1.0噸普通座式焊接變位機工裝設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 摘 要 焊接變位機也已成為制造業(yè)的一種不可缺少的設(shè)備，在焊接領(lǐng)域把 它 劃為焊接 輔助 機。就型式系列和品種 規(guī)格而言，已問世的，約有十余個系列，百余 個 品種規(guī)格，正在形成 一個新興 行業(yè)。 但是， 有關(guān)焊接變位機的基本概念、型式與分類、主要技術(shù)參數(shù)等，存在不統(tǒng)一的問題。 本題目是設(shè)計能載重 件，進行全位置焊接的變位機械。主要內(nèi)容是關(guān)于焊接時機械的回轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)的控制、電機選擇、減速器的選擇、各個軸和齒輪軸承的確定以及校核等等。 設(shè)計的具體過程是根據(jù)預(yù)定的載荷和要求的焊接速度從而確定設(shè)備所需要的電機類型，包括：電機的轉(zhuǎn) 速、額定功率、電壓電流等，在此基礎(chǔ)上計算軸的尺寸和相應(yīng)配件的型號，并且對其進行相關(guān)的強度、使用壽命等的校核，然后對一些外購件也進行選擇。最后使用 件將相關(guān)的零件圖。總裝圖繪制出來。 選用的方法主要是機械設(shè)計的相關(guān)知識，使用到的有材料力學(xué)、金屬工藝學(xué)、。 關(guān)鍵詞：焊接變位機 ； 機械設(shè)計 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 an is in of on 0 00 of a is to on of of so is on of to of on of of of to AD of 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目錄 第 1 章 緒論 . 1 于焊接變位機的幾個定義和基本的要求 . 1 種常見的焊接變位機的特點 . 3 接變位機的變位 . 5 位機械中的機械傳動機構(gòu)的選擇 . 5 位機的額定載荷 . 6 接變位機械應(yīng)具備的性能 . 7 際和國內(nèi)焊接變位機的發(fā)展 . 8 務(wù)的提出 . 10 第 2 章 焊接變位機的總體方案設(shè)計 . 11 接變位機的總體設(shè)計和適用范圍 . 11 接變位機的自由度 . 錯誤 !未定義書簽。 計方案的確定 . 12 第 3 章 設(shè)計與校核 . 15 動比的假定和確定 . 15 動裝置 總效率的確定 . 16 作臺阻力矩的計算 . 17 動機額定功率的確定 . 18 動機轉(zhuǎn)速的確定 . 19 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 機類型的確定 . 20 輪蝸桿的設(shè)計 . 20 輪的設(shè)計與較核 . 24 的設(shè)計 . 26 的強度的校核 5 . 28 承的選擇和較核 . 29 架的設(shè)計 . 32 電裝置的設(shè)計 . 33 速器箱體 . 34 他外購件的選擇 . 36 結(jié)論 . 38 致謝 . 39 參考文獻(xiàn) . 40 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 1 章 緒論 于焊接變位機的幾個定義和基本的要求 接變位機的定義 在焊接 過程中，我們經(jīng)常會遇到焊接變位以及選擇合適的焊接位置的情況，為了解決這一問題，焊接變位機也就理所應(yīng)當(dāng)?shù)某霈F(xiàn)了。它可以通過工作臺的回轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)，使待焊處置于合適位置，很好的和焊接設(shè)備結(jié)合使用，實現(xiàn)焊接的自動化，機械化，提高生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量。但是，因為焊接變位機在我國的出現(xiàn)時間不長，相關(guān)的專門技術(shù)人員比較少，在工藝參數(shù)，尺寸規(guī)格，名稱上都沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，概括來講，焊接變位機就是移動工件，使之待焊部位處以合適易焊接的位置的焊接輔助設(shè)備， 焊接變位機使被焊件任意一個 焊縫變位船角焊，平焊合平角焊的理想焊接位置。 