wd焊接变位机的设计全套图纸

1、摘要本次设计是以焊接变位机作为主要的研究对象。在焊接变位机中采用全液压系统，使之重量减轻，自动化程度增强，变位机中的传动部分是由一个油泵机组分别驱动油马达和三组油缸带动工作台进行回转和倾斜，并使主，副臂产生俯仰动作调节工作台的高低。本次设计对焊接变位机的传动机构的特点和组成都做了详细的介绍，对机构中的主要零部件做了具体的设计。本次设计采取了独特的设计，使得产品更为先进、实用，设计后制造出来的焊接变位机主要应用在焊接行业上，这样可以缩短焊接辅助时间，提高工人的劳动生产率，减轻工人劳动强度，改善焊接质量，并充分发挥各种焊接方法的效能。在焊接生产中，经常会遇到焊接变位以及选择合适的焊接位置的情况，针

2、对这一实际需要，我们设计的焊接变位机，它可通过工作台的回转和倾斜,使焊缝处于易焊位置。焊接变位机与焊接操作机配合使用，可实现焊接的机械化、自动化，提高了焊接的效率和焊接质量。焊接变位机可应用于化工、锅炉、压力容器、电机电器、铁路交通、冶金等工业部门的自动焊接系统。关键词：焊接变位机；液压系统；回转；倾斜；AbstractThedesignissubjecttoweldchangesiteequipment.Theweldchangesiteequipmentwhichthehydraulicsystembeenusedtolightenitsweightandachievehighlyauto

3、matically.Thetransmissionpartoftheequipmentispoweredbyonegroupofoilpumpseveralhydraulicmotorandthreehydrocylinderdrivetheworktabletoachieverotation,inclineandvice-armtoadjustworktableheight.Thedetailedsystemfeatureandcomponentshavebeenintroducedinthisdesigntoemphasisthecuttingedgeandrealityfeature,w

4、hichbeenenhancedbythespecialtydesignofitsmajorcomponent.Weldchangesiteequipmentismainlyforweldingindustrytoreducetheweldstheassistanceperiod,enhanceworkefficiency,reduceutilityoflabourandimprovequalityofwelding.Mostimportantly,weldchangesiteequipmentcouldenhancetheeffectofalmosteverysortofwelding。In

5、theweldingproduction,itcanmeettheweldingfrequentlytotransitionandtochoosetheappropriateweldingpositionthesituation,inviewofthisactualdemand.ThisdesigntheWeldchangesiteEquipment.Ithasbeenpossiblethroughtheworktablerotationandincline.Itcausestheweldedjointtobeineasilytoweldtheposition.Theweldchangesit

6、eequipmentandtheweldingoperationmachinecoordinationuse,canrealizetheweldingmechanization,theautomation,enhancedtheweldingefficiencyandtheweldingquality.Weldchangesiteequipmentcanbeappliedintheindustrialsectionofthechemicalengineering,boiler,pressurecontainer,electricalengineeringelectricappliances,r

7、ailcommunication,metallurgytoweldsystemautomatically.Keywords:weldchangesiteequipmentJhydraulicsystem；rotation；incline目录引言31焊接变位机的总体设计51.1 焊接变位机的类型51.2 焊接变位机械应具有的性能51.3 焊件变位机械的功能62焊接变位机工作台运动方案的拟定和选择82.1 工作台回转运动方案的拟定和选择82.2 工作台倾斜运动方案的拟定和选择93回转机构的设计与计算103.1 减速器的选择103.2 液压马达的选择103.3 齿轮的设计与计算123.4 软件校核齿

8、轮的强度163.5 回转轴的强度计算183.6 联轴器的选取和校核223.7 轴承的选取和校核233.8 键的选取和校核233.9 导电与导气装置244倾斜机构的设计与计算254.1 液压缸的设计计算254.2 活塞杆稳定性校核264.3 选用的回路275结论28致谢29参考文献30外交翻译文件夹6存轮AutoCAD图形口做尸6l4KBa用机械课程设计AutoCAD图形DWG'105灯一岸接变位机外形装配图AutcCAD图形DWG曲箱体iutcCAD图形DWG15913轴零件图AutcCAU图形DWG1阻5KB缶轮AutoCAD图形65.4KEDWG液压系统图AutoCAD图形104K

