4T焊接滚轮架机械设计【13张图纸】【优秀Word+CAD全套设计】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：
编号：447182
类型：共享资源
大小：8.14MB
格式：ZIP
上传时间：2015-07-03
上传人：小***
认证信息
个人认证
林**（实名认证）
福建
IP属地：福建
45
积分
- 关 键 词：
-
焊接
轮架
机械设计
- 资源描述：
-
摘 要
焊接装备就是在焊接生产中与焊接工序相配合，有利于实现焊接生产机械化，自动化，有利于提高装配焊接质量，促使焊接生产过程加速进行的各种辅助装置和设备。焊接滚轮架是借助主动滚轮与焊件之间的摩接力带动焊接旋转的变位机械。焊接滚轮架主要用于筒形焊件的装配与焊接。焊接滚轮架按结构形式分为两类：第一类是长轴式滚轮架。第二类是组合式滚轮架。本文主要对组合式4T焊接滚轮架进行设计，并对轴、键等主要构件进行了校核。结果表明各主要部件符合要求。该滚轮架结构简单，使用方便灵活，对焊件的适应性很强。设计中充分的考虑了滚轮架的合理性和经济性等因素。
关键词：焊接；工装夹具；滚轮架
Abstract
Welding equipment is a machine which is used in welding production and welding processes, and it is conducive to welding production mechanization and automation, to improving assembly welding-quality. Then it could prompte to speed up the process of welding production of the various assistive devices and equipment. Welding roller is used initiative and welding pieces of the wheel between the Mount relay driven welding rotating mechanical deformation. Welding roller stands for the main pieces of tube welding and welding assembly. Welding roller standing by structural form is divided into two categories : the first category is long axis-wheel frame., the second category is modular roller frame. In this paper, four pairs of modular T-welded wheel for the design, as well as axial, bond and other main component of checking. The results showed that the main components to meet the requirements. The roller frame structure is simple, flexible, adaptive welded pieces of a strong, which is the most widely used form of the structure. And it could be fully considered the roller frame reasonable and economic, and other factors.
【Key words】：weld, frock clamp, turning rolls
目 录
第一章 文献综述1
1.1焊接的应用1
1.2焊接机械装备1
1.2.1焊接机械设备的分类2
1.2.2焊接机械装备对焊接生产的作用2
1.3焊接自动化：3
1.4焊接工装夹县4
1.4.1焊接工装夹具的特点5
1.4.2焊接工装夹具的分类6
1.4.3对焊接工装夹具的设计要求6
1.4.4焊件在焊接工装夹具中的定位方法7
1.5焊接变位机械8
1.5.1焊接变位机械的分类8
1.5.2焊接变位机械应具备的性能9
1.6几类焊接机械设备的具体介绍10
1.6.1焊接变位机10
1.6.2焊接翻转机11
1.6.3焊接操作机12
1.6.4焊接滚轮架13
1.6.5关于滚轮架轴向窜动的问题16
第二章 方案的选择与确定18
2.1组合式滚轮架的特点：18
2.2滚轮驱动方案20
2.3减速器的选择：20
2.4连轴器的选用：21
2.5滚轮架滚轮的设计21
2.6轴的设计23
2.7轴承的选用24
2.8轴承端盖的设计25
2.9丝杠的设计26
2.10键的设计27
2.11机架的设计27
2.12表面粗糙度29
第三章 计算与校核30
3.1焊接滚轮架的设计计算30
3.1.1驱动圆周力与支反力的分析及中心角的确定30
3.1.2 焊接滚轮架的受力分析33
3.1.3滚轮支反力的计算34