焊接變位機的類型和基本原理 它的類型很多，可以分為焊件變位機械，焊機變位機械和焊工變位機械，按照結(jié)構(gòu)特點又可以分為若干類： 圖 1 1 變位器的派生形式示意圖 焊件變位機械的 構(gòu)件組成 焊件變?yōu)闄C械的主要功能是實現(xiàn)焊件的回轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)，或者既能翻轉(zhuǎn)又能回轉(zhuǎn)，使工件處于最便于裝配和焊接的位置。 包括： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 A 翻轉(zhuǎn)機， B 回轉(zhuǎn)臺， C 滾輪架， D 變位器。 焊機變位機械的類型 ： 按照結(jié)構(gòu)形 式分為 A 平臺式 B 懸臂式 C 門橋式 焊件變位機械的類型 按照動作可分為平移和升降兩種，又以升降者為多。 總之，盡管有很多類型，但是它們的基本結(jié)構(gòu)和工作原理都是相通的，由工作平臺，回轉(zhuǎn)機構(gòu)，翻轉(zhuǎn)機構(gòu)，機座，電子控制裝置，焊接導(dǎo)電裝置等部分組成。 近年來焊接變位機有許多新的發(fā)展 上海交通大學(xué)焊接研究所研制成功集中新的變位機械： A 上車架總成同步空間定軌跡翻轉(zhuǎn)機 列履帶式挖掘機的上車架總成，工件尺寸龐大， 并且需要 正反面加工，如用普通翻轉(zhuǎn)機，裝夾很不安全，而且占地空間非常龐大 。該機設(shè)計采用空間定軌跡變位技術(shù)，使工件在原地翻轉(zhuǎn)，最大限度地節(jié)省了占地空間。箱型變位結(jié)構(gòu)采用雙驅(qū)動同步控制，有效保證空間變位時運動的平穩(wěn)性。而翻轉(zhuǎn)過程中工件的 重心先被提升，再下降，從而使工件 原始 的 裝夾位置較低，并采用由 制的傳感器測控同步系統(tǒng)，可對運行誤差進行實時控制，使操作的安全性大大增加。與普通翻轉(zhuǎn)機相比，具有操作高度低，安全系數(shù)大，占地空間小等特點。同時，采用了普通電機非相關(guān)驅(qū)動同步控制技術(shù)，其制造成本遠(yuǎn)小于伺服電機驅(qū)動系統(tǒng)。 B 下車架總成雙立柱升降式空間變位機 該機用于 列履帶式挖掘 機下車架總成結(jié)構(gòu)件的焊接。下車架總成呈扁狀型箱式結(jié)構(gòu)，焊接要求全空間變位，由于結(jié)構(gòu)龐大，在空間變位時，不僅場地受限制，安全也存在問題。按以上要求研制的變位機。采用全空間變位設(shè)計：工作臺可作 360 度連續(xù)旋轉(zhuǎn)，同時可作 360 度空間翻轉(zhuǎn)。保證了焊接位置的最優(yōu)化變位。不僅方便了焊接生產(chǎn)，也大大提高了安全系數(shù)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 C 挖斗總成三軸空間焊接變位機 由于挖斗的焊縫較分散，一次裝夾焊接時焊縫的高低落差很大，操作不方便，針對該情況，上海交通大學(xué)焊接工程研究所設(shè)計的變位機工作臺具有升降、傾翻、旋轉(zhuǎn) 3 種運動方式，特別適合具 有復(fù)雜焊縫的大型工件的全方位變位焊接。 圖 1 2 座式變位機簡圖 圖 1座式焊接變位機 種常見的焊接變位機的特點 式通用變位機： 座式焊接變位機工作臺有一個整體翻轉(zhuǎn)的自由度?？梢詫⒐ぷ鞣D(zhuǎn)到理想的焊接位置進行焊接。另外工作臺還有一個旋轉(zhuǎn)的自由度。該種變位機已經(jīng)系列化生產(chǎn)，主要用于一些管，盤的焊接 。 具體形式見圖 1 型雙座式頭尾雙回轉(zhuǎn)型 這種焊接變位機的焊接空間很大，工件可以被旋轉(zhuǎn)到需要的位置，設(shè)計先進，已經(jīng)在很多地方成功使用 。具體形式見圖 1 L 型雙回轉(zhuǎn)焊接變位機 該變位機有兩個方面的自由度，兩個方向都可以進行 360 度的任意回轉(zhuǎn)。開徜性好，容易操作，焊接效果不錯，很受使用者的歡迎。 隨著工程機械制造廠商對結(jié)構(gòu)件的焊接質(zhì)量、生產(chǎn)效率的要求小斷提高，對焊接工作的重要輔助設(shè)備 變位機的要求同樣在提高。結(jié)構(gòu)件采用變位機焊接，對變位機提出的要求是 :第一，要求組焊件上的焊道盡量避免遮擋，一次裝夾完成全部焊接工作 ;第一，要求各 焊道能達(dá)到船焊位置，以保證焊縫質(zhì)量 ;第下，要求裝卸工件時操作簡便、安全可靠 ;第四，要求焊接時操作高度最低，便于施焊。