9、B焊榛变位机的设计MicrosoftWoird97486MB回转机构AutoCAD图舲28SKB目录MicrosoftWord9T-2003Doc.405KB设计说明书（论文）MicrosoftWord97406ME引言进入21世纪，我国的大部分企业还处在没有进入自动化焊接阶段，从调查资料中的115家各类企业的情况来看，总共只有焊接变位机750台，84%是国产的。可见，变位机在我国企业中应用还不普遍，但是，在调查的企业中也发现了一些应用变位机好的典型，如厦门的林德叉车厂，每个焊接工都配备一台变位机，一台小电葫芦吊车和一台CO2气体保护焊机，这样就充分利用了我国劳动力成本低的优势，同时用比较低廉

10、的设备解决了生产效率，焊接质量和劳动强度的问题。所以应该在国内广泛的推广焊接变位机，这也是本课题设计的必要所在1。在国际上，变位机的发展是非常全面的，包括各种功能的产品在内的有百余种系列，在技术上有普通型的，有无隙传动伺服控制型的，产品的额定负荷范围达到0.1KN18000KN。德国的Severt公司，美国Aroson公司，和我国的天津鼎盛工程机械有限公司是比较典型的生产焊接变位机的企业。可以说我国焊接变位机发展的水平和国外发展水平相比较还是有差距的。我国焊接行业的发展前景是非常好的，随着产品进入、资本进入、服务进入，将极大地增加我国的焊接行业的效益，扩大焊接市场，乃至机械行业。目前，我国的焊

11、接技术已达到世界先进领域，我国的焊接行业已经并且正在发生着日新月异的变化，而且多方面领先与其他国家，拥有着先进的焊接技术，拥有着世界上最大和最具潜力的市场。无论是国外的厂家，还是国内的企业.进入中国的市场都要有更先进的焊接技术，因此研制新的全自动焊接机已成为焊接行业不可缺少的高新技术，如：德国、日本、美国等国正在进一步加大全自动焊接机的投入，不断的提高焊接技术。21年来我国焊接业的年平均增长速度为37%。由于总额的基数加大，增长速度会放缓，但可以肯定的是中国的焊接行业在近千年之内会以两位数的百分比持续增长。焊接行业是我国的古老行业，具规模和水平是有限的。焊接公司是焊接行业的主体。2002年我国

12、共有焊接公司许多家，焊接产品的比重日益加大，其增长速度都是可观的，但是与外国焊接权威机构披露的外国大型焊接企业的年产品的数字相比，差距是极为巨大的。我国焊接产品的年数量尚不及世界排名在前的外国厂家，还有一定的差距。全自动焊接机的研制，以及技术的更新，取得了很明显的成果，焊接业发展的势头不断向前，并且趋向更合理和更符合长远发展要求，我国焊接业进入了正常的、高速的发展轨道，形成了不可限量的、持续发展的势头。多种形式的焊接机促进了焊接行业的不断发展，焊接行业得到蓬勃发展，全面创造历史最好水平。焊接业的发展，不仅表现在焊接机的创新研制和焊接技术的提高，而且表现在焊接行业已成为一个国家机械行业的先进与否

13、的标志。创新、设计、制作等方面的质的发展，都有了新突破，设计创新八仙过海，各显其能。焊接公司开始树立起以市场为导向、设计为中心、效率第一、创优质的产品为目标。焊接理论研究日益活跃，呈现出“百家争鸣”气象。焊接的技术人员和从业人员纷纷从不同角度，借鉴国外及学科外其他理论来充实焊接理论，探索中国焊接行业的发展之路。焊接市场风风火火，竞争日趋于激烈，然而企业家由投标时的狂热到后期的冷静，反映了中国焊接行业走向成熟与理智。1焊接变位机的总体设计方案1.1 焊接变位机的类型焊接变位机是改变焊件、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。焊接变位机的分类和各类所属的设备如图1所示：图1焊

14、接变位机的分类各种焊接变位机械都可以单独使用，但在多数的场合是相互配合使用的，它们不仅用于焊接作业，也可用于装配、切割、检验、打磨、喷漆等作业。1.2 焊接变位机械应具有的性能一般，通用的焊接变位机应具备的性能是：1 .焊件变位机械和焊机变位机械要有较宽的调速范围，稳定的焊接运行速度，以及良好的结构刚度。2 .对尺寸和形状各异的焊件，要有一定的适用性。3 .在传动链中，应具有一级反行程自锁传动，以免动力源突然切断时，焊件因自身重力作用而发生事故。4 .与焊接机器人和精密焊接作业配合使用的焊件变位机械，视焊件大小和工艺方法的不同，其到位精度和运行轨迹精度应控制在0.12mm之间，最高精度可达到0

