承重500kg球閥臥式焊接變位機(jī)的設(shè)計(jì)【畢業(yè)設(shè)計(jì)+開(kāi)題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述】

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</p><p><b>　　（二零 屆）</b></p><p>　　承重500kg球閥臥式焊接變位機(jī)的設(shè)計(jì)</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 </p

2、><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>

3、　　焊接變位機(jī)也已成為制造業(yè)的一種不可缺少的設(shè)備，在焊接領(lǐng)域把它劃為焊接輔助機(jī)。就型式系列和品種規(guī)格而言，已問(wèn)世的，約有十余個(gè)系列，百余個(gè)品種規(guī)格，正在形成一個(gè)新興行業(yè)。但是，有關(guān)焊接變位機(jī)的基本概念、型式與分類、主要技術(shù)參數(shù)等，存在不統(tǒng)一的問(wèn)題。</p><p>　　本題目是設(shè)計(jì)能載重500kg工件，進(jìn)行全位置焊接的變位機(jī)械。主要內(nèi)容是關(guān)于焊接時(shí)機(jī)械的雙回轉(zhuǎn)的控制、電機(jī)選擇、減速器的選擇、各個(gè)軸和齒輪軸承的確定

4、以及校核等等。</p><p>　　設(shè)計(jì)的具體過(guò)程是根據(jù)預(yù)定的載荷和要求的焊接速度從而確定設(shè)備所需要的電機(jī)類型，包括：電機(jī)的轉(zhuǎn)速、額定功率、電壓電流等，在此基礎(chǔ)上計(jì)算軸的尺寸和相應(yīng)配件的型號(hào)，并且對(duì)其進(jìn)行相關(guān)的強(qiáng)度、使用壽命等的校核，然后對(duì)一些外購(gòu)件也進(jìn)行選擇。最后使用CAD軟件將相關(guān)的零件圖?？傃b圖繪制出來(lái)。</p><p>　　焊接變位機(jī)有利于實(shí)現(xiàn)最佳位置的焊接過(guò)程。提高工作效率，降低

5、疲勞強(qiáng)度并達(dá)到良好的焊縫成型。</p><p>　　關(guān)鍵詞：焊接變位機(jī)，變位機(jī)，回轉(zhuǎn)。</p><p>　　The design for ball valve horizontal welding positioner of bearing 500kg</p><p>　　Abstract </p><p>　　Welding conj

6、ugation plane has become an indispensable manufacturing equipment , which is zoned welding assistant engine in the welding area. Patterns and varieties of specifications on the series, has been developed, some over 10 se

7、ries, more than 100 varieties of specifications, a newly emerging industries. However, the welding machine conjugation basic concepts, patterns and classification, the main technical parameters, there are not uniform.

8、</p><p>　　This topic is designed to load 500kg working, welding locations throughout the conjugation machinery. Mainly on the subject of welding, mechanical rotation turnover of control, the electrical optio

9、ns, reducer selection, various axle and the wheel bearings and determine accuracy, and so on. </p><p>　　The design process is based on specific target load and speed requirements of welding equipment to det

10、ermine the type of electrical needs, including : the rotational speed electrical, rated power, voltage, current and on the basis of the calculation of axle size and corresponding accessories models, and their associated

11、intensity, and the useful life of accuracy, then for some purchases were also chosen. Finally related to the use of CAD software components map. GAD mapping out. </p><p>　　Stretching arm-welding dislodgement

12、 machine is advantageous to the realization the best position welding process,improves the working efficiency,reduces the fatigue strength and achieves the good welded joint shape.</p><p>　　Keyword : welding

13、 positioner，Positioner ，Rotation.</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　1 緒論1</b></p>

14、<p>　　1.1焊接變位機(jī)及球閥的來(lái)源1</p><p>　　1.2焊接變位機(jī)的意義1</p><p>　　1.3焊接變位機(jī)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀2</p><p>　　1.3.1 國(guó)外的發(fā)展現(xiàn)狀2</p><p>　　1.3.2 國(guó)內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀3</p><p>　　1.4課題研究的主要內(nèi)容3<

15、;/p><p>　　2焊接變位機(jī)設(shè)計(jì)與總體設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.1焊接變位機(jī)的方案設(shè)計(jì)4</p><p><b>　　2.2方案評(píng)價(jià)4</b></p><p>　　2.3 焊接變位機(jī)的總體設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.3.1 工作臺(tái)5</p><p>　　

16、2.3.2 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5</p><p>　　2.3.3 設(shè)計(jì)中傳動(dòng)方式的確定6</p><p>　　3設(shè)計(jì)計(jì)算和校核7</p><p>　　3.1傳動(dòng)比的假定和確定7</p><p>　　3.1.1 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)17</p><p>　　3.1.2 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)28</p><p>　　3.