一般變位機可以滿足前幾 項要求，但要求操作高度最低有一定限制，尤其對那些買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 重量小大，但尺寸較大的結(jié)構(gòu)件，降低焊接操作高度更為困難。 L 形雙回轉(zhuǎn)升降式變位機較好地解決這一難題，即在高位下變位，在低位置上焊接，此運動是由升降裝置完成的。現(xiàn)己開發(fā)出基本型、加強型等一系列機 型。通過配置不 同的工裝夾具，可以適應(yīng)多種工程機械結(jié)構(gòu)件的焊接，己成功應(yīng)用于履帶式挖掘機的動臂、上車架、下車架、履帶架等一些結(jié)構(gòu)件上。 L 形雙回轉(zhuǎn)升降式焊接變位機由 ： 底座 、 升降機構(gòu) 、 大 回轉(zhuǎn)機構(gòu) 、小回 轉(zhuǎn) 機構(gòu) 、 ，以及電氣控制部分組成。 （ 1） 底座 底座是由槽鋼焊接而成的框架結(jié)構(gòu)，是變位機的基礎(chǔ)部分，兩條向前仲出的H 形支腿起到平衡變位機重心的作用，支腿具有足夠的強度和剛度，以保證變位機工作時的穩(wěn)定性。底座用預(yù)理地腳螺栓或膨脹螺栓與地面緊連接在一起。 （ 2） 升降和 L 構(gòu) 升降和 L 構(gòu)形成變位機的直線運動自由度，其主體是用槽鋼焊接而成的框架結(jié)構(gòu)，有足夠的強度和剛度，用以支承大、小回轉(zhuǎn)部分。其傳動機構(gòu)是由電機直聯(lián)型擺線針輪減速機，通過聯(lián)軸器驅(qū) 動 絲杠旋轉(zhuǎn)，絲杠帶動螺母上下運動，使與之相連的滑座上下移動，滑座固定 在直線導(dǎo)軌上，滑座帶動與其相連的大、小回轉(zhuǎn)部分上下運動。上下限位由行程開關(guān)控制，同時設(shè)有機械限位擋塊，確保機構(gòu)安全。 （ 3） 大回轉(zhuǎn)機構(gòu) 大回轉(zhuǎn)機構(gòu)傳動鏈為 :制動電機 以360 全回轉(zhuǎn)?；剞D(zhuǎn)支承作為動力輸出元件與小回轉(zhuǎn)機構(gòu)箱形梁連接，帶動小回轉(zhuǎn)機構(gòu)實現(xiàn)士 3600 全回轉(zhuǎn)。大回轉(zhuǎn)機構(gòu)整體通過導(dǎo)軌座和滑座與升降結(jié)構(gòu)相連。 （ 4） 小回轉(zhuǎn)機構(gòu) 小回轉(zhuǎn)機構(gòu)屬于 末級傳動，與大回轉(zhuǎn)機構(gòu)的傳動結(jié)構(gòu)類似，也可以實現(xiàn)士3600 全回轉(zhuǎn)。小回轉(zhuǎn)機構(gòu)通過箱形梁與大回轉(zhuǎn)機構(gòu)連接，箱形梁起到承載和連接作用，在箱形梁與大回轉(zhuǎn)機構(gòu)連接處安裝有下相導(dǎo)電滑環(huán)為小回轉(zhuǎn)電機供電。回轉(zhuǎn)支承輸出端連接工作盤，工件通過夾具安裝在工作盤上。 （ 5） 電氣控制部分 電氣控制部分裝在獨自 的電控箱中，面板上裝有各機構(gòu)動作按鈕和指示燈，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 為便于現(xiàn)場遠(yuǎn)距離操作，電控系統(tǒng) 配有手控盒，手控盒上裝有各動作按鈕和急停開關(guān)，控制 按鈕 線控并 聯(lián)控制 (與電控箱中各按鈕并 聯(lián) )。電控系統(tǒng)基本配置包括升降電機、大小回轉(zhuǎn)電機的控制 以及安全防護裝置。 在本設(shè)計中沒有過多的提到。 總電源開關(guān)采用帶漏電保護裝置的斷路器，不僅有效地進行過流短路保護，還對電氣設(shè)備、器件絕緣使用的降低和操作人員 觸電進行有效的漏電保護。 操作面板和手控盒上都裝有急停開關(guān)按鈕，當(dāng)出 現(xiàn)可能危及人身或設(shè)備安全的緊急情況時，只要按下此按鈕，整機電源立 即斷開，從而保證人員與設(shè)備的安全。 工程機械中有很多較大的結(jié)構(gòu)件，采用普通的變位機時，需要中心高較大才能轉(zhuǎn)過去，變位后工件位置過高焊接操作方便 ;采用本變位機可以旋轉(zhuǎn)到位后將工件高度降下來，操作方便安全。 對于中小型結(jié)構(gòu)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件，更顯示出其獨特的優(yōu)越性可以變換不 同的 方位進行手工焊接。其特點是具有更大的開敞空間、多種變換位置、較小的占地面積，是一種性能優(yōu)越的機型。 C 型雙回轉(zhuǎn)焊接變位機 該種變位機適合焊接裝載機的鏟斗、挖斗等部件 。 