15、.01mm5 .回程速度要快，但应避免产生冲击和振动。6 .有良好的接电，接水，接气设施，以免导热和通风的性能。7 .整个结构要有良好的密闭性，以免焊接飞溅物的损伤，对散落在其上的焊渣，药皮等脏物，应易被清除。8 .焊接变位机械要有联动控制接口和相应的自保护功能，以便集中控制和相互协调工作。9 .工作台面上刻有安装基线，并设有安装梢孔，能方便地安装各种定位器件和夹紧机构。10 .兼作装配用地焊接变位机械，其工作台面要有较高地强度和抗冲击性能。11 .用于电子束焊，等离子弧焊，激光焊，和钎焊的焊接变位机械，应满足导电，隔磁，绝缘等方面的特殊要求。1.3焊件变位机械的功能焊件变位机械是在焊接过程中

16、改变焊件空间位置，使其有利于焊接作业的各种机械设备。焊件变位机按功能的不同，分为焊接变位机，焊接滚轮架，焊接回转台，焊接翻转机四类。在手工焊作业中，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，空间曲线焊缝的重要组成部分。在以弧焊机器人为中心的柔性加工单元(FMC)和加工系统(FMS)中，焊件变位机也是组成的设备之一。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。焊接变位机主要用于机架、机座、机壳、法兰、封头等非长形焊件的翻转变位。焊接变位机按结构

17、类型可分为三种：伸臂式焊接变位机：其回转工作台绕回转轴旋转并安装在伸臂的一端，伸臂一般相对于某一转轴成角度回转，而此轴的位置多是固定的，但有的也可一在小于100°的范围内上下倾斜。这两种运动都改变了工作台回转轴的位置，从而使该机变位范围变大，作业适应性好。座式焊接变位机：其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，倾斜轴通过扇形齿轮或液压缸，多在110°140°的范围内恒速或变速倾斜。该机稳定性好，一般不用固定在地基上，搬移方便，使用于0.550t焊件的翻转变位。是目前产量最大，规格最全，应用最广的结构形式。常与伸缩臂式焊接操作机或弧焊机器人配合

18、使用。双座式焊接变位机：该机稳定性好，重型焊机变位机多采用这种结构。双座式焊接变位机适用于50t以上大尺寸焊件的翻转变位。在焊接作业中，常与大型门式焊接操作机或伸缩臂式焊接操作机配合使用。本次设计的是第一种：伸臂式焊接变位机。2焊接变位机工作台运动方案的确定2.1 工作台回转运动方案的拟定通过对现有的焊接变位机的观察和研究，在调查了大量的资料的前提下。现对焊接变位机的回转部分分析如下：焊接变位机工作台的回转运动是利用回转轴带动工作台进行回转运动的，其驱动方式可以用两种方案来实施。方案一：采用直流电动机驱动，无级变速，如图2所示，当电动机工作时，发出的转速经带轮传递给蜗杆，然后蜗杆通过与蜗轮啮合

19、，将转速传递给蜗轮，经蜗轮转向并使回转轴开始转动，从而达到使工作台进行回转运动的目的。图2电机驱动简图方案二：采用液压驱动工作台进行回转运动，如图3所示，液压马达首先通过减速器，再通过齿轮传动带动工作台进行回转运动。图3液压驱动简图由于第二种方案采用液压传动，使得传动系统的重量减轻，结构也更为紧凑，惯性小，调速范围宽，并且运动平稳，所以本次设计回转部分采用第二种方案。2.2 工作台倾斜运动方案的拟定焊接变位机的倾斜机构也有两种驱动方案，方案一：电动机经过减速器减速后，通过扇形齿轮带动工作台倾斜，或通过螺旋副使工作台倾斜。方案二：采用液压缸直接推动工作台倾斜。由于其回转机构以确定为液压驱动，为了

