目录
一． 引言
1.选题的依据及意义……………………………………………………(1)
2. 国内外研究概况及发展趋势………………………………………(1)
3.研究内容……………………………………………………………… (2)
二． 总体设计方案和安装使用说明
2.1设计目的…………………………………………………………………(2)
2.2方案的选择和主要参数…………………………………………………(2)
2.3 翻转台设计………………………………………………………………(3)
2.3．1 车梁重心位置的确定………………………………………………(3)
2.3．2 主要尺寸参数的确定………………………………………………(4)
2.4 车梁的装夹结构…………………………… ………… …………… (6)
2.5 翻转台的安装精度………………………………………………………(6)
三． 传动部分的设计计算
3.1 自锁电机功率和转速……………………… …………………………(7)
3.2 各轴转速和功率………………………………………………………(7)
3.3 圆柱齿轮的设计………………………………………………………(9)
3.3.1选择齿轮材料及许用接触应力计算…………………………………(9)
3.3.2按齿面接触疲劳强度设计……………………………………………(9)
3.3.3按轮齿弯曲疲劳强度校核…………………………………………(10)
3.3.4计算齿轮传动的中心矩a……………………………………………(11)
3.4 链传动设计……………………………………………………………(11)
3.5 输入轴的设计计算…………………………………… ………………(13)
3.5.1 输入轴的选材及轴径设计………………………… ………………(13)
3.5.2 轴的结构设计……………………………………… ………………(14)
3.5.3 对输入轴进行校核………………………………… ………………(14)
3.6 输出轴的设计计算……………………………………………………(16)
3.6.1输出轴的选材及轴径设计……………………………………………(16)
3.6.2 轴的结构设计………………………………………………………(16)
3.6.3输出轴的校核………………………………………………………(17)
3.6.4 轴承的选择…………………………………………………………(19)
3.6.5 键的选择……………………………………………………………(20)
3.6.6 减速器箱体尺寸确定………………………… …………………(21)
3.7蜗轮蜗杆的设计计算………………………………… …………… (22)
3.7.1选择材料………………………………………………… …………(22)
3.7.2蜗轮的许用应力……………………………………………………(23)
3.7.3蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸………………………………(23)
3.7.4蜗杆轴的设计计算…………………………………………………(24)
3.7.5蜗杆轴的疲劳强度和扭矩强度校核…………………… …………(24)
3.7.6 蜗轮轴的设计计算…………………………………………………(27)
3.7.7减速器箱体尺寸确定………………………………… ……………(30)
3.7.8求作用在蜗轮上的力………………………………… ……………(31)
四、设计总结……………………………………………… ………………(32)
参考文献………………………………………………………… ……………(34)
致谢………………………………………………………………………………(35)
摘要：重型卡车在建筑、矿场等的需求量很大，重型卡车的生产效率决定了市场经济效益。车梁对于车架而言是最基本的基础，决定了车身的安全性能。针对国内车梁加工采用单摇臂钻床靠模加工，加工效率低下，加工精度低，搬运不方便。经过分析单摇臂钻床靠模加工的缺点，对纵梁钻孔翻转系统的设计进行了改进，通过大梁台箱装置的翻转，只需一次安装和定位，减少了车梁的翻转装卸次数，从而减少了反复装卸和定位所引起的定位和加工误差。不仅提高了加工效率，而且增加了厂家的经济效率。
关键词：纵梁钻孔 装置 系统设计
Cars with Flip Platform of Beam Processing Design
Abstract：Heavy trucks in architecture, mines etc of great demand and heavy-duty truck production efficiency decided market economic benefits.As for car beam frame is the most basic foundation, decided to the body the safety performance. For the domestic car beam processing by a single radial drilling machine, processing modeling efficiency is low, the processing precision low, handling inconvenient. After analysis modeling single radial drilling machine processing faults, for longitudinal design of drilling flip system were improved, through the girders of Desktop cabinet device, only a flip, reducing the installation and positioning the flip loading and unloading car beam, thus reducing the number of repeated loading and unloading and locate the positioning and caused processing error. Not only increase the processing efficiency, but also increased the manufacturers of economic efficiency.