接變位機的變位 在設(shè)計變位機的時候，除了主自由度外，還應(yīng)該考慮輔助的變位自由度，回轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)是主自由度，可以添加上升等自由度。 對于一些焊接位置簡單的焊件，用簡單的回轉(zhuǎn)自由度就可以解決，但是對于位置復(fù)雜的構(gòu)件必須有不同的自由度。 為了解決這個問題， 出現(xiàn)了使用不同的變位機聯(lián)合 使用，增加焊接的自由度。 位機械中的機械傳動機構(gòu)的選擇 設(shè)計電力驅(qū)動的變位機方案時，需要選擇從電機到工作臺之間的機械傳動方式和相應(yīng)的傳動機構(gòu)。在選擇之前必須根據(jù)裝配和焊接工藝過程的特點明確下列買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 要求： A 對變位機械的功能要求 指變位機械應(yīng)該能實現(xiàn)什么動作，如平移、升降或者回轉(zhuǎn)等。去國是平移，是直線平移還是曲線平移；去國是回轉(zhuǎn)運動，是連續(xù)回轉(zhuǎn)還是間歇翻轉(zhuǎn)等。 B 對運動速度的要求 必須明確是快速還是慢速，是恒速還是變速，是級變速還是無級變速。 C 對傳動平穩(wěn)性和精度的要求 例如，用于自動焊接的變位機，就要求傳動具有 較高的精度，這時就可以選擇蝸桿傳動和齒輪傳動。 D 對自鎖、過載的保護，吸振等能力的要求 一般升降用的或翻轉(zhuǎn)用的以及有傾覆危險的傳動，為了安全，傳動機構(gòu)必須有自鎖能力。傳動方式和其相應(yīng)的傳動機構(gòu)可能有多個，這時就要從它們之間的傳動功率大小、尺寸緊湊程度，傳動效率高低和制造成本來綜合考慮后擇優(yōu)選定了。 位機的額定載荷 焊接變位機的基本載荷就是焊件的重量。 在國際上，第一主參數(shù)的量綱沒有統(tǒng)一。對這一問題，需要做些討論。在歐洲，如德國 司、 司，瑞典 司等，用重力單位 國 司用英美制質(zhì)量單位 ）表示；日本某些公司用國際質(zhì)量單位 示；我國的焊接變位機行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，采用了國際質(zhì)量單位 鼎盛公司采用了重力單位 此可見，在我國乃至國際上，焊接變位機第一主參數(shù)的量綱還沒有統(tǒng)一。其次，對這一主參數(shù)的稱呼也不統(tǒng)一。最大負(fù)荷 大負(fù)荷 N（ ）、基本承載能力 in 承重能力 許用載 荷 容荷載）、最大有效負(fù)荷（ 等。 從量綱發(fā)展的歷史分析，用力和質(zhì)量兩種單位，各有個的道理。但是，無論是從行業(yè)管理的角度考慮，還是從科學(xué)計算的角度考慮，都應(yīng)統(tǒng)一。 一般 認(rèn)為量綱的確定，在于一個概念，如果衡量焊接變位機的能力，選擇負(fù)荷單位，即第一主參數(shù)用重力表示，那么，他的量綱應(yīng)該用 N、 此相關(guān)的回轉(zhuǎn)技術(shù)參數(shù)買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 力矩，應(yīng)該用 示，這樣，與國際單位制就統(tǒng)一了。 焊接變位機是涉及人身安全的產(chǎn)品。對用戶選擇產(chǎn)品負(fù)荷等級，應(yīng)該是明確的。諸如上述的最大負(fù)荷（ N）或許用載荷（ N），都不能說準(zhǔn)確的表達(dá)了這個量。現(xiàn)在給定一個公式： F = kd m g n （ 1 式中： m 為焊件質(zhì)量； g 為重力加速度，即 重力； 動荷系數(shù)； F 為額定承載能力或額定負(fù)荷。動荷系數(shù) 全系數(shù) n，應(yīng)在產(chǎn)品設(shè)計時確定。在樣本或使用說明書中給用戶提供選擇方法。 接變位機械應(yīng)具備的性能 通用的焊接變位機械應(yīng)具備的性能是 1： （ 1） 焊接 變位機械和焊機變位機械要有較寬的調(diào)速范圍焊接運行速度，以及良好的結(jié)構(gòu)剛度。 （ 2） 對尺寸和形狀各異的焊件，要有一 定的適用性。 （ 3） 在傳動鏈中，應(yīng)具有一級反行程 自鎖 傳動，以免動力源突然切斷時，焊件因重力作用而發(fā)生事故。 （ 4） 與焊接機器人和精密焊接作業(yè)配合使用的焊件變位機械，視焊件大小和工藝方法的不同，其到位精度 (點位控制 )和運行軌跡精度 (輪廓控制 )應(yīng)控制在 間，最高精度應(yīng)可達(dá) （ 5） 回程速度要快，但應(yīng)避免產(chǎn)生沖擊和振動。 （ 6） 有良好的接電、接水、接氣設(shè)施，以及導(dǎo)熱和通風(fēng)性能。 （ 7） 整個結(jié)構(gòu)要有良好的密閉性以免焊接飛濺物的損傷，對散 落在其上的焊渣、藥皮等 物應(yīng)易被清除。 （ 8） 焊接變位機械要有聯(lián)動控制接口和相應(yīng)的自保護功能集中控制和相互協(xié)調(diào)動作。 （ 9） 工作臺面上應(yīng)刻有安裝基線，裝各種定位 工 件和夾緊機構(gòu)。 （ 10） 兼作裝配用的焊件變位機械抗沖擊性能。 并設(shè)有安裝槽孔，能方便地按 其工作臺面要有較高的強度和 抗沖擊性能。 （ 11） 用于電子束 焊 、等離子弧焊、激光焊和釬焊的焊件變位機械，應(yīng)滿足導(dǎo)電、隔磁、絕緣等方面的特殊要求。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 際和國內(nèi)焊接變位機的發(fā)展 美國 司 美國 司生產(chǎn)的焊接設(shè)備有焊接變位機 、操作機、滾輪架等，可稱世界之最。這個公司生產(chǎn)的焊接變位機，主要類型為傾翻 回轉(zhuǎn)式、傾翻 回轉(zhuǎn)升降式、雙座雙回轉(zhuǎn)式，雙座單回轉(zhuǎn)式和雙座單回轉(zhuǎn)升降式。其承載能力范圍為11 1810 噸。 A 手動雙回式。 C 系列，型號 2000、 4000。承載能力 25 磅 4000 磅。 B 小型傾翻 列，型號 0N、 150N、 300N，承載能力分別為132 磅、 330 磅、 660 磅。 C 傾翻 翻角度 135。 D、 列，承載能力 314 磅 7 萬磅 D 傾翻 銷）定位升降 式，傾翻角度 135。 列（ 30 承載能力 4300 磅 12 萬磅。 E 傾翻 輪齒條）無級升降式， 列，傾翻角度 135，型號（ 載能力 2500 磅 35 萬磅。 F 傾翻 翻角度 90， G 系列， ，承載能力 4000磅 400 萬磅。 G 雙座雙回轉(zhuǎn)式， 列，最大產(chǎn)品承載能力為 500 噸。 H 單回轉(zhuǎn)式 列， 9、 12、 20、 32、 40、 50、 60、 90、 160、 240，承載能力為 500 磅 24 萬 磅。 I 單回轉(zhuǎn)（齒輪齒條）升降式， E 系列， E、 40載能力為 500 磅 24 萬磅。 德國 司 德國 司是國際上生產(chǎn)焊接設(shè)備的大型公司之一。生產(chǎn)焊接機器人、焊機等產(chǎn)品。也生產(chǎn)作為焊接機器人外部軸的焊接變位機。在我國，除可見到與焊接機器人系統(tǒng)配套進口的 L 型雙回轉(zhuǎn)式、傾翻 生產(chǎn)臥式單 座 單回轉(zhuǎn) 式單回轉(zhuǎn) 及各種多軸焊接機器人配套的變位機，如立式多工位 2臥式單回轉(zhuǎn) 型（ 3 軸）、立式 多工位 2C 型雙回轉(zhuǎn)式 5 自由度）、立式多工位 2傾翻 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2（ 5 軸）、立式多工位 2傾翻 單回移動轉(zhuǎn)式 9 軸）等。這些產(chǎn)品的主參數(shù)，最大允許承載能力（ 本松下（ 司 日本松下公司也是機器人制造公司。這個公司生產(chǎn)的機器人外部設(shè)備 焊接變位機有 12 個系列。他們把傳動裝置、機座、夾具體等 做 成了標(biāo)準(zhǔn)模塊，集合而成這些產(chǎn)品系列。按軸數(shù)和結(jié)構(gòu)型式分類 。 1 軸變位機 3 個系列，即：立式單回轉(zhuǎn)、臥式單座單回轉(zhuǎn)、雙座單回轉(zhuǎn)式； 2 軸變位機有 5 個系列，即： C、 L、 H、準(zhǔn) L 型雙回轉(zhuǎn)式及 2臥式單座單回轉(zhuǎn)式； 3 軸變位機有 3 個系列，即：立式多工位 2立式單回轉(zhuǎn)、臥式多工位 2雙座單回轉(zhuǎn)式、 2臥式單座單回轉(zhuǎn)式； 5 軸變位機有 1 個系列，立式多工位 2L 型雙回轉(zhuǎn)式。最大有效負(fù)荷（ 005001000 內(nèi)變位機的產(chǎn)品簡介 現(xiàn)在我國生產(chǎn)焊接變位機的廠家已經(jīng)不少，大都不成規(guī)模。以變位機為主導(dǎo)產(chǎn)品發(fā)展起來的企業(yè)，尚未形成。天 津鼎盛公司工程機械有限公司、無錫市陽通機械設(shè)備有限公司、長沙海普公司、威達(dá)自動化焊接設(shè)備公司等單位生產(chǎn)的變位機在國內(nèi)占有較大市場。到 2000 年，國內(nèi)已開發(fā)的變位機產(chǎn)品約 70 余品種規(guī)格。