20、使整机的驱动方式更加合理，可靠，其倾斜机构采用方案二，即采用液压缸直接推动工作台进行倾斜，如图4所示。图4倾斜机构简图本次设计的具体参数：最大的工作载1000N;工作台的回转速度为0.2r/min;回转角度为360;工作台倾斜速度为0.5r/min，倾斜角度为120o工作台回转轴的转矩为200N-m3回转机构的设计与计算3.1 减速器的选择根据工作台的驱动阻力矩，并考虑到功率，选取FGM系列行星齿轮减速机，其传动比为i=500.3.2 液压马达的选择3.2.1 选定系统压力根据液压马达输出轴的最大扭矩并综合考虑系统性，可靠性，安全性等条件，初步选定液压系统最高工作压力为10MPa。3.2.2

21、马达的选取及功率，扭矩校核由减速机的选取可知nnmax=n父i=0.2x500x5=500r/min丁=9.55父1032(3-1)n1TCCC41UL1、1CT*n回200X0.2_3由于T=200Nm,所以P=3-=-3-=4.188x10kw9.551039.55103P总=巳达父"总，马达=5.51b03Kw3P35.5110工T马达=9.55父10=9.55父10工=0.105N-mn500由公式qmma，6.2gm如1rlm(3-2)式中：nmmax是马达最大的输出转速，单位：/mMMmax是马达的最大输出扭矩，单位：Nmqmmax是马达的最大排量，单位：ml/即是马达的

22、进出口压差，即所选的系统压力单位：MPanm是马达的机械效率，"m=0.9qmmax=6.28Mmax/：Pm=6.28私105/0.910=0.073ml/r根据以上计算的数据，可以选取1QJM001-0.08液压马达，排量为0.083ml/r,最高转速为500r/min。马达的功率校核：P=(QmDpMNt)/600(3-3)式中Q为输入流量，单位为：L/minDp为马达压降，单位为：MPaNt为总效率Nt=0.9p=(QMDpMNt)/600=(0.083500X100>0.9)/600=6.15w马达的扭矩校核：M=(1.59VgDpNmh)/100=(1.590.08

23、3100.9)/100=0.118Nm确定系统实际工作压力：由公式qmmax=6.28Mmax/斯<得p=8.35MPa3.2.3传动系统的运动和动力参数计算传动系统各轴的转速、功率和转矩计算如下：0轴(液压马达轴)P0=5.51wn0=500r/minp05.51130T0=95500=955-0-0N1m5n。5001轴(减速器高速轴)5=p0M力联=5.510.99=5.45wD=no=500r/minP5.4510工=9550=95500.104Nmn15002轴（减速器低速轴）P2=Pi月减=4.142wn2=500500=1r/minT2=T1i减=0.104父500=52N

24、m3轴（回转轴）P3=P2”齿=4.142x0.97=4.01wn21八八，.n3=一=0.2r/mini齿5T3=T2i齿齿=5250.80=208Nm3.3齿轮的设计与计算齿轮机构可以用于传递两轴间的运动和动力，其特点是：传动准确可靠;效率高；可传递较高的扭矩。故齿轮成为机械中应用最广泛的一种传动机构。选择常用的材料以及热处理。小齿轮，45钢，调质，HBi=235;大齿轮,45车冈，正火，HB2=190,HBiHB2=235190=45合适。选出齿轮精度等级为8级精度，GB1009588。初选小齿轮齿数为Z1=20,大齿轮齿数为Z2=i12MZ1=4.859X20=97.18,圆整齿数取Z

25、2=100,实际齿数比u二四二叁二5Z120(1)按齿面接触疲劳强度设计d1t-32ku1八A,''duZemzhmzJ"KTmm（3-4）确定计算参数T1=9.55610P1=9.5655-1-4051讨1出M0n1500按齿数Z1=20,Z2=80得11=0.735,：2=0.946,则；：=二1；=2=0.735+0.946=1.681因是直齿轮，啡=0,故名”战=1.681k=1.16因为载荷平衡，Ka=1不对称布置，取齿数宽系数中d=0.5查得K=1.08查试选Kvt=0.9ZH=-2(3-5)节点区域系数'Sin：cos：标准直齿圆柱齿轮，=20&

26、#176;,Zh=2.5查得Ze=189.8MPa查得：Hlim1=570Mpa-Hlim=2460Mpa计算应力循环次数_9N1=60nljLh=60父500父1父(2父8M300M16)=2.3父10次9=0.4610次（允许一定量的点蚀）ZN1=1,ZN2=1.05,取Sh=1,Zw=1许用接触应力lcIhi二Hlim1ZNZW_57011sH1=570MPa(3-6)，Hlim2ZN2ZW4601.051LTh2=480MPaSh1取最小值仃h2代入查得Z=0.87。式中K=KaKvK-：K：计算.2kT1dt-31-diZemZhmZJbh,(3-7)圆周速度210.91.081.1

