【正文】 13。 代入得 η= 得 P=Pmη = = （ 315） 考慮到型號 與數(shù)值大小取 P=300W 既電機(jī)型號為 SGMGH3A 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 傳動系統(tǒng)剛度 （ 1）絲杠抗壓剛度 ⅰ .絲杠最小抗壓剛度 Ksmin=2L1 102 （ 316） 式中 Ksmin最小抗壓強(qiáng)度 N/μm； d2絲杠底徑； L1固定支撐距離。 Ksmax=（ 2）支撐軸承組合剛度 ⅰ .一對預(yù)緊軸承的組合剛度 KBO=2√dQZ2FamaxSin5β3 （ 318） 式中 KBO對預(yù)緊軸承的組合剛度 N/μm； dQ滾珠絲杠直徑 ㎜； Z滾珠數(shù)； Famax最大軸向工作載荷 N； β軸承接觸角。 經(jīng)查得 dQ=， Z=17， β=600 Famax=1243N KBO =ⅱ .絲杠最大抗壓剛度 由表 查得 兩端固定支撐 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 Kb=2KBO （ 319） Kb= N/μm 式中 Kb支撐軸承組合剛度 N/μm。 ( a)13 (320) 式中 Kc滾珠和滾道的接觸剛度 N/μm； Kc39。 由樣本查得 Kc39。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 已知反向差值或定位精度為 200 Kmin= 滿足條件 （ 3）傳動系統(tǒng)剛度變化引起的定位誤差 δK=F0（ 1Kmin 1Kmax） （ 324） δK= （ 4）確定精度 V300P：任意 300 ㎜內(nèi)的行程變動量對半封閉系統(tǒng)而言， V300P≤定位精度 δK （ 325） 定位精度為 200μm/300 V300P≤ 查表絲杠精度為 7 級 V300P=52μm 確定滾珠絲杠的規(guī)格代號 已確定的型號： FFZD 公稱直徑： 20 導(dǎo)程： 5 螺紋長度： 995 絲杠全長： 1190 P 類 7 級精度 FFZD20213P7/1190995 驗(yàn)算臨界壓縮載荷 Fc： N 絲杠所受最大軸向載荷 Fmax小于絲杠預(yù)拉伸力， F 不用驗(yàn)算。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 由表 查 得 f=； 由樣本得 d2=。 DDW≈20㎜ nmax=1000r/min 2021070000 電機(jī)轉(zhuǎn)矩驗(yàn)證 可知電機(jī)功率 P=1KW 絲杠正常轉(zhuǎn)動為 nm = 1000r/min可知正常運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 M。 L=（ CaFmfω）3106 (329) 式中 L回轉(zhuǎn)壽命（以回轉(zhuǎn)次數(shù)為單位）； 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 Fm平均載荷（ N） 。 取 fω= 已知 Ca=18300N， Fm=37N 帶入得 L=1013 時(shí)間壽命（以小時(shí)為單位） 時(shí)間壽命 在額定動載荷及平均轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中 90%達(dá)到 106（ 100 萬次回轉(zhuǎn)）情況下不產(chǎn)生材料的疲勞破壞的滾珠絲杠所需時(shí)間的壽命。 不同的可靠度，可由下列公式修正。滾動軸承標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，軸承工作溫度在 100℃以下。Cfp n軸承轉(zhuǎn)速 r/min； fT溫度系數(shù)； fp載 荷系數(shù)； C基本額定動載荷 N； ?壽命指數(shù) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 查表 33 取 fT=， fp=fω=， C=15200N， n=1000r/min， ε=3。 