17、2 傳動(dòng)裝置總效率的確定8</p><p>　　3.2.1 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)1傳動(dòng)的總效率8</p><p>　　3.2.2 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2傳動(dòng)的總效率9</p><p>　　3.3工作臺(tái)阻力矩的計(jì)算9</p><p>　　3.3.1 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)19</p><p>　　3.3.2 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)210</p>

18、<p>　　3.4電動(dòng)機(jī)功率的確定10</p><p>　　3.4.1 電機(jī)容量的確定10</p><p>　　3.4.2 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)1電機(jī)功率的確定11</p><p>　　3.4.3 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2電機(jī)功率的確定11</p><p>　　3.5電機(jī)轉(zhuǎn)速的確定12</p><p>　　3.6電機(jī)類型的確

19、定12</p><p>　　3.6.1 回轉(zhuǎn)電機(jī)112</p><p>　　3.6.2 回轉(zhuǎn)電機(jī)213</p><p>　　3.7齒輪的設(shè)計(jì)和校核13</p><p>　　3.7.1 工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)1中齒輪的設(shè)計(jì)和校核13</p><p>　　3.3.2 工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2中齒輪的設(shè)計(jì)和校核15</p&

20、gt;<p>　　3.8軸的設(shè)計(jì)校核17</p><p>　　3.8.1 初步設(shè)計(jì)17</p><p>　　3.8.2 軸1的設(shè)計(jì)17</p><p>　　3.8.3 軸2的設(shè)計(jì)18</p><p>　　3.8.4 軸3的設(shè)計(jì)18</p><p>　　3.8.5 軸4的設(shè)計(jì)18</p&g

21、t;<p>　　3.9軸強(qiáng)度的校核19</p><p>　　3.9.1 軸2強(qiáng)度校核19</p><p>　　3.10軸承的選擇與校核21</p><p>　　3.11鍵連接的選擇與強(qiáng)度校核25</p><p>　　3.12機(jī)架的設(shè)計(jì)26</p><p>　　3.12.1本設(shè)計(jì)中的具體要求26

22、</p><p>　　3.13其它外購(gòu)件的選擇26</p><p><b>　　結(jié)論28</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)29</b></p><p><b>　　致謝30</b></p><p><b>　　附錄31&l

23、t;/b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1焊接變位機(jī)及球閥的來(lái)源</p><p>　　1920年捷克作家卡雷爾·查培克在其劇本中最早使用機(jī)器人一詞，劇中機(jī)器人“Robot”這個(gè)詞的本意是苦力，即劇作家筆下的一個(gè)具有人的外表，特征和功能的機(jī)器，是一種人造的勞力。它是最早的工業(yè)機(jī)器人設(shè)想。2

24、0世紀(jì)40年代中后期，機(jī)器人的研究與發(fā)明得到了更多人的關(guān)心與關(guān)注。1954年美國(guó)戴沃爾最早提出了工業(yè)機(jī)器人的概念，并申請(qǐng)了專利。1959年第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人在美國(guó)誕生，開(kāi)創(chuàng)了機(jī)器人發(fā)展的新紀(jì)元。隨著機(jī)器人的發(fā)展，變位機(jī)這種輔助機(jī)器生產(chǎn)的設(shè)備也隨之誕生。</p><p>　　球閥問(wèn)世于20世紀(jì)50年代，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的的不斷改進(jìn)，在短短的40年時(shí)間里，已迅速發(fā)展成為一種主要的閥類。在西方國(guó)

25、家工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，球閥的使用正在逐年不斷的上升。球閥它具有旋轉(zhuǎn)90度的動(dòng)作，旋塞體為球體，有圓形通孔或通道通過(guò)其軸線。球閥在管路中主要用來(lái)做切斷、分配和改變介質(zhì)的流動(dòng)方向，它只需要用旋轉(zhuǎn)90度的操作和很小的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩就能關(guān)閉嚴(yán)密。球閥最適宜做開(kāi)關(guān)、切斷閥使用，但近來(lái)的發(fā)展已將球閥設(shè)計(jì)成使它具有節(jié)流和控制流量之用，如V型球閥。 </p><p>　　球閥的主要特點(diǎn)是本身結(jié)構(gòu)緊湊，密封可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，密封面與

26、球面常在閉合狀態(tài)，不易被介質(zhì)沖蝕，易于操作和維修，適用于水、溶劑、酸和天然氣等一般工作介質(zhì)，而且還適用于工作條件惡劣的介質(zhì)，如氧氣、過(guò)氧化氫、甲烷和乙烯等，在各行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。球閥閥體可以是整體的，也可以是組合式的。焊接球閥是目前國(guó)外使用廣泛的一類閥門。焊接球閥內(nèi)部采用普通碳鋼，外面焊接耐腐蝕的不銹鋼，其既滿足各項(xiàng)性能只能，又可以大量節(jié)省貴重金屬，節(jié)約成本。</p><p>　　1.2焊接變位機(jī)的意義<

27、/p><p>　　在現(xiàn)代加工和制造過(guò)程中，焊接變位機(jī)已悄然成為的一種不可缺少的設(shè)備，其作用越來(lái)越突出。特別是近十年來(lái)，這一產(chǎn)品在我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)有了很大的發(fā)展，獲得了廣泛地應(yīng)用。各種機(jī)械產(chǎn)品和機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)件大多數(shù)都很復(fù)雜，尤其是各種機(jī)械的主要關(guān)鍵部件，其焊接質(zhì)量的好壞直接影響整機(jī)性能。使用焊接變位機(jī)械可縮短焊接輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證和改善焊接質(zhì)量，并可充分發(fā)揮各種焊接方法的效能。</