27、61.13101=67.19mm189.8父2.5父0.87:480一二d1tE3.1467.19500V=6000060000=1.758m.s(3-8)VZi1.75820=0.35100100d1=67.19mm查得&=0.81,与假设&=0.9相符合，不需要修正,模数取标准值d167.19m=3.359mmm=4mmd1=mZ1=4x20=80mmd2=mZ2=4x100=400mmb='dd1=0.5X80=40mm圆整取，b2=40mm,b1=45mm(2)校核齿根弯曲疲劳强度(3-9)2KT1,1ctf=YfY辛田名fbd1m取,1=2.80,YFa2=2

28、.18取Ysa1=1.55,Ysa2=1.79lcIf二hliYYXSF(3-10)m<6取6=1,YX=1取OFlim1=430MPa,blim2=37°MPa取Yn=1.0,YN2=1.0,F1=430MPa,k"2=370MPaYFaYSa1I：2.81.554300.010093YFa2YSa22.181.79lcIf2=0.01054370比较大齿轮弱，应按大齿轮校核弯曲疲劳强度，查文献3图7-25得，丫名=0.692KT1b2d1mYFaYsaY=210.91.081.161181.790.69=53.602MPa<层F2=

29、370MPa弯曲疲劳强度足够(4)主要设计结果中心品巨：a1=d-d2=240mm2模数:m=4mm齿数：Z1=20Z2=100分度圆直径：d1=80mmd2=400mm齿顶圆直径：da1=dl2m=80+2>4=88mmda2=d2n=400+2X4=408mm齿根圆直径：df1=d1-2-5m=80-2.54=70mmdf2=d_2.5m：400_2.54=390mm齿宽：b1=40mmb2=45mm3.4 使用计算机软件验算齿轮的强度校核：计算圆柱齿轮传动装置（带有直齿和螺旋齿）的尺寸。包括基于已转换的输出功率的模块设计。允许使用各种类型的更正，包括位移补偿更正。因为可以计算从动齿

30、轮，所以将得到精确的轴距。可以执行强度检查。蚪雕醐配雕龊）比瑞胜韶图6选择制作级别图5选择齿轮的类型图7输入选择齿轮的传动类型图8输入齿轮传动装置尺寸图9输入材料类别图10外部系数对齿轮的影响图11输入齿轮设计参数rd.曲军毒ahFaB=户CHE描H声敷CC|L0躅的|HL7UT，曲旺比系器：ythsf5.跄击内K军装船孽=、“曲速及吊时Ftpi工压力球值本曲vt|M1HfiiTfe-raF4U|L007.<&i$i|lLGLITO&岁值许F01电|2DL5.230S|23S23411*翔度1一豪s|LT5«|Z.DQI.B强度:长船1*图12输入校核信息图13

31、校核合格3.5 回转轴的强度计算3.5.1 轴的结构设计(1)在回转轴上的功率为pi,转速为n,转矩为Ti。参考3.2.3的数据得P3=P2”齿=4.142x0.97=4.01w11n3=0.2r/min(3-11)i齿5T3=T2i齿狗齿=52父5M0.80=208Nm(2)求作用在齿轮上的力：已知大齿轮的分度圆直径为d2=400mm圆周力：Ft=型=2208=1.04KNd2400径向力：Fr=Fttg=二1.04tg20N=1.040.36=0.374KN法向力：Fn=-F-=1.04=1.106KNcos：cos20(3)轴的结构设计：拟定轴的零件的装配方案见图14,由于回转轴的转速太

32、小，并不适用最小轴径的计算公式，所以依照经验，和与同类设计的参数为依据，定最小轴径为65mm图14回转轴根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度d.=70mm,d=86mm,d=90mm,d=100mm,dV=90mm.IIIIII,IVVL|=70mm,L|=52mm,L”=30mm,L|y=167mm,L=34mm轴的总长L=353mm3.5.2回转轴的强度校核变位机的回转轴的受力状态如图7所示，其中a）图是回转轴倾斜角为0c时，b）回转轴倾斜角为min时，c）回转轴倾斜角为90°时。在焊件和夹具的综合重量作用下，回转轴的危险断面在轴承A处，在A点垂直回转轴轴线的截面上受有弯曲力

