60吨焊接变位机设计【7张图纸-3A0】【优秀】

60吨焊接变位机设计

42页 13000字数+说明书+开题报告+任务书+7张CAD图纸

60吨焊接变位机设计开题报告.doc

60吨焊接变位机设计说明书.doc

A0倾斜机架.dwg

A0总装配图.dwg

A1倾斜机构.dwg

A1蜗杆减速器.dwg

A3蜗杆轴.dwg

A4轴套.dwg

A4轴承盖.dwg

任务书.doc

相关资料 28.doc

计划周记进度检查表.xls

摘  要

　焊接变位机是一种焊接辅助设备，它与焊接操作机、焊接滚轮架并称为焊接辅助设备中三大机。焊接变位机是应焊接行业的机械化、自动化发展需要而产生的。焊接变位机作为一种焊接配套设备，用于管子横向对接焊接，管子与法兰内外环缝焊接，管子对管子全位置焊接。焊接变位机可水平翻转角度，通过工作台的回转及翻转运动使工件上焊缝处于最理想的位置进行焊接，从而大大提高焊缝质量，减轻焊工劳动强度，尤其是适合焊接各种轴类、盘类、筒体等回转工件的理想设备。

　本设计分析了解国内外焊接变位机的发展状况、以及焊接变位机在焊接机器人中的应用，设计了一种60吨座式焊接变位机。主要内容是关于焊接时机械的回转翻转的控制、电机的选择、减速器的选择、各个轴和齿轮轴承的确定以及校核等等。

　设计的具体过程是根据预定的载荷和要求的焊接速度从而确定设备所需要的电机类型，包括:电机的转速、额定功率、电压电流等，在此基础上计算轴的尺寸和相应配件的型号，并且对其进行相关的强度、使用寿命等的校核，然后对一些外购件也进行选择。

　选用的方法主要是机械设计的相关知识，使用到的有材料力学，CAD等。

　关键词： 焊接变位机； 机械设计； 焊接辅机

目  录

摘  要III

ABSTRACTIV

目  录V

1 绪论1

　1.1 立题依据1

　1.2 焊接辅机的作用和分类1

　1.3 焊接变位机的功能及结构形式2

　2.1 设计的基本参数4

　2.2 变位机的总体方案设计4

　2.3 驱动系统方案4

　　2.3.1 工作台回转方案4

　　2.3.2 工作台翻转方案4

　2.4 导电装置方案5

3 回转机构设计6

　3.1 工作台回转机构6

　3.2 回转支承的选择6

　　3.2.1回转系统承载的总重量6

　　3.2.2 计算回转支承的最大倾覆力矩7

　　3.2.3 齿轮1的参数（即与回转支承啮合的小齿轮）8

　3.3 选择工作台的回转电机10

　3.4 减速器的选择11

4 工作台倾斜机构设计12

　4.1 倾斜机构12

　4.2 选择倾斜机构的电机12

　4.3 蜗杆减速器13

　　4.3.1 蜗杆和蜗轮的设计14

　　4.3.2 蜗杆轴和蜗轮轴的初步设计16

　4.4扇形齿轮传动设计16

　4.5 倾斜机构中轴的设计19

　　4.5.1 倾斜轴的最小直径19

　　4.5.2  翻转小齿轮轴的最小直径24

　4.6 联轴器的选用计算27

　　4.6.1 减速器与减速器之间的联轴器27

　4.7 轴承的选用和校核27

5 安装调试与操作使用29

　5.1 安装29

　5.2 调试与检测29

　5.3 操作与使用29

6 结论与展望30

　6.1结论30

　6.2不足之处及未来展望30

致谢31

参考文献32

　　　采用座式焊接变位机，工作台连同回转机构通过倾斜轴支承在机座上，工作台以焊速回转，倾斜轴在0°—90°的范围内恒速倾斜。该机为座式焊接变位机，稳定性好，一般不用固定在地上，搬移方便。

2.3 驱动系统方案

 2.3.1 工作台回转方案

　　　工作台的回转运动应有较宽的调速范围，从0.027r/min—0.27r/min调速平稳均匀，要有双向回转功能和自锁功能。

第一种方案：电动机驱动，经过减速器减速后通过齿轮传动带动工作台回转，要求无级变速。

第二种方案：在全液压变位机，采用液压马达来驱动及控制工作台回转的速度和角度。

 2.3.2 工作台翻转方案

　　工作台的倾斜速度恒定，运动要自如平稳并有多重自锁功能。

第一种方案：电动机经过减速器减速后通过扇形齿轮带动工作台倾斜，该方案目前应用很广。

第二种方案：在全液压变位机中采用液压缸直接推动工作台倾斜，对液压驱动方面的要求较高。

第三种方案：电动机经过减速器减速后通过螺旋副使工作台倾斜，该方案应用很少。

2.4 导电装置方案

焊接变位机作为焊接电源二次回路的组成部分，必须设有导电装置。焊接时，强大的焊接电流通过工件和工作台经导电装置传至工作台倾斜轴，再由位于倾斜轴返回到焊机的负极。导电装置提供了一个顺畅的电流回路，有效地防止了焊接电流直接通过齿轮副和轴承，既保证足够的焊接电流，又使机构免遭电流损坏。

　　　第一种方案：采用外接导电装置，主要是采用电刷式的，它由电刷、电刷盒、刷架组成，结构形式多样，在焊接变位机中应用最广。

　　　第二种方案：采用自身导电。必须采用以下措施：①使用带有石墨成分的润②在轴向力的作用下，各传动副之间、轴承内外圈之间要接触紧密。自身导电然省去了专用的导电装置，但对变位机各传动副的装配间隙要求较严，使用中又需经常检查和调整，比较麻烦，采用不多。3 回转机构设计

3.1 工作台回转机构

　　　工作台带动60吨工件以焊速250mm/min—2500mm/min在0°—180°内回转。其回转系统的如图3.1所示。其传动路线大致为：驱动电机——回转减速机——回转支承——工作台。

　　　工作台固定于回转支承上，回转支承固定在支承梁上。回转支承外围上的大齿轮与减速器输出轴小齿轮啮合，通过与减速器输入轴连接的电机的驱动，形成工作台的回转运动。电机和减速器输出轴直联，利用电机的失电制动器来对回转运动进行制动和自锁。

2 方案设计

2.1 设计的基本参数

　　　基本承载能力   60吨

　　　工作台直径  3000mm

　　　工件偏心距500 mm

　　　回转角度  0°—180°

　　　翻转角度  0°—90°

　　　焊接速度  250mm/min—2500mm/min