28、p><p>　　1.3焊接變位機(jī)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　1.3.1國(guó)外的發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　德國(guó)Severt 公司，美國(guó)Aroson 公司，算是比較典型的生產(chǎn)焊接變位機(jī)的企業(yè)。德國(guó)的CLOOS、奧地利igm、日本松下機(jī)器人公司等，都生產(chǎn)伺服控制與機(jī)器人配套的焊接變位機(jī)。德國(guó) Severt 公司主要生產(chǎn)8 種類型的產(chǎn)品，其中7 種是焊接變位機(jī)。每種

29、型式的焊接變位機(jī)，按其功能講，均包括基本型、調(diào)速型、CNC 程控型和機(jī)器人配套型等4 種產(chǎn)品。共有33 個(gè)產(chǎn)品型式，每種型式都包括上述四種功能的產(chǎn)品相當(dāng)于132 個(gè)產(chǎn)品系列。額定負(fù)荷為100dN～10kdN。</p><p>　　美國(guó) Aronson 公司生產(chǎn)的焊接設(shè)備有焊接變位機(jī)、操作機(jī)、滾輪架等，可稱世界之最。這個(gè)公司生產(chǎn)的焊接變位機(jī)，主要類型為傾翻—回轉(zhuǎn)式、傾翻—回轉(zhuǎn)升降式、雙座雙回轉(zhuǎn)式，雙座單回轉(zhuǎn)式和雙座

30、單回轉(zhuǎn)升降式。其承載能力范圍為11kg～1810 噸。美國(guó)pride 公司生產(chǎn)的變位機(jī)， 美國(guó)MBC 公司生產(chǎn)的用于管道和小零件焊接的變位機(jī)。詳細(xì)來(lái)講，美國(guó)Aronson 公司生產(chǎn)的焊接變位機(jī)主要包括：手動(dòng)雙回式，即C 系列，包括型號(hào)C1000、2000、4000，承載能力25 磅～4000 磅；小型傾翻—回轉(zhuǎn)式，即LD 系列，型號(hào)LD 60N、150N、300N，承載能力分別為132 磅、330 磅、660 磅；傾翻—回轉(zhuǎn)式，傾翻角度

31、135 度，D、HD 系列，承載能力314 磅～7 萬(wàn)磅；傾翻—回轉(zhuǎn)(換銷)定位升降式，傾翻角度135 度，承載能力4300 磅～12 萬(wàn)磅。此外還有傾翻—回轉(zhuǎn)式，傾翻角度90 度，G 系列；雙座回轉(zhuǎn)式，DCG 系列；單回轉(zhuǎn)式HTS 系列；單回轉(zhuǎn)(齒輪齒條)升降式。</p><p>　　德國(guó) LCOOS 公司是國(guó)際上生產(chǎn)焊接設(shè)備的大型公司之一。生產(chǎn)焊接機(jī)器人、焊機(jī)等產(chǎn)品。也生產(chǎn)作為焊接機(jī)器人外部軸的焊接變位機(jī)。&

32、lt;/p><p>　　日本松下(Panasonic)公司也是機(jī)器人制造公司。這個(gè)公司生產(chǎn)的機(jī)器人外部設(shè)備—焊接變位機(jī)有12個(gè)系列。他們把傳動(dòng)裝置、機(jī)座、夾具體等做成了標(biāo)準(zhǔn)模塊，集合而成這些產(chǎn)品系列。按軸數(shù)和結(jié)構(gòu)型式分類：1 軸變?yōu)闄C(jī)分3 個(gè)系列，即立式單回轉(zhuǎn)、臥式單座單回轉(zhuǎn)、雙座單回轉(zhuǎn)式；2 軸變?yōu)闄C(jī)有5 個(gè)系列，即：C、H、L、準(zhǔn)L 型雙回轉(zhuǎn)式；3 軸變位機(jī)包括3 個(gè)系列；5 軸變位機(jī)有1 個(gè)系列。</p&

33、gt;<p>　　1.3.2國(guó)內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　現(xiàn)在我國(guó)生產(chǎn)焊接變位機(jī)的廠家已經(jīng)不少，大都不成規(guī)模。以變位機(jī)為主導(dǎo)產(chǎn)品發(fā)展起來(lái)的企業(yè)，尚未形成。天津鼎盛公司工程機(jī)械有限公司、無(wú)錫市陽(yáng)通機(jī)械設(shè)備有限公司、長(zhǎng)沙海普公司、威達(dá)自動(dòng)化焊接設(shè)備公司等單位生產(chǎn)的變位機(jī)在國(guó)內(nèi)占有較大市場(chǎng)。到2000年，國(guó)內(nèi)已開(kāi)發(fā)的變位機(jī)產(chǎn)品約70余品種規(guī)格。以下簡(jiǎn)述這些變位機(jī)的基本型式。 </p>

34、<p>　　⑴全雙回轉(zhuǎn)式。包括L、H(雙座)、C型雙回轉(zhuǎn)式(BZ2-、BZ2A-、BZ2B-、BZ2D-系列)。 </p><p>　　⑵傾翻-回轉(zhuǎn)式焊接變位機(jī)（BZ2C-系列）。 </p><p>　　⑶單回轉(zhuǎn)式焊接變位。包括三種型式：雙座單回轉(zhuǎn)式（BZ-、BZ1--、BZA--、BZA1--系列）、雙座單回轉(zhuǎn)尾架移動(dòng)式（BZY--、BZAY-、BZA1Y-系列）、單座單回轉(zhuǎn)（