33、矩MW口扭矩Mn而Mw是绕x轴和y轴的两个弯矩Mx和My合成的。Mx=GhGzesin:My=G2ecos:考虑到G1=Gsina,G2=Gcosa,则A点所受的弯矩为:Mw=.M2xM2y=G.h2sin=一e2cos2:2hesin二cos：sin-式中G:综合重量h:综合重心高，即离回转支承点A截面的距离%:回转轴倾斜角，即相对于机座中垂线的夹角。e:综合重心的偏心矩，即偏离工作台回转中心的距离。(3:回转轴转角。A点截面受的扭矩为：Mn=G1ecosP=Gesin«cosP(3-13)按第三强度理论折算的当量弯矩为：MXd=M2wM2n=G.e2cos21(hsin+ecos

34、：sin:)2(3-13)由式(3-13)得知，当量弯矩Mxd是,(3的二次函数，其值是变化的，Mxd的最大值是式(3-13)导数为零所求的极值，若令N等于式(3-13)根号中的内容，即N=e2cos2P，(hsin二"ecos-sin：)2(3-14)对式(3-14)求偏导数并令其结果为零得：-N2(hsin-ecos：sin-)(hcos二一esin-sin;)=0.:N=2e2cos：(-sin：)2(hsin工二esin:cos-)ecos-cos:=0计算分析后得到，当口与(3满足(3-15)当量弯矩出现最大值MxdmaxGjh2+e2,由式(3-15)得知，当B在0360

35、范围内变化时，对于任意指定的焊接变位机，£为定值，故随（3变化h的曲线即可作出。焊接变位机的h=1.108m,e=0.36m,则在£=0.33情况下口随hB变化的曲线，只要口和（3满足该曲线，就会出现最大当量弯矩。当=750时，则0STflflL20180240300图16a随3变化的曲线在（3=54°和（3=126°时出现最大当量弯矩值。由式得知，当sin（3=±1时，口有一对极值出现，min=acrcote,%max=acrcot（-：）,其关系为max=180-%min,显然，当回转轴倾斜角在min%max范围内才会出现最大当量弯矩，在此

36、范围之外，不会出现当量弯矩的最大值。因而其受力状态是安全的。3.6 联轴器的选取和校核联轴器是机械传动中的常用部件，主要用来联接轴和轴，以传递运动和扭矩，有时也可以作为安全装置。根据传递载荷的大小，轴转速的高低，被安装两部件的精度等，参考各类联轴器特性，选择一种合用的联轴器的类型。1、类型的选择由于两轴对中性要求很高，要求没有位移发生，并且要求构造简单，成本低，可传递较大转矩，为此选用凸缘联轴器。2、载荷计算八-P6公称转矩T=95509550114.6Nmn500由表查得Ka=2.3,所以计算转矩得Tca=KJ=1.5114.6=171.9Nm3、型号选择从GB4323-84中查得GT凸缘联

37、轴器的许用转矩为350Nm,许用最大转速为7000r/min,轴径为3240mm间，故合用。3.7 轴承的选取和校核滚动轴承是现代化机器中广泛应用的部件之一，它是依靠主要元件间的滚动接触来支承转动零件的，选择滚动轴承的理由是：它起动及运转时摩擦力矩较小；起动灵敏；效率高；润滑方便；易于互换。按承载较大的滚动轴承选择其型号。轴承类型选择为深沟球轴承，预期寿命Lh=10000h根据已知条件，选择深沟球轴承为所选轴承，并初定型号为6218求轴承受到的径向载荷Fr1和Fr2Fr1=FNVi-FNhi=.610217002=1806NFr2=FNv2fNh2=14024002=423N(3-16)其中查

38、表得C和Co的值计算Fa/Co查表得e的值计算比值查表得X,Y的值查得fp=1.5计算当量动Fa=1622NFr=1854NC=94000N,Co=79000NFa/Co=1622/79000=0.021e=0.22Fa/F千1622/135400.87>0.22X=0.56Y=2.0P=fp(XFrYFa)=6423N(3-17)计算轴承寿命,106。'106/94000寸VLh=-=I=2.6父10h>16000h60n、p,60M0.2I6423J结论：选取深沟球轴承6218合适3.8键的选取和校核由前计算知：轴的工作转矩T3=200000Nmm选A型普通平键d=70