車載平臺運(yùn)載電機(jī)的計(jì)算分析 水平摩擦力 表 34 車載工作臺 各部分重量 工作臺各部分 重量（㎏） 焊接工裝夾具 50 配重體 235 半筒自重 20 一層工作臺 1100 一層輔助工作臺 640 左右立柱 2650 二層工作臺 2540 選擇電機(jī)及減速器傳動比 電機(jī)型號為安川電機(jī) SGMGH10A 功率 1KW 額定轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 1500 r/min減速器傳動比 1:10 滑輪半徑 r 為 80 ㎜，驅(qū)動速度 V=ωr=（ 334） 功率校核 P=FV== （ 335） Pm=pη 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 Pm=pη= =1KW滿足要求 轉(zhuǎn)矩校核 Mωi=P （ 336） 帶入得 M= 滿足要求 本章小結(jié) 這一章對車載平臺整體進(jìn)行了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析，詳 細(xì)計(jì)算了工作臺絲杠和軸承的受力和壽命。確定了絲杠軸承電機(jī)的相關(guān)尺寸和型號。例如由于運(yùn)動時(shí)的慣性無法及時(shí)停下或者由于導(dǎo)軌的摩擦沒有將焊接件送達(dá)到準(zhǔn)確的位置。 運(yùn)用傳感器的好處就是，當(dāng)工作臺運(yùn)動到特定位置時(shí)，通過傳感器提前將信息傳遞給控制中心，讓伺服電機(jī)停止工作，使工件到達(dá)指定的焊接位置。 車載平臺的經(jīng)濟(jì)型分析 在電焊機(jī)工作臺車載平臺的設(shè)計(jì)過程中各個(gè)結(jié)構(gòu)都擬用了多種方案進(jìn)行搭配。以個(gè)人經(jīng)驗(yàn)來說，首選是帶傳動，但是考慮到帶的強(qiáng)度問題，就可能在工作過程中出現(xiàn)斷裂打滑等等多方的因素，致使耽誤工作，所以就選用了造價(jià)較高的鏈傳動。 由于此設(shè)計(jì)為專用設(shè)備，不需要大批量的生產(chǎn)，而且是為焊極導(dǎo)彈制造，所以在選擇零部件上不需要過多的考慮費(fèi)用問題。單論造價(jià)上來說此設(shè)計(jì)上許多選材是有些造價(jià)過高，但是考慮到伺候應(yīng)用過程中可能發(fā)生的狀況，選擇一些高檔材料會更耐用一些，省去了選擇低成本零部件以后可能會出現(xiàn)的維修或更換的麻煩。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 總 結(jié) 電焊機(jī)車載平臺是電焊機(jī)工作臺焊接半筒過程中不可或缺的裝置。此設(shè)備在國內(nèi)的發(fā)展還屬于起步階段，此次設(shè)計(jì)終點(diǎn)研究的內(nèi)容在一下幾個(gè)方面： （ 1）伺服電機(jī)的應(yīng)用：伺服主要靠脈沖來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機(jī)接收到 1 個(gè)脈沖，就會旋轉(zhuǎn) 1 個(gè)脈沖對應(yīng)的角度，從而實(shí)現(xiàn)位移。這樣，和伺服電機(jī)接收的脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán)。這樣就能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)精確地定位，可達(dá)到 ㎜。 （ 2）氣動應(yīng)用與控制系統(tǒng)：氣動結(jié)構(gòu)是以壓縮空氣為工作介質(zhì)來傳遞動力和控制信號的機(jī)構(gòu)。 （ 3）燕尾導(dǎo)軌的應(yīng)用能更有效的限制工作臺的 5 個(gè)自由度，使工作臺只能在一個(gè)方向上進(jìn)行往復(fù)的直線運(yùn)用。在設(shè)計(jì)的過程中不止一次的提到精度，就是因?yàn)榇藢Ｓ迷O(shè)備是應(yīng)用于航天領(lǐng)域，容不得半點(diǎn)偏差，如何保證工作臺在焊接過程中既快又穩(wěn)還精準(zhǔn)的定位是以后研究的重點(diǎn)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，他不但耐心的幫助我解決了所有疑難問題，還提供了有關(guān)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的相關(guān)資料以及自己的意見和建議，幫助我加深理解課題，最重要的事在他的幫助下我學(xué)到了許多其他領(lǐng)域的知識。