35、立式BZAL-、BZL-，臥式BZW-、BZAW-斜式BZAX-系列）。 </p><p>　　以上基本型產(chǎn)品發(fā)展了17個(gè)系列，主要為普通型，用于手把焊。此外，還有調(diào)速型、聯(lián)控型（PLC、微機(jī)控制）和機(jī)器人配套型產(chǎn)品。與焊接機(jī)器人配套用的變位機(jī)，開(kāi)發(fā)了十余個(gè)品種。包括：工位變換變位機(jī)（不參與焊接），如，立式雙工位、四工位、八工位變位機(jī)，雙座單回轉(zhuǎn)式八工位和傾翻回轉(zhuǎn)式雙工位變位機(jī)等；與機(jī)器人配套焊接變位機(jī)（機(jī)器人外

36、部軸），如，傾翻-回轉(zhuǎn)伺服傳動(dòng)式、雙座單回轉(zhuǎn)伺服傳動(dòng)式、多軸單回轉(zhuǎn)伺服傳動(dòng)式等。[1]</p><p>　　1.4課題研究的主要內(nèi)容</p><p>　　本設(shè)計(jì)總結(jié)國(guó)內(nèi)外關(guān)于焊接變位機(jī)的設(shè)計(jì)研制和使用方面的經(jīng)驗(yàn)和存在的問(wèn)題的前提下，本論文主要設(shè)計(jì)一個(gè)普通500kg臥式焊接變位機(jī)。</p><p><b>　　方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)；</b></p

37、><p>　　齒輪傳動(dòng)比及傳動(dòng)效率的計(jì)算；</p><p><b>　　雙回轉(zhuǎn)力矩的計(jì)算；</b></p><p>　　傳動(dòng)部分各部件尺寸的計(jì)算和強(qiáng)度的校核；</p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)件的選用。</b></p><p>　　2設(shè)備方案設(shè)計(jì)與總體設(shè)計(jì)</p>

38、<p>　　2.1焊接變位機(jī)的方案設(shè)計(jì)</p><p>　　焊接變位機(jī)設(shè)計(jì)是為了滿足焊接生產(chǎn)的功能，分析設(shè)計(jì)時(shí)要從該變位機(jī)在整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)中的功能來(lái)考慮：</p><p>　　對(duì)待焊接部件的裝夾和固定；</p><p>　　在設(shè)計(jì)參數(shù)許可的范圍內(nèi)對(duì)不同外形部件的焊接；</p><p>　　使焊接工件能夠沿著一定的軌跡運(yùn)動(dòng)到合適的焊接位

39、置；</p><p>　　對(duì)常見(jiàn)的工作環(huán)境能夠適應(yīng)。</p><p>　　能適應(yīng)尺寸要求下的不同形狀的工件焊接；</p><p>　　結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，外形尺寸小，成本低；</p><p>　　多數(shù)采用標(biāo)準(zhǔn)件，方便制造。</p><p>　　本焊接變位機(jī)適用與中小工件的手工焊接，自動(dòng)焊接等。能有效的將工件調(diào)整到合適的焊接位置。

40、特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，安全，成本較低。</p><p>　　表2-1設(shè)計(jì)的基本數(shù)據(jù)</p><p><b>　　2.2方案評(píng)價(jià)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)單明了，由于多數(shù)采用標(biāo)準(zhǔn)件，所以方便加工。</p><p>　　2.3焊接變位機(jī)的總體設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容&l

41、t;/p><p>　　本焊接變位機(jī)由工作平臺(tái)、雙回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、機(jī)座組成。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：</p><p>　　圖2-1 變位機(jī)工作原理示意圖</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的變位機(jī)，設(shè)想的運(yùn)動(dòng)方式是，由回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)1電機(jī)帶動(dòng)軸與齒輪，通過(guò)齒輪帶動(dòng)回轉(zhuǎn)2機(jī)架回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2是通過(guò)回轉(zhuǎn)架上的另一個(gè)電機(jī)，通過(guò)軸與齒輪傳動(dòng)，帶動(dòng)三爪卡盤360度轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣就能實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)自由度下的轉(zhuǎn)

42、動(dòng)。</p><p><b>　　2.3.1 工作臺(tái)</b></p><p>　　它用于工件的固定。采用三爪卡盤，方便固定工件。</p><p>　　2.3.2 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)</p><p>　　用于實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)上工件的回轉(zhuǎn)。其中有很多傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)。</p><p>　　傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則：<

43、;/p><p>　　小功率傳動(dòng) 選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、標(biāo)準(zhǔn)化較高的類型。</p><p>　　大功率傳動(dòng) 首要考慮因素是傳動(dòng)的效率，減低功率的損耗。</p><p>　　易出現(xiàn)過(guò)載和載荷變化較大的傳動(dòng) 選擇有過(guò)載保護(hù)和能起緩沖作用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。常見(jiàn)的如帶傳動(dòng)。</p><p>　　工作環(huán)境較差 選擇封閉的齒輪和鏈傳動(dòng)。</p>&

44、lt;p>　　傳動(dòng)精度要求較高 選擇蝸桿或者加工精度高的齒輪傳動(dòng)。</p><p>　　傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置的原則：</p><p>　　齒輪傳動(dòng) 傳動(dòng)效率高，又分為斜齒輪、圓柱齒輪、圓錐齒輪等，傳動(dòng)平穩(wěn)性和均勻性逐個(gè)升高，故布置時(shí)也有低速級(jí)到高速級(jí)。</p><p>　　蝸桿傳動(dòng) 承載能力比齒輪低，一般布置在高速級(jí)。</p><p>　