39、,L=70,初选键46X80GB/T10962003:b=20mm,h=12mm,L=63mm,l=43mm。键的许用挤压应力和许用剪切应力分别取为bp】=110MPah】=90MPa。分别验算键的挤压强度和剪切强度4T2L，p二d21hl4200000701243=18.98<bp】MPa2T2T=d21bl2200000702043=6.64<!.IMPa键的挤压强度和剪切强度满足要求。3.9导电与导气装置焊接变位机作为焊接电源的二次回路的组成部分，必须设有导电装置。目前，在焊接变位机上主要采用电刷式的导电装置，它由电刷，电刷盒，刷袈等组成，结构形式多样。焊接变位机也可以利用自

40、身导电，但必须采取如下措施：使用带有石墨成分的润滑脂，在轴向力的作用下，各传动副之间，轴承内外圈之间须接触紧密。自身导电虽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。4倾斜机构的设计与计算4.1液压缸的设计计算图17倾斜机构液压原理图根据设计目的及要求：工作台的倾斜速度是0.5r/min,倾斜角度是120,进行分析计算确定缸结构尺寸。411工作负载.Fl+Fg=(1000+50)N=1050N4.1.2液压缸主要参数的确定初选工作压力：根据分析此设备负载不大，为适应今后发展改良，扩展使用范围，故选用工作压力为16MPa液压泵。计算液压缸的尺寸：根据设

41、计要求，依据机械设计手册选择范围选取液压缸主体外径D=100mm,d=50mm则液压缸有效面积为:一，一、_一一1一n一一(4-1)(4-2)无杆胫面积：A1D=-102cm=78.5cm44有杆腔面积：A2=A1-A012;_22所以A0=一二d二5cm=19.625cm44A2=78.5cm2-19.625cm2=59cm24.2活塞杆稳定性校核因为活塞杆总行程为350mm，而活塞杆直径为50mm,最大起重载荷为1162N,材料为45钢，稳定安全系数rw=3.2o弹性模量E=206GPa,op=200MPa。4.2.1压杆的柔度I/'=二d464(4-3)(4-4)二d2则惯性半径

42、i=z=g（4-5）,A4该杆为一端固定另一端自由，故N=2。代入柔度计算公式得儿=上=生竺0=56i12.5因为九（人c=123,故选用经验抛物线公式计算临界应力22；可=235-0.00668'=（235-0.00668856）=214MPa4.2.2 校核压杆稳定性因为仃=F=1162Pa=0.6MPa,A-*50210二ijrg二一<14192-=320rw=3.20.6所以压杆满足稳定性条件4.2.3 求液压缸的最大流量Q上=A1V上=78.5父104M35父103m3s=2.7510=16.5Lmir、下=人2V下=59x104x45x103m3/s=2.66x104

43、m7s=15.96L/mir4.3应用的回路4.3.1 换向回路如图17所示，可以采用二位四通或三位四通电磁换向阀，都可以使执行元件换向。采用电磁换向阀最为方便，本设计的液压系统图中就采用三位四通电磁换向阀，因为电磁换向阀动作快，换向有冲击力。换向回路可以变更供油方向来实现液压马达的换向。4.3.2 紧锁回路紧锁回路的功能是通过切断执行元件的进油，出油通道来使它停在任意位置，并防止停止运动后因外界因素而发生窜动。使液压缸紧锁的最简单的方法是利用三位换向阀的M型或O型中位机能来封闭液压缸的两腔，使活塞在行程范围内任意位置停止。但由于滑阀的的泄漏，不能长时间的保持停止位置不动，锁紧度不高。最常用的方法是采用液控单向阀做锁紧元件，在液压缸的两侧油路上都串连一液控单向阀，活塞可以在行程位置上长期锁紧，不会因为外界原因而窜动，其锁紧精度只受液压缸的泄漏和油液压缩性的影响。为了保证锁紧迅速，准确，换向阀应采用H型或Y型中位机能。结论通过以上的设计和计算，比较圆满的达到了设计要求：工作台的倾斜运动能都达到运动灵活自如，工作台无论高速回转，还是低速回转，其转速都比较平稳，均匀。而且，两主臂液压缸，两倾斜液压缸在工作时能构较好的达到同步。本次设计的全液压伸臂式焊接变位机的特点是：机构紧凑，重量较轻，传动刚性好，运行平稳，可以实现大范围无级调速，并有