以下簡述這些變位機的基本型式。 A 全雙回轉(zhuǎn)式。包括 L、 H(雙座 )、 C 型雙回轉(zhuǎn)式 (。 B 傾翻 C 單回轉(zhuǎn)式焊接變位。 包括三種型式：雙座單回轉(zhuǎn)式（ 雙座單回轉(zhuǎn)尾架移動式（ 單座單回轉(zhuǎn)（立式 式 以上基本型產(chǎn)品發(fā)展了 17 個系列，主要為普通型，用于手把焊。此外，還有調(diào)速型、聯(lián)控型（ 機控制）和機器人配套型產(chǎn)品。 與焊接機器人配套用的變位機，開發(fā)了十余個品種。包括：工位變換變位機（不參與焊接），如，立式雙工位、四工位、八工位變位機，雙座單回轉(zhuǎn)式 雙 工位和買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 傾翻回轉(zhuǎn)式雙工位變位機等；與機器人配套焊接變位機（機器人外部軸），如，傾翻 座單回轉(zhuǎn)伺服傳動式、多軸單回轉(zhuǎn)伺 服傳動式等。 務(wù)的提出 焊接變位機尚屬新興行業(yè)，很多都屬于廠家自己 制定 規(guī)格，自主研制，特別是在大噸位焊接變位機的設(shè)計方面， 有許多發(fā)展的空間，在總結(jié)國內(nèi)外關(guān)于焊接變位機的設(shè)計研制和使用方面的經(jīng)驗和存在的問題的前提下，本論文主要 設(shè)計一個 普通座式焊接變位機 。 計要求： （ 1）變位機具有兩個主自由度：回轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)； （ 2）變位機的最大載重量為 （ 3）變位機的動力來源于兩個電動機； （ 4）本設(shè)計的機械傳動部分包含圓柱齒輪傳動，蝸輪蝸桿傳動， v 型帶傳動 （ 5）要求結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，還 應(yīng)該節(jié)省材料。 要的設(shè)計內(nèi)容： （ 1） 方案的優(yōu)化設(shè)計； （ 2） 傳動比和傳動效率的計算； （ 3） 回轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)力矩的計算； （ 4） 傳動部分各部件尺寸的計算和強度的校核 ； （ 5） 機架和導(dǎo)電機構(gòu)的設(shè)計； （ 6） 傳動部件的潤滑條件分析。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 2 章 焊接變位機的總體 方案 設(shè)計 接變位機的總體設(shè)計和適用范圍 焊接變位機設(shè)計是為了滿足焊接生產(chǎn)的功能，分析設(shè)計時要從該變位機在整個生產(chǎn)系統(tǒng)中的功能來考慮： 對待焊接部件的裝夾和固定； 1、 在設(shè)計參數(shù)許可的范圍內(nèi)對不同外形部件的焊接； 2、 使焊接工件能夠沿著一定的軌跡運動到合適的焊接位置； 3、 對常見的工作環(huán)境能夠適應(yīng)。 4、 能適應(yīng)尺寸要求下的不同形狀的工件焊接； 5、 結(jié)構(gòu)簡潔，外形尺寸小，成本低； 6、 多數(shù)采用標(biāo)準(zhǔn)件，方便制造。 本焊接變位機適用與中小工件的手工焊接，自動焊接等。能有效的將工件調(diào)整到合適的焊接位置。特點是操作簡單，安全，成本較低。 表 2計的基本數(shù)據(jù) 基本承載能力（噸） 作臺直徑（ 1000 翻轉(zhuǎn)角速度 (r/轉(zhuǎn)角度（度） 0120 工作臺的回轉(zhuǎn)角度 0360 工作臺回轉(zhuǎn)角速度 接變位機的自 由度 本焊接變位機的 主 自由度為 回轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)，此外，還有其他一些輔助的自由度，像 升降自由度。 另外，還有一些變位機，為了適應(yīng)焊接工位的要求，添加一些與施焊無關(guān)的自由度，并且可以根據(jù)需要而將兩臺或者更多的焊接變位機組合起來，形成多組買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 合自由度的變位機產(chǎn)品。 （ 1） 用主自由度設(shè)計變位機，可有三種基本型式。單回轉(zhuǎn)式，其轉(zhuǎn)角為 360 n；雙回轉(zhuǎn)式，其轉(zhuǎn)角為一個為 360 n，另一個為 180 360 n； 傾翻 轉(zhuǎn)角一個為 360 n，另一個為 （ 0 90、 135） 。 （ 2） 多自由度產(chǎn)品設(shè)計，在 上述基本型產(chǎn)品上，增加輔助自由度。 （ 3） 多自由度組合結(jié)構(gòu)設(shè)計，把兩種或兩種已上基本型產(chǎn)品組合設(shè)計而成。 計方案的確定 本焊接變位機由工作平臺、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機構(gòu)、機座、控制裝置和焊接導(dǎo)電裝置組成。 作臺 它用于工件的停放和固定。在臺面上開溝槽， 表面經(jīng)網(wǎng)絡(luò)狀處理后增大了摩擦， 一方面配合夾具固定工件，一方面也增大了表面的摩擦。 轉(zhuǎn)機構(gòu) 用于實現(xiàn)工作臺上工件的回轉(zhuǎn)。其中有很多傳動部分的設(shè)計。 傳動機構(gòu)設(shè)計的一般原則： A. 小功率傳動 選擇結(jié)構(gòu)簡單、標(biāo)準(zhǔn)化較高的類型。 B. 大功率 傳動 首要考慮因素是傳動的效率，減低功率的損耗。 C. 易出現(xiàn)過載和載荷變化較大的傳動 選擇有過載保護和能起緩沖作用的傳動機構(gòu)。常見的如帶傳動。 D. 工作環(huán)境較差 選擇封閉的齒輪和鏈傳動。 E. 傳動精度要求較高 選擇蝸桿或者加工精度高的齒輪傳動。 在設(shè)計中，一般采用兩個或者兩個以上的傳動機構(gòu)，如兩級蝸桿傳動。這種情況下要考慮傳動機構(gòu)的布置，因為這對整個傳動機構(gòu)的平穩(wěn)和效率都有影響，并且還影響機械的外形和尺寸。 傳動機構(gòu)布置的原則： 帶傳動 承載能力小，在傳動相同功率時，效率相比齒輪和蝸輪蝸桿要低，但是它的傳動 穩(wěn)定性較好，并且緩沖好，故一般將其布置在傳動的高速級。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 齒輪傳動 傳動效率高，又分為斜齒輪、圓柱齒輪、圓錐齒輪等，傳動平穩(wěn)性和均勻性逐個升高，故布置時也有低速級到高速級。 鏈傳動 傳動不均勻，布置在低速級，在這次設(shè)計中并沒有使用到鏈傳動。 蝸桿傳動 承載能力比齒輪低，一般布置在高速級。 改變運動形式的傳動，如：連桿傳動、凸輪傳動、螺旋傳動等，一般布置在傳動機構(gòu)的最后一級。 作機需要電 動機輸入功率才能工作 一般原動機與工作機不直接相連，而是通過在兩者之間設(shè)置一 個 中間裝置，稱這個中間裝置為傳 動裝置簡稱傳動；在機械中，傳動裝置的功用是根據(jù)工作機的工作提要求實現(xiàn)某種減速、增速、變速、或改變運動形式的功能。工程實踐表明，傳動裝置是機械中重要的組成部分，在整機的成本和重量中占有很大的比重，并在很大程度上決定整機的技術(shù)性能和運轉(zhuǎn)費用。因此，正確設(shè)計傳動裝置對保證整機的技術(shù)性能和質(zhì)量指標(biāo)都具有相當(dāng)重要的意義。根據(jù)工作原理的不同，傳動分為兩類：機械傳動和電傳動。 擇傳動形式時，應(yīng)當(dāng)考慮的主要指標(biāo) 功率、效率、運動性能、外型尺寸、重量、生產(chǎn)率和成本等?，F(xiàn)分別闡述如下： （ 1） 功率 每種傳動所傳遞的功率 大小與該傳動的工作原理、承載能力、工作速度、效率、材料和制造精度等因素有關(guān)。一般來說，嚙合傳動傳遞的功率高于摩擦傳動，但是嚙合傳動中的蝸桿傳動則因齒面相對滑動速度較大，導(dǎo)致發(fā)熱大而效率較低而不宜傳遞大的功率，同步齒形帶傳動則因材料關(guān)系也不能傳遞大的功率。 （ 2） 效率 效率是評定傳動質(zhì)量指標(biāo)的一個重要參數(shù)。高的效率意味著節(jié)約動力。傳動效率低 ， 一般不宜傳遞大的功率。通常嚙合傳動的效率高于摩擦傳動，但普通圓柱蝸桿的傳動可能低于摩擦傳動。 （ 3） 速度 速度是傳動裝置的一個主要運動特性。提高傳動的速度是機械的主要發(fā)展方向之一。影 響速度的因素有動載荷和制造精度等。在常規(guī)傳動中，除螺旋傳動和買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 鏈傳動外嚙合傳動的容許速度一般高于摩擦傳動。 （ 4） 傳動比 傳動比是傳動裝置的又一運動特性。每種傳動因受外形尺寸或承載能力的影響限制，均有各自適用的最大傳動比值。此外，還應(yīng)考慮傳動比值的精確性問題。對于要求精確傳動比的機械，不用摩擦傳動而采用嚙合傳動。 （ 5） 外廓尺寸、重量及成本 傳動裝置的外廓尺寸和重量與傳動零件材料的機械性能和容許傳遞速度、容許傳遞功率密切相關(guān)。