【正文】 生產(chǎn)率，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，改善焊接質(zhì)量，并可充分發(fā)揮各種焊接方法的效能。 焊接變位機(jī)整體方案設(shè)計(jì)167。 雙座式焊接變位機(jī)的用途及結(jié)構(gòu)形式焊接變位機(jī)，是在焊接作業(yè)中將焊件回轉(zhuǎn)并傾斜，是焊件上的焊縫置于有利施焊位置的焊件變?yōu)闄C(jī)械。~140176。該機(jī)穩(wěn)定性好，一般不用固定在地基上，搬移方便，~50t焊件的翻轉(zhuǎn)變位。圖21 雙座式焊接變位機(jī)167。這兩種驅(qū)動(dòng)方式都有應(yīng)用，在小型變位機(jī)上以電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)為多。另外，在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制回路中，應(yīng)有行程保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、斷電保護(hù)及工作臺(tái)傾斜角度指示等功能。工作臺(tái)回轉(zhuǎn)時(shí)，速度應(yīng)平穩(wěn)均勻，在最大載荷下的速度波動(dòng)不得超過(guò)5% 。167。m，最大傾斜力矩為80000N~120176。設(shè)備要求直流200V供電、有足夠的光照及通風(fēng)換氣條件、工作場(chǎng)地，環(huán)境溫度應(yīng)不超過(guò)40℃，相對(duì)濕度90%以下，海拔不超過(guò)1000m。 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)167。 原始數(shù)據(jù)1 載重量 30t2 回轉(zhuǎn)電機(jī)功率 45kw3 工作臺(tái)回轉(zhuǎn)速度 ~4 最大偏心距 20mm5 立柱間距4200mm6 回轉(zhuǎn)盤(pán)直徑 3000mm167。167。 總傳動(dòng)比：i總=nm/nw=960/＝2400,其中nm為電動(dòng)機(jī)的滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速，nw為工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)速度，故選用二級(jí)減速器。 總傳動(dòng)比的分配為使帶傳動(dòng)尺寸不致過(guò)大，其中ib是帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比， ig是蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比，滿(mǎn)足ibig。即第一級(jí)蝸桿傳動(dòng)比i1=41，第二級(jí)蝸桿傳動(dòng)比i2=39。 各傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)167。 各軸的功率 P1= Pmb=4 KW= KW P2= P1gr= KW= KW P3= P2gr= KW= KW Pw= P3rc= KW= KW其中，b是同步帶傳動(dòng)的效率，g是蝸桿傳動(dòng)的效率，r是一對(duì)滾動(dòng)球軸承的傳動(dòng)效率，c是聯(lián)軸器的效率，各效率數(shù)據(jù)由附表（101）[1]查得。 各軸的轉(zhuǎn)矩T0=9550Pm/nm=95504/960 Nm =T1=9550 P1/n1 =9550T2=9550 P2/n2 =9550T3=9550 P3/n3 =9550Tw=9550 Pw/nw =9550167。m傳動(dòng)比41391效率167。 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)及計(jì)算1 [4]查得Ka=Pd=KaP=4Kw=2 選定帶型根據(jù)Pd==960r/min,[4]確定為B型帶3 小帶輪基準(zhǔn)直徑 [4]查得小帶輪的基準(zhǔn)直徑為D1＝140mm 大帶輪的基準(zhǔn)直徑D2＝*140＝210 所以D2＝200mm實(shí)際傳動(dòng)比 i＝＝從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為N2＝＝960／＝／min誤差 ：△n2所以=＝%4 驗(yàn)算帶速VV=d1n1/601000=140960/601000 m/s= m/sV＜Vmax 適合5 確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距初定軸間距a0[4]查得 （d1+d2）a02(d1+d2) 故238a0680，此處取a0=420 mm 帶長(zhǎng)L0 L0 =2a0+/2(d1+d2)+（d2－d1）2 /4a0 （32） =]查得Ld=1420mm 實(shí)際中心距a此結(jié)構(gòu)中心距距可調(diào)整aa0+（Ld—L0）/2 =[420+(1420—1375)/2] mm 440 mm6驗(yàn)算小帶輪包角演算小帶輪包角 a1=﹥1207 計(jì)算帶的根數(shù)Z由D1=140mm n1=960 r/P0= Ka= Kl=Z= 所以z取三根8 計(jì)算對(duì)軸的壓力單根v帶的預(yù)緊力F0==F0==軸上作用力F1==7 帶輪結(jié)構(gòu)尺寸小帶輪基準(zhǔn)直徑D1=140 mm（或142 mm），實(shí)心輪。167。514[2]查得， [Hp′]=210MPa，[fp]=70以下設(shè)計(jì)計(jì)算按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法進(jìn)行。z1=411=41，z2，故合乎要求。m=418 mm=328 mm蝸桿導(dǎo)程角 驗(yàn)算相對(duì)滑動(dòng)速度vs和傳動(dòng)效率 蝸桿分度圓速度 V2=d2n2/601000=3281000m/s= 齒面相對(duì)滑動(dòng)速度 Vs = d1n1/60=80640/m/s≈，可用油池潤(rùn)滑 與原估計(jì)值相近。則 =tan/tan(v) （36）=176。5 齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核公式為 H=[H] = 155 =1Ka= Kv=1 （37）則 H=155MPa =故齒面接觸疲勞強(qiáng)度夠用。 散熱系數(shù)ks：K=，故取ks=17W/( 油溫t1:由式（716）[2]得 t1 =1000(1 )P1/ksA+t0 （38） =1000（）+20 =8285 符合要求。 則 S2 =（）8 mm =10mm(13) 蝸桿齒厚測(cè)量高度a1 a1=m=8mm167。514[2]查得， [Hp′]=210MPa，[fp]=70以下設(shè)計(jì)計(jì)算按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法進(jìn)行。3確定模數(shù)m和蝸桿分度圓直徑d1因載荷平穩(wěn)，取載荷系數(shù)KA=1按公式（）[2]可得 m2d1 KA T2（15000/z2[H]）2 （35） =1(15000/(39216))2 mm3 =142510mm3，m=25mm， d1=200mm 中心距 a=500 Z1=1 z2=31 x=+4計(jì)算主要尺寸蝸輪分度圓直徑 d2=z2蝸桿傳動(dòng)效率：按vs=，硬度45HRC，蝸輪材料為錫青銅，v=176。/tan()= ，與原估計(jì)值 =。7 熱平衡計(jì)算箱體散熱面積 A =（a/100）=（500/100）= m2室溫t0：通常取為20。)。8 幾何尺寸計(jì)算(1) 變位系數(shù) X2= Z1=1 Z2 =31 d1 = 200 d2=775(2) 蝸桿齒頂圓直徑da1 da1=d1+2ha*m 又ha*=1 則 da1 =（200+225）mm=250mm(3) 蝸桿齒根圓直徑df1 df1=d12m（ha*+c*） 又c*=則 df1 =[200225（1+）] mm=140 mm蝸桿齒根高 hf1=(d1 df1)=55mm(4) 蝸桿齒寬b1 B1== 取b1=354mm頂隙c=c*m c=蝸輪齒頂圓直徑da2 da2 =d2+2m（ha*+x2） =[775+225（1+）] mm = 850mm蝸輪齒根園直徑 df2 =d22hf2=mz22m(ha*x+c*)=740mm(6) 蝸輪外圓圓直徑de2de2=da2+m =875 mm(7) 蝸輪齒寬b2 當(dāng)z13時(shí)，b2 =250mm= 此處取 b2=180mm(8) 蝸輪齒頂圓弧半徑Ra2 Ra2 =d1/2m=(200/225) mm=75 mm(9) 蝸輪齒根圓弧半徑Rf2 Rf2 =da1/2+c*m=(200/2+25)mm=105mm(10)蝸桿軸向齒厚Sx1 Sx1 ==25 mm=(11) 蝸桿法向齒厚Sn1 Sn1 =Sx1= mm=(12) 蝸桿分度圓齒厚S2 S2=（+2x2）m ZA型蝸桿副傳動(dòng)齒形角 =20176。 一級(jí)蝸桿軸的設(shè)計(jì)1 選擇軸的材料并確定許用應(yīng)力選用45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，其許用彎曲應(yīng)力[1]b=60MPa，其強(qiáng)度極限 b=650MPa。