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 參考文獻(xiàn) 1 濮良貴 紀(jì)名剛 .機(jī)械設(shè)計(jì) [M].北京： 高等教育出版社 ， 2021. 2 張峰 關(guān)曉東 .機(jī)械設(shè)計(jì) [M].哈爾濱 ： 哈爾比工業(yè)大學(xué)出版社 ， 2021. 3 張峰 古樂 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) [M].哈爾濱 ： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 ， 2021. 4 李旦，韓榮第，鞏亞東，陳明君 .機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) [M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2021. 4 趙家齊 .機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. 5 李益民 .機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1994. 6 艾興，肖詩綱 .切削用量簡明手冊 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1994. 7 朱耀祥，浦林祥 .現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. 8 陳明主編，機(jī)械制造工藝學(xué) [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. 9 任家隆，李菊麗，張冰蔚 主編 .機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) [M].北京：高等教育出版社， 2021. 10 賈亞洲，金屬切削機(jī)床概論。 工作臺由底座、立柱、壓緊梁、移動結(jié)構(gòu)、架車底座、直線導(dǎo)軌及滑塊結(jié)構(gòu)，電動機(jī)減速機(jī)組合、聯(lián)軸節(jié)、齒輪齒條組件、電動缸、架車工作平臺、架車支撐翼、壓緊軸、壓緊軸轉(zhuǎn)軸、壓緊塊、氣囊、手動換向閥、底板構(gòu)成；其優(yōu)點(diǎn)是升降、移動同步，精度高，電動移動平穩(wěn)，壓緊平穩(wěn)，提高焊接質(zhì)量，縮短準(zhǔn)備時(shí)間，提高工作臺工作效率。 （ 1)壓力焊 壓力焊，對焊件待焊處加壓或加壓又加熱，最后在壓力下焊接的方法，如：電阻焊，摩擦焊，冷壓焊等。 James Joule（ Joule 加熱原 理 發(fā)明者）成功用電阻加熱法對一捆銅絲進(jìn)行了熔化焊接。 1886 年，英國的 Elihu Thomson 造出了第 1 個(gè)焊接變壓器并在來年為此項(xiàng)工藝申請了專利。此后， Thomson 又發(fā)明了點(diǎn)焊機(jī)、縫焊機(jī)、凸焊機(jī)以及閃光對焊機(jī)，后來點(diǎn)焊成為電阻焊最常用的方法，如今 已廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)和對其它許多金屬片的焊接上 。 （ 2）熔化焊 熔化焊， 將焊件待焊處加熱至融化狀態(tài)，冷凝固后焊接的方法，如：手工電弧焊、埋弧自動焊、氬弧焊等。直到 20 世紀(jì)初，在瑞典發(fā)明卡爾伯格過程（ Kjellberg process）和 Quasiarc 方法傳入英國后，藥皮焊條才開始發(fā)展起來。但是隨著人們對好的焊縫質(zhì)量需求的日益增長，手工電弧也開始使用藥皮焊條。同時(shí)，金屬棒上熔化的藥皮會形成氣體和熔渣，保護(hù)焊接熔池不受周圍空氣的影響。在焊鉗更換新的焊條前，手工電弧焊過程只能完成短焊縫的焊接。因其具有： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 設(shè)備簡單 。 能進(jìn)行全位置 焊 接適合焊接多種材料。 因此被廣泛應(yīng)用。釬焊接頭根據(jù)需要，可將焊料重熔、拆開，所以是一種辦永久性的連接。