Keywords: longitudinal drilling device system design
一、引言
1.选题的依据及意义：
随着时代的进步，中国经济的迅速发展，建筑、采矿等对重型卡车的需求量也在不断的提升，车架是汽车的最重要部件，同时纵梁也是车架的重要部件，在现在国内的各个重型卡车生产厂家，纵梁孔加工工艺是个非常头疼的问题。提高纵梁的加工效率如今拥有很广阔的市场。车身底盘纵梁是各种车辆的基本骨架，直接决定着整个车身的刚性和承受冲击性能，对于车架而言,最基础的部件就是纵梁.对于纵梁的加工,目前国内各大厂家主要采用的是单摇臂钻床靠模加工,加工效率普遍低下,针对此现状我对纵梁钻孔翻转系统的设计进行改进,能支持4台摇臂转床同时加工,并且通过大梁台箱装置的翻转实现纵梁三面孔的加工,从而减小了由于反复拆卸,安装,定位所引起的定位和加工误差.采用纵梁钻孔翻转机不仅提高了国内整体厂家的加工效率,同时也能够给重型车辆厂家带来可观的经济收入。
2.国内外研究概况及发展趋势：
机械加工过程中都会使用到夹具来固定工件使之占有正确的位置，以便加工和检测。但是当工件太大而不方便调节位置，不能保证精度，而又有进行旋转加工时，夹具不能满足加工要求。这是我们必须选择去它的夹具，譬如翻转台，翻转台可以进行360°翻转，并能任意角度固定，符合加工要求。
翻转台因为减轻工人的劳动强度，提高生产率，缩短生产周期，保证加工精度，为企业带来效益，所以得到快速的发展，现在已经有焊接翻转台、变速箱翻转台、机体维修翻转台等等。
近日，安叉集团研制成功装载机离合器组装翻转台架，该新型翻转台架的研制成功，实现了装载机离合器、大吨位离合器一次性装夹完成全部工作的组装，不仅翻转和压配实现了自动化，而且还降低了劳动强度，节约了人力资源，提高了装配效率。随着客户的需求，安叉集团公司生产的装载机产量在不断的增加，然而，在装配过程中，装载机离合器的轴承和波形弹簧压装较为困难，翻转也较为吃力、麻烦，现有装配台架已经不能满足生产需求。为了解决这一“瓶颈”，提高生产效率，减少工人劳动强度，直属一金工车间和工艺科联合商讨制定，将整个组装台架由电机减速机、台架和液压系统组成，利用电机减速机带动翻转、液压油缸压装轴承和波形弹簧，实现电动翻转和电动压装功能，一次装夹，并完成全部的组装工作，同时附属大吨位离合器的组装。
随着科技的进步，机械加工要求变的更高，加工工件变大，变得更为复杂，翻转台的人工翻转已经不能满足要求，翻转台会向着自动化、数控化的方向发展，翻转台也会更复杂。
3.研究内容
通过研究以前的车梁加工系统，得出车梁加工中的缺点，决定总体设计目的，进行总装配的设计，通过计算确定所有零件的尺寸，校核所有零件的强度。
二、总体设计方案和安装使用说明
2.1设计目的
机械加工过程中都会使用到夹具来固定工件使之占有正确的位置，以便加工和检测。但是当工件太大而不方便调节位置，不能保证精度，而又有进行旋转加工时，夹具不能满足加工要求。以前，车梁在加工过程中需要使用行车进行多次翻转和定位，才能完成车梁的上各基础孔的钻孔、镗削。效率低，精度低。所以进行车梁加工翻转台的设计，翻转台的必须达到以下的要求：
1)车梁可绕纵向轴线作正反360。慢转，任何角度均可停止并自锁，使各部面的钻孔都可以转成水平位置作平施工。
2)车梁上各基础孔的堆焊、镗削均能方便进行，不受翻转台的挡碍。
3)位置定心滚动。
2.2方案的选择和主要参数：
根据车梁形状和研制要求，曾提出两种方案。它们都由首端和尾端两部分组成。首基本相同，都是用来驱使车梁旋转的动力。由自锁电机、联轴器、链轮、涡轮蜗杆减速器带动主轴低速旋转，固定在主轴一端的转臂与车梁保险杠联接，带其转动。为使不同车型的重心都能调到旋转线上，转臂上设有可调偏心的夹紧装置。两个方案的区别在于尾端结构不同：方案一，翻转台的尾端是由一件直径2．8m 的滚圈和四件滚轮组成，滚圈在滚轮上可作原位置定心滚动。不同型号车梁的尾部都可插入这个滚圈中．夹紧后随圈一齐滚动。用两个平台将首尾端升高，让过旋转的车梁。方案二．翻转台尾端是由一根尾轴和支撑架组成。尾轴是车梁在尾部的旋转中心，它和不同型号车梁的联接．分别有专用钢架完成。比较上述两个方案，从不同车型装夹的适应性、车梁装夹时稳定性和修理时人员的安全程度看，前一个方案较好。虽造价偏高，制造难度偏大，考虑到日后长时间修理工作的方便可靠．我们决定采用第一个方案。
传动原理图
翻转台的主要技术参数：
台架外长12．8m 输入功率7．5kW，台架总宽4m 旋转速度0．5r／rain，旋转中心高2．8m ，最大扭矩58800Nm，滚圈外径2．8m 偏心调节量0～1 000mm。
2.3 翻转台设计
2.3．1 车梁重心位置的确定
从车梁的形状可以看出，车梁形状以纵向轴线左右对称．重心必然在轴对称平面上，重心位置不能直观定出．可由三种方法确定；计算法、作图法和实测法。采用前二种方法必须先知道车梁各部位钢板的厚度和轮廓曲线的方程或准确位置．这比较难做到。特别是进口车的车梁．由于形状不规则，其计算或作图过程复杂，而且最后结果也是个近似值。利用实测法能比较快地解决这个问题．而且不会出错。（如图1)取a b c三个点着力将车梁吊起．其中b c两点用5吨手拉葫芦代替钢绳，调整手拉葫芦的长短，使车梁的对称轴平面d处于水平状态。在主钩转动轴线的下方挂一重锤e，重锤尖端所指的点8即为车粱的重心位置。
图1
2.3．2 主要尺寸参数的确定：
① 偏心的调整范围：(见图1)根据每种车梁的长度和车梁中方便夹紧的部位，初步确定首端转臂到尾端滚圈之间的距离为8m这可使不同车型都可靠夹紧又方便修理。在车梁轴平面d内，从车梁8m处的截面形心f过车梁重心g引一直线，并向保险杠一端延长，此线即为车梁在翻转台上转动时的旋转轴线。保险杠到旋转轴线的垂直距离h就是该车型所要求调正的偏心大小。取不同车型中的最大距离1m，定为翻转台的可调偏心范围。 ’
② 翻转台的旋转中心高：车梁外形离旋转轴线最远的点到轴线的垂直距离为该车型旋转时的中心高．取不同车型的最大距离加放200rmm，即2．8m定为翻转台的旋转中心高
③ 滚圈内径；车梁上离保险杠一端8m处．截面形状的最大尺寸，加放吊装时所需活动的范围就是滚圈的内径大小。取三种车型中的最大滚圈内径即2．5m，定为翻转台的滚圈内径(见图2)
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