3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1） 軸上零件的定位、固定和裝配此軸上的蝸桿與軸為一體鍛造，左右兩側(cè)的軸承用的是7016AC，B=22mm，d=80mm，用軸肩軸向定位，過(guò)渡配合或過(guò)硬配合周向定位。（2） 確定軸各段直徑和長(zhǎng)度第1段即外伸端直徑與帶輪配合，取d1=50mm，其長(zhǎng)度應(yīng)比帶輪軸孔的長(zhǎng)度稍長(zhǎng)一些，取l1=80mm。故l2（16+275+14）mm=55mm,可取l2=60mm。第5段為蝸桿，與二級(jí)蝸桿軸上的蝸輪相嚙合，為壁厚，=+38，故可取=10mm，則112mm，且de2344mm，故可取軸中心線距內(nèi)壁距離為300mm，又蝸桿齒寬130mm，故l5=130mm，l4=60mm，l6=62mm。一級(jí)蝸桿軸總長(zhǎng)為410mm。 二級(jí)蝸桿軸的設(shè)計(jì)1 選擇軸的材料并確定許用應(yīng)力選用40Gr鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，]查得，其許用彎曲應(yīng)力[1]b=70MPa，其強(qiáng)度極限b=700MPa。（2） 確定軸各段長(zhǎng)度和直徑1 2 3 4 5 6 7圖32 二級(jí)蝸桿軸示意圖第1段安裝7224AC軸承，故d1=120mm。第2段安裝一級(jí)蝸輪，軸肩高度h=5mm，則d2=d1+2h=130mm，則由表51 [1]得，l=（~）d2b，又齒寬b=70mm，故l=210~233mm，取l=200mm，軸長(zhǎng)要比孔的長(zhǎng)度短一些，故l2=200mm。第5段為二級(jí)蝸桿，其位置要與二級(jí)蝸輪相配合。第7段安裝軸承7206AC，故d7=120mm，l7要比B稍長(zhǎng)一些，故l7=30mm。167。2 初步確定軸的直徑按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估計(jì)軸的直徑，由表102[2]查得，取C=115，則得dmin=C(P/n)1/3=115()1/3mm=220mm考慮軸輸出端要開(kāi)鍵槽，軸徑增大5%，故dmin=231mm。二級(jí)蝸輪靠軸肩和軸套軸向定位，平鍵周向定位。（2） 確定軸各段長(zhǎng)度和直徑1 2 3 4 5 6圖33 二級(jí)蝸輪軸示意圖第1段安裝32056X2軸承，故d1=280mm，軸長(zhǎng)度應(yīng)比B稍長(zhǎng)一些，又第2段上安裝的軸套也應(yīng)比蝸輪輪轂稍長(zhǎng)一些，故l1=90mm。第3段安裝二級(jí)蝸輪，取軸肩高度h=5mm，則d3=d2+2h，故d3=300mm，則l=（~）d3=360~390mm，取l=380mm，軸的長(zhǎng)度l3應(yīng)比l稍短一些，故l3=370mm。第5段安裝32056X2軸承軸承端蓋和氈圈油封，故d5=2 m，l5=B+m+c1，軸承座寬度l座=+c1+c2+(3~8)=（10+22+20+2）mm=55mm，故m=l座B=22mm，l5（23+22+22）mm=67mm，取l5=100mm。故二級(jí)蝸輪軸總長(zhǎng)度為900mm。 軸的校核第二級(jí)蝸輪軸的受力簡(jiǎn)圖如圖34所示，已知條件有：作用在蝸桿上的轉(zhuǎn)矩T1=1711Nm，軸承支承距離L=588mm，蝸桿分度圓直徑d1=200mm，蝸輪分度圓直徑d2=775mm，蝸輪內(nèi)徑d=300mm，齒形角=20176。m。N=2 計(jì)算蝸輪垂直面彎矩軸承支反力 FRAV=(FaL/2)/L （39） =（280/2–588/2）/588 N =17 Nmm計(jì)算彎矩：截面C右側(cè)彎矩 MCV= FRBVmm=4998NCV= FRAVmm= NL/2=588/2 Nmm4 計(jì)算合成彎矩 MC=（M2CV+ M2CH）1/2=(49982+)1/2 Nmm M180。CV)2+ M2CH]1/2=(+)1/2 Nmm5 計(jì)算當(dāng)量彎矩轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取=1，截面C處的當(dāng)量彎矩為 MeC=[MC2+（T）2]1/2=[+（180000）2] 1/2Nmm6 校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度由式（103）[2] e= MeC/ （311） =3003MPa =3MPa60MPa 故軸的強(qiáng)度足夠。 鍵的選擇1 第一級(jí)蝸桿軸上的鍵，由軸徑d=80mm，按表41[1]選b hl=251456 ，A型平鍵。3 第二級(jí)蝸輪軸上安裝蝸輪處的鍵，由軸徑d=280mm，按表4