當(dāng)工件與釬料被加熱到稍高于釬料熔點(diǎn)溫度后，釬料熔化（工件未熔化），并借助毛細(xì)管作用被吸入和充滿固 態(tài)工件間隙之間，液態(tài)釬料與工件金屬相互擴(kuò)散溶解，冷疑后即形成釬焊接頭。同時(shí)，國內(nèi)焊接技術(shù)的發(fā)展也促進(jìn)了機(jī)床行業(yè)焊接技術(shù)的應(yīng)用。因此，對宇航零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇及加工工藝都提出了極為苛刻的要求，實(shí)踐證明為了滿足上述特點(diǎn)，電子束焊接技術(shù)是必不可少的強(qiáng)有力的工具之一 。 國內(nèi)焊接技術(shù)現(xiàn)狀 新中國建立以來，特別是改革開放 25 年來，中國先后自行研制、開發(fā)和引進(jìn)了一些先進(jìn)的焊接設(shè)備、技術(shù)和材料。中國的制造企業(yè)已經(jīng)在采用諸如電子束焊接、激光焊接、激光釬焊和激光切割、激光與電弧復(fù)合熱源焊接、單絲或雙絲窄間隙埋弧焊、 4 絲高速埋弧焊、雙絲脈沖氣體保護(hù)焊、等離子弧焊接、精細(xì)等離子弧切割、水畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 38 射流切割、數(shù)控切割系統(tǒng)、機(jī)器人焊接系統(tǒng)、焊接柔性生產(chǎn)線（ WFMS）、變極性焊接電源、表面張力過渡焊接電源（ STT）和全數(shù)字化焊接電源等。中國的焊接生產(chǎn)技術(shù)水平有了很大的提高，但是存在問題的嚴(yán)重性也不容忽視。然而，這僅相當(dāng)于日本 20 世紀(jì) 70 年代末焊接機(jī)械化自動化率的 水平，日本 1979 年焊接材料的總產(chǎn)量為 40 萬噸，手工焊條占 58％，各種焊絲占 42％，焊接的機(jī)械化 自動化率為 44％。焊接機(jī)器人是實(shí)現(xiàn)焊接自動化、柔性化的重要途徑。近幾年來，汽車行業(yè)（包括汽車 制造廠和零部件廠）大 量安裝和應(yīng)用焊接機(jī)器人，全國焊接機(jī)器人的 70％集中在汽車行業(yè)。全國只有一家中日合資的機(jī)器人生產(chǎn)廠家，但主要是將日本母公司生產(chǎn)的零部件組裝成機(jī)器人，缺乏國內(nèi)外自主品牌。可喜的是，中國已經(jīng)出現(xiàn)十多家具有一定經(jīng)驗(yàn)的焊接機(jī)器人應(yīng)用工程開發(fā)公司，他們采用進(jìn)口的焊接機(jī)器人，根據(jù)用戶的需求，自行設(shè)計(jì) 制造外圍設(shè) 備，并集成為焊接機(jī)器人工作站或單元，完成交鑰匙工程。但是比較復(fù)雜的機(jī)器人焊接生產(chǎn)線、柔性生產(chǎn)線，如汽車、工程機(jī)械的裝焊生產(chǎn)線，基本上從國外公司成套進(jìn)口。焊接在這些重大裝備的制造中起著重要的作用，但所需要的關(guān)鍵焊接材料，如超級耐熱鋼、超級不銹鋼的焊接材料和耐蝕的鎳基合金焊材、不銹鋼堆焊用的帶極材料基本依靠進(jìn)口。國內(nèi)焊接材料廠有近千家，列入統(tǒng)計(jì)名單的大中型企業(yè) 120 家，并已形成以天津、自貢、上海、昆山、錦州等幾個(gè)較大的企業(yè)集團(tuán)。對國內(nèi)重大技術(shù)裝備與國防高新工程的研制具有嚴(yán)重影響。近 25 年來國外電焊機(jī)技術(shù)水平隨著 電力、電子元器件和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展迅速提高，從原先的旋轉(zhuǎn)式直流焊機(jī)發(fā)展到二極管整流焊機(jī)、晶閘管（可控硅）整流焊機(jī)、晶體管整流焊機(jī)、逆變式焊機(jī)，一直到現(xiàn)在的全數(shù)字化逆變式焊機(jī)。當(dāng)前引領(lǐng)中國電焊機(jī)產(chǎn)業(yè)的是兩家合資企業(yè)，產(chǎn)品主要是外國母公司的品牌，占有國內(nèi)電焊機(jī)市場的近半壁江山。目前國內(nèi) 骨干裝備制造企業(yè)使用的高檔焊機(jī)，如前面提到的ＳＴＴ焊機(jī)、全數(shù)字化逆變式焊機(jī)、雙絲脈沖氣體保護(hù)焊機(jī)等基本上依靠進(jìn)口。中國每年進(jìn)口的焊接電源和設(shè)備的費(fèi)用約占全國市場的一半，而國內(nèi)生產(chǎn)的焊接電源產(chǎn)值中有近一半是合