45、　改變運(yùn)動(dòng)形式的傳動(dòng)，如：連桿傳動(dòng)、凸輪傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)等，一般布置在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的最后一級(jí)。</p><p>　　2.3.3 設(shè)計(jì)中傳動(dòng)方式的確定</p><p>　　采用哪一種傳動(dòng)形式，應(yīng)根據(jù)具體情況具體分析，不僅考慮到技術(shù)性能指標(biāo)，同時(shí)還要考慮經(jīng)濟(jì)成本，對(duì)提出的各種方案應(yīng)在綜合比較它們的技術(shù)——經(jīng)濟(jì)指標(biāo)后才可做出決策，在這次設(shè)計(jì)中，考慮了上述因素，我選擇的傳動(dòng)形式有下面幾種：</p&

46、gt;<p><b>　?。?）回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)1</b></p><p>　　在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，有兩級(jí)傳動(dòng)：第一級(jí)蝸輪蝸桿傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)。</p><p>　　蝸輪蝸桿傳動(dòng)：電動(dòng)機(jī)的功率經(jīng)過(guò)帶傳遞以后，還需要進(jìn)行轉(zhuǎn)速的降低，蝸輪蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)就是減速比很大，并且傳動(dòng)過(guò)程中，能量損失很小，傳動(dòng)效率高。</p><p><b>　　回

47、轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2</b></p><p>　　在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2中，也有兩級(jí)傳動(dòng)，都是圓柱齒輪傳動(dòng)。</p><p><b>　　3設(shè)計(jì)計(jì)算和校核</b></p><p>　　焊接變位機(jī)由工作平臺(tái)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，傾斜機(jī)構(gòu)，基座，電氣控制機(jī)構(gòu)和焊接導(dǎo)電裝置等組成。設(shè)備的基本參數(shù)如表3-1。</p><p>　　表3-1設(shè)備的基本

48、參數(shù)</p><p>　　3.1 傳動(dòng)比的假定和確定</p><p>　　工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)1： </p><p>　　預(yù)設(shè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1000r/min，預(yù)先設(shè)定的工作臺(tái)回轉(zhuǎn)速度為0.1~1r/min。</p><p>　　根據(jù)i1=電機(jī)轉(zhuǎn)速/工作臺(tái)轉(zhuǎn)速=1000/0.1~1=1000~10000，選i1=2000。工作臺(tái)回轉(zhuǎn)速度為0.5r/

49、min。</p><p><b>　　工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2：</b></p><p>　　預(yù)設(shè)電機(jī)轉(zhuǎn)速為1500r/min。工作臺(tái)回轉(zhuǎn)速度為0.1~0.8r/min。</p><p>　　根據(jù)i2=電機(jī)轉(zhuǎn)速/工作臺(tái)轉(zhuǎn)速=1000/0. 1~0.8=1875~15000，選i2=3000。工作臺(tái)回轉(zhuǎn)速度為0.5r/min。</p>&l

50、t;p>　　3.1.1 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)1</p><p>　　采用兩級(jí)蝸桿減速器作為第一級(jí)減速機(jī)構(gòu)，該減速器的減速比在200~900之間。</p><p>　　表3-2 CCWU100-CCWU500型低速級(jí)蝸桿在蝸輪之下的裝配型式與主要尺寸</p><p>　　選用傳動(dòng)比為：500，ZC1型雙級(jí)蝸桿減速器CCWU100（相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表3-2）。</p>

51、;<p>　　電機(jī)外的一級(jí)采用齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)比為：3。</p><p>　　3.1.2 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2</p><p>　　圖3-1 擺線針輪減速器型號(hào)示意</p><p>　　在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2設(shè)計(jì)中，選用擺線針狀減速器作為第一級(jí)減速機(jī)構(gòu)，該減速器屬于外購(gòu)件，各個(gè)字母所代表的含義見(jiàn)圖3-1。從圖中得知：BWED130-505-0.75，B-B系列擺線針輪減速

52、W-臥式安裝；D-普通型動(dòng)力源；130-機(jī)型號(hào)；505-傳動(dòng)比；0.75-電機(jī)功率。傳動(dòng)比：505，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2有兩個(gè)齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)比為i=2.97。</p><p>　　3.2傳動(dòng)裝置總效率的確定</p><p>　　3.2.1 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)的總效率</p><p>　　A 第一級(jí)蝸桿的效率。</p><p>　　第一級(jí)蝸桿它的傳動(dòng)效率在0.