3.2电动机的选定36
3.3轴的校核37
3.4滚轮处键的校核38
3.5轴承寿命计算38
3.6轴承的强度计算39
结论41
致谢42
参考文献43
- 内容简介：
-
工艺设备材料滚 轮 式 焊 接 架 的 设 计 及 校 验王传妹(常熟专用汽车制造厂江苏常熟 215500)摘要 介绍了用于半挂车车架焊接的滚轮式焊接架的设计及其稳定性校验。滚轮式焊接架依靠电动机通过蜗轮减速器传递到主动轮上 , 主动轮摩擦驱动主动盘 , 再通过主动盘带动从动盘及车架同时翻转。关键词 : 焊接滚轮架设计校验中图分类号 : U 463132; T G431文献标识码 : B文章编号 : 100420226 (2001) 0320035203国内半挂车车架的生产大都采用焊接方法 , 其最简单的方法一般采用自由组合 , 直接施焊 , 这种工艺定位精度差。当车架处于水平状态时 , 车架纵梁与横梁的焊接多为立焊状态 , 故而焊缝质量得不到保证 , 直接影响车架的强度和使用寿命。有些企业为了提高焊接质量 , 在自由组焊的基础上 , 配以行车等吊装设备将点焊定位的车架翻转 90后再进行侧面平焊。这种方法虽然解决了立焊存在的焊接缺陷 , 但作业不安全 , 存在事故隐患。还有采用水平滑移式夹钳 , 即将定位胎具上点焊好的车架水平吊到专用夹具的钳口中 , 然后将车架的两端夹紧固定 , 采用一端机械传动的方法进行 360旋转 , 实现平焊的目的。这种方法是用车架自身作为传递扭矩的载体 , 故易造成车架自身的扭曲变形 , 影响到车架的使用寿命。1滚轮式焊接架的结构与特点滚轮式焊接架主动盘与从动盘之间采取刚性连接 , 保证车架在翻转过程中自身不承受扭矩 , 采取夹紧车架中部的方法适应不同长度和不同规格车架的焊接。滚轮式焊接架的回转运动是依靠电动机通过蜗轮减速器传递到主动轮上 , 主动轮摩擦驱动主动盘 , 再通过主动盘带动从动盘及车架一同作旋转运动来实现的 (见图 1)。图 1滚轮式焊接架示意图11 主动盘 21 从动盘 31 主动胶轮41 从动胶轮 51 从动铸铁轮2电机选择211电机转速的选取根据半挂车车架和滚动架结构的特点、尺寸及其质量和转动时的安全性要求 , 滚动架的转速为 1 1. 5 r m in。图 2滚轮式焊接架动力传递示意图11 连轴器 21 减速器 31 柔式连轴器 41 主动胶轮 51 主动盘 61 从动铸铁轮 71 从动盘由图 2 可知 , 电机转速由下式求取 :n = n2 id 2 d 1 (1 - E) (1)式中 : n电机转速 , r m inn2滚动架转速 , r m ind 1主动轮直径 ,md 2滚动架主动盘直径 ,mi减速器速比E胶轮与钢轮摩擦传动的滑移率由于车架宽 215 m , 可确定 d 2 = 2. 8 m , 查机械设计手册得 E= 0103, 初选 n2 = 1 115 r m in, d 1= 012 m , i= 50, 代入 (1) 式得电机转速为 7201 080 r m in。 当选取转速为 1 000 r m in 的 6 极电机时 , 滚轮架转速 n2 为 1139 r m in。212电机功率的确定21211滚轮架翻转过程中的受力分析滚轮架主、从动盘上受到车架的作用力可视为532001 3专用汽车 Special Purpo se V eh iclents相等的 , 其翻转过程中的受力可简化为图 3 的平面任意力系。(a)主动盘受力简图(b)从动盘受力简图图 3滚轮架翻转受力情况21212建立平衡方程式经分析主、从动盘的受力图即可看出 , 滚轮架逆时针旋转时的受力状况要比顺时针旋转时的受力状况恶劣 , 因此 , 只需建立逆时针旋转时主、从动盘的平衡方程式。主动盘力平衡方程式 : F X = P 0co s45 + F nco sH+ N 2co s45 -(N 1 + F 2) co s45 = 0 (2) F Y = P 0 sin45 + F n sinH+ N 2 sin45 +(N 1 + F 2) sin45 -(m 1 + m 2) g 2 = 0 (3) M = M 0 - M 2 - M G - T = 0 (4)从动盘力平衡方程式 : F X = F nco sH+ (N 4 - F 3) co s45 -(N 3 + F 4) co s45 = 0 (5) F Y = F n sinH+ (N 4 - F 3) sin45 +(N 3 + F 4) sin45 -(m 1 + m 2) g 2 = 0 (6) M = T - M 3 - M 4 - M G = 0 (7)其中 :M 0= P 0 r2M G = (m 1g 2) eco sHF n = (m 1 2) eX2 = (m 1 2) e 011452= 1105 10- 2m 1e(X = Pn2 30 = P 1139 30 01145 rad s)若不计从动轮滑动轴承的摩擦阻力 , 则 :M 2 = F 2 r2 = N 2k 1 (1 + r2 r1)M 3 = F 3 r2 = N 3k 2 (1 + r2 r1)M 4 = F 4 r2 = N 4k 2 (1 + r2 r1)式中 : F 1、 F 2、 F 3、 F 4 分别为主动胶轮、从动胶轮及从动铸铁轮与主动盘、从动盘之间的摩擦阻力 ,NN 1、 N 2、 N 3、 N 4 分别为主动胶轮、从动胶轮及从动铸铁轮与主动盘、从动盘之间的正压力 ,NM 0主动轮驱动扭矩 ,N mM G工件转动时的偏心阻力扭矩 ,N mM 2 从动胶轮与主动盘之间的摩擦扭矩 ,N mM 3、 M 4 从动铸铁轮与从动盘之间的摩擦扭矩 ,N mr1主动轮和全部从动轮的半径 (d 1 2) , mr2主动盘和从动盘的半径 (d 2 2) , mT 滚动架转动惯性阻力矩 ,N mF n工件偏置离心力 ,NH工件偏置离心力 F n 与 X 轴的夹角 , ( )k 1 主动胶轮与钢主动盘之间的滚动摩擦力臂 ,mk 2从动铸铁轮与钢从动盘之间的滚动摩擦力臂 ,mP 0主动盘驱动力 ,NX主动盘、从动盘角速度 , rad se工件质心最大偏置量 ,mm 1工件质量 , kgm 2滚动架质量 , kgg 重力加速度 ,m s221213确定主动盘所受主动轮的最大驱动力 P 0m ax取 : k 1= 0125 cm k 2= 0105 cm g 10 m s2将上述参数代入 (2) (7)式整理后得 :P 0 = 5154 10- 2 (m 1 + m 2) + 6196m 1eco sH-63 王传妹 : 滚轮式焊接架的设计及校验nts1117 10- 4m 1esinHN 1 = 3144 (m 1 + m 2) + 01194m 1eco sH-7123 10- 3m 1esinHN 2 = 3148 (m 1 + m 2) - 6197m 1eco sH-7131 10- 3m 1esinH求导可得 : 当 H= 0时 ,P 0m ax = 5154 10- 2 (m 1 + m 2) + 6196m 1e (8)此时 :N 1 = 3144 (m 1 + m 2) + 01194m 1e (9)21214确定允许的最大偏心量 e主动轮驱动主动盘的摩擦传动条件为N 1 = K P 0m ax f (10)式中 : K 载荷系数 , 取 K = 1. 5; f 钢与橡胶摩擦系数 , 取 f = 0. 5, 代入 (8) (10)式得 :e = 11583 10- 1 (m 1 + m 2) m 1P 0m ax = 11157 (m 1 + m 2)21215确定电机功率半挂车及滚轮架结构可确定 m 1= 2 000 kg, m 2= 1 500 kg由滚轮架结构可知匀速转动电机功率为 :N = KN 0 G (11)式中 : N 0主动盘需要功率 ,N 0 = M 0m axX = P 0m ax r2X (12)K 载荷系数G总传动效率 ,G= G12G2G3G4 (13)G1 G4各传动元素机械效率将载荷系数 K = 115, 机械传动效率 (取弹性联轴器 : G1 = 0199, 蜗杆传动 : G2 = 01705, 滑动轴承 : G3= 0194, 摩擦传动 : G4= 0185) 代入式 (11) (13) 得 :N 2123 (kW )213电动机选型根据滚轮架工况及计算所得的电机功率、转速 ,再查机械设计手册 , 即应选用 Y 系列 (ZP44)电动机 ,其实际功率为 3 kW、实际转速为 960 r m in。3操作稳定性校验311静止状态下滚轮架的受力分析滚轮架仅用二只橡胶轮对主动盘实行制动 , 不再对从动盘制动 , 又考虑到焊接作业时 , 操作员有时要站在滚轮架上进行焊接操作 , 因此 , 应对滚轮架进行静止稳定性校验 , 图 4 是主动盘静止状态下的平面任意力系图。312建立平衡方程式经分析受力图即可以看出工件质量与操作员质图 4量均偏至同侧 x 轴上时受力最恶劣 , 因此 , 只需对此时的平衡方程式校验 : F x = (F 1 + F 2) co s45 + (N 2 - N 1) co s45 = 0(14) F y = (F 1 - F 2) sin45 + (N 1 + N 2) sin45 -(m 1 + m 2 + m ) g 2 = 0 (15) M = M 1 + M 2 - (2M Gm ax + M ) = 0 (16)其中 :M 1 = F 1 r2,M 2= F 2 r2,M = m g r2,M Gm ax= (m 1g 2) e F 1= N 1f F 2= N 2f求解 (14)、 (15)、 (16)式得 :m = 0. 65 (m 1 + m 2) - 213 (e r2)m 1 (17)将 r2 = 114m , e= 0. 1583 (m 1 + m 2) m 1 代入 (17) 式得 :m = 0. 39 (m 1 + m 2) (18)由 (18)式可知 , (m 1+ m 2)越大 , 则 m 也越大 , 随(m 1+ m 2) 的增加 , 安全也随之增加。将 m 1 = 2 000kg,m 2= 1 500 kg 代入 (18)式得 : m = 1 365 kg。假定 6 人同时操作 , 每人及附带工具总重为 80kg, 则稳定系数为 : m (6 80) 218。由此可知 , 稳定性可靠 , 焊接工在焊接操作时滚轮架不会发生自动回转而出现事故。滚轮式焊接架自
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号