在上述條件確定下，單級傳動的外廓尺寸和重量主要取決于傳動形式。一般來說嚙合傳動比摩擦傳動 輕巧，但成本高。嚙合傳動中，蝸桿傳動和一些內(nèi)嚙合行星傳動的尺寸和重量通常最小。 計中傳動方式的確定 采用哪一種傳動形式，應(yīng)根據(jù)具體情況具體分析，不僅考慮到技術(shù)性能指標(biāo)，同時還要考慮經(jīng)濟成本，對 提出的各種方案應(yīng)在綜合比較它們的技術(shù) 經(jīng)濟指標(biāo)后才可做出決策，在這次設(shè)計中，考慮了上述因素，我選擇的傳動形式有下面幾種： （ 1）回轉(zhuǎn)機構(gòu) 在回轉(zhuǎn)機構(gòu)中，有三級傳動： V 型帶傳動、第一級蝸輪蝸桿傳動、第二級蝸輪蝸桿傳動。 V 型帶傳動：將 電動機 輸出的動力傳遞到變位機的機械部分。 蝸輪蝸桿傳動：電動機的功率經(jīng)過 帶傳遞以后，還需要進行轉(zhuǎn)速的降低，蝸輪蝸桿傳動的特點就是減速比很大，并且傳動過程中，能量損失很小，傳動效率高。 （ 2）翻轉(zhuǎn)機構(gòu) 在翻轉(zhuǎn)機構(gòu)中，也有三級傳動，都是圓柱齒輪傳動。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 3 章 設(shè)計與校核 焊接變位機由工作平臺，回轉(zhuǎn)機構(gòu)，傾斜機構(gòu)，基座，電氣控制機構(gòu)和焊接導(dǎo)電裝置等組成。 表 3備的基本數(shù)據(jù)參數(shù) 基本承載能力（噸） 作臺直徑（ 1000 翻轉(zhuǎn) 角 速度 (r/轉(zhuǎn)角度（ 度 ） 0120 工作臺回轉(zhuǎn) 角 速度 動比的假定 和確定 工作臺回轉(zhuǎn)機構(gòu) 預(yù) 設(shè)電動機的轉(zhuǎn)速為 1000r/ 根據(jù) i=電機轉(zhuǎn)速 /工作臺轉(zhuǎn)速 =1000/66010000 選 2000 工作臺翻轉(zhuǎn)機構(gòu) 預(yù) 設(shè)電機轉(zhuǎn)速為 1500r/作臺翻轉(zhuǎn)速度為 據(jù) i=電機轉(zhuǎn)速 /工作臺轉(zhuǎn)速 =1000/0. 5=3000， 選 i=3000 回轉(zhuǎn)機構(gòu) 采用兩級蝸桿減速器作為第一級減速機構(gòu) ， 該減速器的減速比在 200900之間。 圖 3線針輪減速器型號示意 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 選用 傳動比為 ： 500 電機外的第一級傳動 采用 V 帶傳動 ，傳動比為： 4 翻轉(zhuǎn)機構(gòu) 在翻轉(zhuǎn)機構(gòu) 設(shè)計中， 選用 擺線針狀 減速器作為第一級減速機 構(gòu) ， 該減速器 屬于外購件， 各個字母所代表的含義見圖 3圖中得知： 列擺線針輪減速 130473傳動比： 473，翻轉(zhuǎn)機構(gòu)有三個齒輪傳動，傳動比為 i=6 動裝置總效率的確定 桿傳動的效率 A 第一級蝸桿的效率 。 第一級蝸桿是 圓弧面 油潤滑，它 的傳動效率在 間， 取 并且蝸桿的兩端 有一對 滾動軸承， 潤滑正常， 傳動效率 取 以得到，第一級蝸輪傳動的總效率 為 第二級蝸桿的傳動效率。 第二級蝸桿也是 圓弧面 油潤滑，傳動效率也取 端采用 一對潤滑良好的 滑動軸承， 其傳動效率為 在蝸桿上，還有一個滑動軸承 ，潤滑正常，傳動效率為 所以，第二級蝸桿傳動的效率 為 第三級傳動是 V 帶傳動。 平帶傳動的精度低，但是平穩(wěn)性好 ，并且不會產(chǎn)生自鎖現(xiàn)象，還能起到過載保護作用。 從參考 文獻(xiàn) 1得到傳動效 率取 所以，回轉(zhuǎn)機構(gòu)總的傳動效率為 翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的傳動總效率 擺線針狀減速器的傳動效率在 間，選 ； 在減速器外連接的三個圓柱齒輪的傳動效率在 間，為計算方便，都取 在連接中還有兩個滑動軸承，傳動效率取 綜合得到， 翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的總傳動效率 為 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 作臺阻力矩的計算 轉(zhuǎn)機構(gòu) 回轉(zhuǎn)機構(gòu)主要由一級帶傳動和兩級蝸輪蝸桿傳動構(gòu)成，傳動比較大，傳動效率也不低。 圖 3轉(zhuǎn)機構(gòu) 力矩計算示意 注： e 綜合重心到軸心的距離； 滾動摩擦系