53、85~0.95之間，取0.92</p><p>　　B 第二級(jí)圓柱齒輪的傳動(dòng)效率。</p><p>　　第二級(jí)圓柱齒輪的傳動(dòng)效率在0.96~0.99之間，取傳動(dòng)的效率為0.98</p><p>　　所以，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)1總的傳動(dòng)效率為=0.92×0.98=0.9</p><p>　　3.2.2 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2的傳動(dòng)總效率</p>

54、<p>　　擺線針狀減速器的傳動(dòng)效率在0.90~0.97 之間，選0.95；</p><p>　　在減速器外連接的圓柱齒輪的傳動(dòng)效率在0.96~0.99之間，為計(jì)算方便，取0.98；</p><p>　　在連接中還有兩個(gè)滑動(dòng)軸承，傳動(dòng)效率取0.96；</p><p>　　綜合得到，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2的總傳動(dòng)效率為0.86。</p><p>

55、;　　3.3 工作臺(tái)阻力矩的計(jì)算</p><p>　　3.3.1 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)1</p><p>　　回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)1主要由一級(jí)蝸輪蝸桿傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)構(gòu)成，傳動(dòng)比較大，傳動(dòng)效率也不低。</p><p>　　圖3-2 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)1傳動(dòng)示意圖</p><p><b>　　根據(jù)轉(zhuǎn)距計(jì)算公式</b></p><p>

56、<b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　得到：</b></p><p>　　T’=0.50.01×(272745+272780)=1.704（N.m）</p><p><b>　　根據(jù)公式：</b></p><p>　　T”=

57、 （3-2）</p><p><b>　　得到：</b></p><p>　　T”=0.4012000=4.8（N.m） </p><p><b>　　所以，總的阻力矩</b></p><p>　　T=k(T”+T’)=1.2

58、×[4800+1704]=7.805(N.m)</p><p>　　3.3.2 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2</p><p>　　回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2的示意圖如圖3-3：</p><p>　　圖3-3 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)示意圖</p><p>　　回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2的力矩公式</p><p>　　T=G0.01×

59、 （3-3）</p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　d —軸徑，</b></p><p><b>　　d=50mm</b></p><p><b>　　從而得到：</b></p><

60、;p>　　=7025=1.75（N.m）</p><p>　　3.4 電動(dòng)機(jī)額定功率的確定</p><p>　　3.4.1 電機(jī)容量的確定</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)的容量用額定功率表示 ，所選電動(dòng)機(jī)的額定功率應(yīng)該等于或稍大于工作要求的功率，也就是：</p><p>　　P額定=（1~1.3）Pd </p><

61、p>　　Pd—機(jī)械要求電機(jī)輸出的功率</p><p>　　Pd =Pw/電機(jī)至工作機(jī)械之間的傳動(dòng)裝置總效率</p><p>　　機(jī)械所需的輸入功率Pw由機(jī)器工作阻力和運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算得：</p><p><b>　　當(dāng)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)</b></p><p>　　Pw=

62、 （3-4）</p><p><b>　　當(dāng)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)</b></p><p>　　Pw= （3-5）</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　F——工作機(jī)的阻力（N）</p><p>　　

63、Vw——工作機(jī)的線速度（m/s）</p><p>　　T——工作機(jī)的阻力矩（N.m）</p><p><b>　　——工作機(jī)的效率</b></p><p>　　nw——工作機(jī)的轉(zhuǎn)速（r/min）</p><p>　　工作機(jī)效率選取0.8</p><p>　　3.4.2 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)1電機(jī)額定功率的確定

64、</p><p><b>　　由公式</b></p><p>　　P額定=（1~1.3）×Pd （3-6） </p><p>　　Pd =Pw/ （3-7） </p><p><b>　　得到&

65、lt;/b></p><p><b>　　Pw=</b></p><p>　　P額定=0.56~0.73kw </p><p><b>　　取p=0.6kw</b></p><p>　　3.4.3 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2電機(jī)額定功率的確定</p><p><b>　　由&

66、lt;/b></p><p>　　P額定=（1~1.3）×Pd</p><p><b>　　Pw=</b></p><p>　　Pd =Pw/=0.12/0.8=0.15kw</p><p><b>　　得到</b></p><p>　　P額定=0.15~0.

67、195kw</p><p>　　取P額定=0.18kw</p><p>　　3.5 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的確定</p><p>　　P額定相同的電動(dòng)機(jī)有不同的轉(zhuǎn)速。我所選擇的Z2系列直流電動(dòng)機(jī)有以下幾種轉(zhuǎn)速供選擇：600r/min~3000r/min。電機(jī)的轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的尺寸也增大，成本高，所以應(yīng)當(dāng)綜合考慮選用合適的電機(jī)轉(zhuǎn)速。</p><p>　　

68、具體的轉(zhuǎn)速由下面的公式確定：</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　n'd——電動(dòng)機(jī)可選轉(zhuǎn)速范圍（r/min）；</p><p>　　——傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比的合理范圍；</p><p>　　i&#

69、39;1…i'n——各級(jí)傳動(dòng)比的范圍；</p><p>　　n——工作機(jī)的轉(zhuǎn)速。</p><p><b>　　根據(jù)公式得到：</b></p><p>　　A 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)1電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速范圍</p><p>　　n’d=I’a n=2000（0.1~1）=200~2000</p><p>　　

70、B 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速的范圍</p><p>　　n’d=I’a n=3000（0.1~0.8）=300~2400</p><p>　　由此，確定電機(jī)的轉(zhuǎn)速為 1500r/min。</p><p>　　3.6 電機(jī)類型的確定</p><p>　　3.6.1 回轉(zhuǎn)部分1</p><p>　　考慮到理論計(jì)算與實(shí)際的差

