就是電極之一等。 滾輪架滾輪的設(shè)計(jì) 滾輪架的滾輪結(jié)構(gòu)主要有四種類(lèi)型，其特點(diǎn)和使用范圍． 由于滾輪架的額定載荷是 40t，所以選用膠輪結(jié)構(gòu)。為此，設(shè)計(jì)滾輪時(shí)，常常在橡膠輪緣兩側(cè)開(kāi)出 15176。另外，常在橡膠輪輞與金屬的結(jié)合部，將金屬輪面開(kāi)出多道溝槽，以增加橡膠與金屬的接觸面積，強(qiáng)化結(jié)合牢度，避免脫膠。 連軸器的選用 ： 聯(lián)軸器的類(lèi)型很多．根據(jù)其是否包含彈件元件，可以劃分為剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器兩大類(lèi)。固定式剛性聯(lián)軸器，要求被聯(lián)接兩軸軸線(xiàn)嚴(yán)格對(duì)中，因?yàn)樗荒苎a(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移?？梢剖絼傂月?lián)軸器可以通過(guò)兩半聯(lián)軸器間的 相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)補(bǔ)償被聯(lián)接兩軸的相對(duì)位移。 彈性聯(lián)軸器包含有彈性元件，不僅具有吸收振動(dòng)和緩解沖擊的能力，而且能夠通過(guò)彈性元件助變形來(lái)補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移。 XI 第 3 章 滾輪架的設(shè)計(jì)與校核 . 電動(dòng)機(jī)及帶輪的選擇 XII 電機(jī)的選擇 NGF n os 104/1000402/c os 4/ ??? ???? ? (31) NFFF nnf 1 0 2 ???? ? (32) WRFP f ?????輸出 (33) 0 . 990 . ???? 渦輪連軸器軸帶 ，初選， ???? WPP ????????? 總輸出輸入 ? (34) 查表，考慮到滾輪可能存在偏心 ,故選擇 直流電動(dòng)機(jī) Z431 功率： 額定轉(zhuǎn)速： 1500 minr 數(shù)量： 2 臺(tái) 主動(dòng)滾輪直徑 表 31 設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)力矩參考值 載重量 /t 3 5 10 20 40 60 80 滾輪直徑 ?寬度 /mm 170? 100 250? 130 270? 130 315? 170 350? 220 400? 260 470? 300 驅(qū)動(dòng)力矩/ 300 800 1000 3200 5000 10000 12021 由表 ,選擇主動(dòng)滾輪直徑 ? 480500480mm 從動(dòng)輪直徑 ? 450mm 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) （ 1）確定計(jì)算功率 Pca: 據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材表 87,選擇 Ka=,則 ca ????? ? （ 35） G/2 Fn ? 圖 31 主動(dòng)滾輪受力圖 Fn XIII （ 2）選擇 V帶的帶型 : 據(jù)計(jì)算功率 caP 與小帶輪轉(zhuǎn)速 1n ,從 [3]文獻(xiàn)圖 81 選取普通