机械5

摘要 焊接变位机运动系统的设计是焊接变位机方案设计的核心内容，而焊接变位机运动自由度的确定是其前提条件。焊接变位机的关键是对变位机进行最佳位置焊接所需要的运动自由度的设计，如平动或转动的设计。 伸臂式焊接变位机是将工件回转，翻转，以便使工件上的焊缝置于水平和船形位置的机械装置。伸臂式焊接变位机是应用最广泛的一种焊接变位机，载重量一般不超过1吨。伸臂式焊接变位机的主体部分是翻转机构、回转机构、底座。 其设计的主要内容包括：0.5吨液压伸臂式焊接变位机的机械结构、箱体、回转机构等的机械设计、装配图和零件图设计。对倾斜和转动方式、传动方式等可采用不同的设计方案。整个机械系统应简单可靠，操作方便、经济适用。编写相应的设计说明书。 关键词：伸臂式、焊接、变位机、液压。 目录 前言1 第1章课题简介及焊接变位机发展史5 §1.1焊接变位机械的分类5 §1.2焊件变位机械5 第2章焊接变位机的总体方案设计10 §2.1总体方案的确定10 §2.2选择传动机构类型10 §2.3传动方案框图11 第3章液压马达、电机的和传动装置动力参数计算12 §3.1液压马达的选用12 §3.1.1回转工作台设计参数12 §3.1.2液压马达的计算12 §3.1.3液压马达的输出功率13 §3.1.4选择液压马达的转速13 §3.2电动机的选用13 §3.3传动机构的总传动比及其分配14 第4章回转轴与倾斜轴的设计15 §4.1回转轴的设计及校核15 §4.1.1.选择轴的材料15 §4.1.2.回转轴的强度计算16 §4.2回转轴上的轴承寿命校核19 §4.2 .1回转轴上轴承的选择19 §4.2 .2回转轴上轴承的校核19 §4.3倾斜轴的设计及校核20 §4.3.1选择轴的材料20 §4.3.2.轴的强度计算21 第5章倾斜轴上键的选择及校核24 结论25 致谢27 研究内容 设计一台0.5吨液压伸臂式焊接变位机设计，可实现焊接工件的回转、倾斜（通过液压实现），以便使工件上的所有焊缝通过回转和倾斜后都能处于水平和船形焊位置，以便于焊工操作进行焊接。主要包括： 1．焊接变位机的底座、回转机构、倾斜机构等的机械设计、装配图和零件图设计； 2．设计参数：载重量500kg；最大回转力矩100Nm；工作台回转速度0～1r/mi
n；工作台倾斜速度0.7r/mi
n；工作台回转角度360°；工作台倾斜角度130°。 3．整个机械系统应简单可靠，操作方便。 4．编写相应的设计说明书。 四、设计的依据与意义 （一）、设计的目的及依据 为了更好地满足人们对焊件行业存在的问题进行解决，缩短焊接辅助时间，提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度，保证和改善焊接质量，并可充分发挥各种焊接方法的效能的不断需求，让其更好地为人类提供更优的服务，为此，我们设计了此课题[9]。 数控式焊接变位机，主要用于筒形工件的环缝自动焊。工作台能以稳定的焊接速度回转，以便获得优良的焊缝成形。伸臂旋转时，其空间轨迹为圆锥面，在改变工件的倾斜位置的同时将伴随着工件的升高或下降，以满足获得最佳施焊位置的需求。因其优点和特点和应用较多，因此，也形成了我们这次设计的依据。 （二）、设计的意义 焊接变位机械是改变焊件、焊机或焊工的空间位置来完成机械化、自动化焊接的各种机械设备。焊接变位机应用的意义在于，可以缩短焊接辅助时间，提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度，保证和改善焊接质量，并可充分发挥各种焊接方法的效能。焊接变位技术是针对传统的焊接行业的一次革命，具有划时代的意义[10]。 焊件变位机械是在过程中改变焊件空间位置，使其有利于作业的各种机械设备。 焊件变位机械按功能不同，分为变位机、焊接滚轮架、焊接回转台和焊接翻转机四类。 在手工焊接作业中，经常使用各种焊件变位机械，但在多数场合，焊件变位机械是与焊机变位机械相互配合使用的，用来完成纵缝、横缝、环缝、空间曲线焊缝的焊接以及堆焊作业。焊件变位机械也是机械化、自动化装焊生产线上的重要组成部分。在以弧焊机器人为中心的柔性化加工单元（FMC）和加工系统（FMS）中，焊件变位机械也是组成设备之一。在复杂焊件焊接和要求施焊位置精度较高的焊接作业中，例如窄间隙焊接、空间曲面的带极堆焊等。都需要焊件变位机械的配合，才能完成其作业。