71、距，經(jīng)濟(jì)性，可靠性等，選用額定功率為0.6KW的Z2－22電動(dòng)機(jī)，具體參數(shù)見(jiàn)表3-3：</p><p>　　Z2系列小型直流電機(jī)為中華人民共和國(guó)機(jī)械工業(yè)部JB1104-68部頒標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)系列小型直流電機(jī)。</p><p>　　Z2系列電機(jī)根據(jù)使用要求可制成濕熱地區(qū)使用的具有防潮、防霉、防鹽霧性能的濕熱帶型（TH）直流電機(jī)。</p><p>　　型號(hào)含義：Z表示

72、直流，2表示第二次全國(guó)定型設(shè)計(jì)，橫線后數(shù)字表示機(jī)座號(hào)與鐵心長(zhǎng)短，例如Z2-11前一個(gè)1代表1號(hào)機(jī)座，后一個(gè)1代表短鐵心，而Z2-112中11代表11號(hào)機(jī)座，2代表長(zhǎng)鐵心。選定的電機(jī)基本參數(shù)見(jiàn)表3-3：</p><p>　　表3-3 轉(zhuǎn)速為1500r/min的Z2直流電機(jī)基本參數(shù)</p><p>　　3.6.2 回轉(zhuǎn)電機(jī)2</p><p>　　考慮到理論計(jì)算與實(shí)際的

73、差距，經(jīng)濟(jì)性，可靠性等，選用BWDE130-505-2-0.18（見(jiàn)表3-8）的擺線針輪減速器所帶的電機(jī)符合要求。</p><p>　　3.7 齒輪的設(shè)計(jì)與校核</p><p>　　3.7.1 工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)1中齒輪的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　A 材料的選擇</b></p><p>　　考慮到減小體積，傳動(dòng)中的小

74、齒輪選用硬齒面圓柱直齒齒輪。從參考資料[5]，在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中連接減速器的小齒輪選用40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度240~285HBS。</p><p><b>　　B確定齒數(shù)，模數(shù)</b></p><p>　　小齒輪Z=24；傳動(dòng)齒輪Z=72；轉(zhuǎn)速不大，功率較小，選擇齒輪的精度為8級(jí)；載荷平穩(wěn)，對(duì)稱分布，載荷綜合系數(shù)選擇K=1.2；采用硬齒面，故齒寬系數(shù)=0.6<

75、/p><p>　　分度圓直徑由下面的公式3-8得：</p><p><b>　?。?-9）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　T——齒輪轉(zhuǎn)距，N.m；</p><p>　　b——輪齒接觸寬度，mm；</p><p>　

76、　K——載荷綜合系數(shù)，取K=1.2；</p><p>　　——齒輪的許用接觸應(yīng)力；</p><p>　　u——齒輪的齒數(shù)比；</p><p><b>　　——齒寬系數(shù)</b></p><p><b>　　從參考文獻(xiàn)[2]得</b></p><p>　　=750N/mm，u=3

77、得到</p><p>　　d==201.2mm,取d1=205mm</p><p>　　模數(shù)m=d1/Z1=8.5mm 分度圓直徑d=248.5=205mm d=728.5=612mm</p><p><b>　　取d2=615mm</b></p><p>　　齒輪寬度b=0.6205=123mm</p>

78、<p><b>　　校核齒輪彎曲強(qiáng)度</b></p><p><b>　　公式：</b></p><p><b>　　（3-10）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　——復(fù)合齒輪系數(shù)；&

79、lt;/b></p><p><b>　　m——模數(shù)；</b></p><p><b>　　T——齒輪轉(zhuǎn)矩；</b></p><p>　　b——出論接觸系數(shù)；</p><p>　　K——載荷綜合系數(shù)；</p><p><b>　　Z——齒數(shù)；</b>

80、;</p><p>　　[]——齒輪的彎曲許用應(yīng)力</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5，得=2.65，=1.58, =2.23，=1.76，=580N/mm，=300N/mm，=1。</p><p><b>　　由公式：</b></p><p>　　[]=

81、 （3-11）</p><p><b>　　得到：</b></p><p>　　[]=580N/mm2 []=300N/mm2</p><p>　　又因?yàn)镵=1.2，m=8.5mm ，b=123mm</p><p><b>　　得到：</b></p><p>　　=18

82、0N/mm[]=580N/mm=.==142 N/mm[]=300N/mm2 </p><p>　　所以，設(shè)計(jì)的回轉(zhuǎn)1齒輪符合使用要求。</p><p>　　3.7.2 工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2中齒輪的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　A 材料的選擇</b></p><p>　　考慮到減小體積，傳動(dòng)中的小齒輪選用硬齒面圓柱直齒

83、齒輪。從參考資料[5]，在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2中連接擺線針輪減速器的小齒輪選用40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度240~285HBS。</p><p><b>　　B確定齒數(shù)，模數(shù)</b></p><p>　　小齒輪Z=20；傳動(dòng)齒輪Z=60；轉(zhuǎn)速不大，功率較小，選擇齒輪的精度為8級(jí)；載荷平穩(wěn)，對(duì)稱分布，載荷綜合系數(shù)選擇K=1.2；采用硬齒面，故齒寬系數(shù)=0.6，u=2.97<

84、;/p><p><b>　　==134.5mm</b></p><p><b>　　取=135mm,</b></p><p>　　模數(shù)m=d3/Z3=7mm 分度圓直徑d3=207=140mm </p><p>　　d4=727=504mm，取d4=505mm</p><p>

85、;　　齒輪寬度b=0.6135=81mm</p><p><b>　　校核齒輪彎曲強(qiáng)度：</b></p><p><b>　　由公式：</b></p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5，得=2.80，=1.55, =2.29，=1.73，=580N/mm，=300N/mm，=1。</p><p>

86、;　　由 []= 得到： （3-12）</p><p>　　[]=580N/mm []=300N/mm 又因?yàn)镵=1.2，m=7mm ，b=81mm</p><p><b>　　得到：</b></p><p>　　=152.2N/mm[]=580N

87、/mm</p><p>　　=.==115 N/mm[]=300N/mm </p><p>　　所以，設(shè)計(jì)的回轉(zhuǎn)2齒輪符合使用要求。</p><p>　　幾何尺寸計(jì)算結(jié)果列于下表3-4：（取，） </p><p>　　表3-4 圓柱齒輪的參數(shù)（單位mm）</p><p><b>　　3.8 軸的設(shè)計(jì)&l

88、t;/b></p><p>　　3.8.1 初步估計(jì)</p><p>　　根據(jù)所受載荷的不同，軸分為心軸、傳動(dòng)軸、轉(zhuǎn)軸三種。</p><p>　　設(shè)計(jì)直徑是軸上受扭矩處的最小直徑。在軸上會(huì)有鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度削弱，一個(gè)鍵槽，直徑應(yīng)當(dāng)增大3%~5%。</p><p>　　3.8.2 軸1（回轉(zhuǎn)1）的設(shè)計(jì)</p><p&g

89、t;　　A 材料的選擇，通常用45#鋼正火處理。</p><p><b>　　B 軸徑的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　根據(jù)公式 </b></p><p>　　（mm） （3-13）</p><p><b>　　式中：<

90、/b></p><p>　　p——軸傳遞的功率；</p><p><b>　　n——軸的轉(zhuǎn)速；</b></p><p>　　C——由軸的許用應(yīng)力確定的系數(shù)（在表3-5中查）</p><p>　　d——軸的最小直徑 (mm)</p><p>　　表3-5 軸的常用材料的C值</p>

91、;<p>　　根據(jù)材料的性質(zhì)，C取100。得到 ==71.7mm 所以取d=75mm</p><p>　　3.8.3 軸2（回轉(zhuǎn)1）的設(shè)計(jì)</p><p>　　A 材料的選擇，此軸受力比較大，用合金鋼高溫淬火處理。</p><p><b>　　B 軸徑的選擇</b></p><p>　　根據(jù)公式：（m

92、m） d==103mm 取d=105mm</p><p>　　3.8.4 軸3（回轉(zhuǎn)2）的設(shè)計(jì)</p><p>　　A 材料的選擇 通常用45#鋼正火處理。</p><p><b>　　B 軸徑的選擇</b></p><p>　　根據(jù)公式：（mm） d==47mm 取d=50mm</p>

93、;<p>　　3.8.5 軸4（回轉(zhuǎn)2）的設(shè)計(jì)</p><p>　　A 材料的選擇 通常用45#鋼正火處理。</p><p><b>　　B 軸徑的選擇</b></p><p>　　根據(jù)公式：（mm）, d==66.3mm </p><p>　　取d=70mm； </p><p

94、>　　注意：在上面的計(jì)算中得到的軸的直徑都是指該軸受扭處的最小直徑，在軸的其它段，直徑應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)相應(yīng)的變化，如在有鍵槽的地方直徑增大3%~5%。</p><p>　　3.9 軸的強(qiáng)度的校核[3]</p><p>　　3.9.1（回轉(zhuǎn)1）軸2的強(qiáng)度校核</p><p>　　設(shè)為圓周力，為徑向力，。查閱工具書得</p><p>　　=

95、 （3-16） </p><p>　　= （3-17）</p><p>　　所以 =</p><p><b>　　=</b></p><p>　　軸2受力如圖3

96、-4：</p><p>　　圖3-4回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)1軸2 的受力圖</p><p>　　單獨(dú)考慮如圖3-5：</p><p>　　圖3-5 單獨(dú)考慮軸2 的受力圖</p><p>　　對(duì)B點(diǎn)： </p><p>　　對(duì)A點(diǎn)： </p><p>&l

97、t;b>　　彎矩圖</b></p><p>　　圖3-6回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)1軸2 的彎矩圖</p><p>　　單獨(dú)考慮M作用如圖3-7：</p><p>　　圖3-7 軸2單獨(dú)考慮M時(shí)的彎矩圖</p><p><b>　　彎矩圖如圖3-8：</b></p><p>　　圖3-8回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)1

98、軸2 的彎矩圖</p><p>　　由以上可知，危險(xiǎn)面處得最大彎矩：</p><p>　　又因?yàn)?</p><p>　　根據(jù)第四強(qiáng)度理論得 </p><p><b>　　（3-18） </b></p><p><b>　?。?-19） </b><

99、;/p><p>　　又從參考文獻(xiàn)得軸的彎曲許用應(yīng)力為</p><p>　　軸的直徑 （3-20）</p><p>　　所以軸的強(qiáng)度和尺寸符合設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　3.10 軸承的選擇和校核</p><p>　　軸承主要分為滾動(dòng)軸承和

100、滑動(dòng)軸承兩種。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮選擇已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的滾動(dòng)軸承。</p><p>　　滾動(dòng)軸承又分為球軸承和滾子軸承。在同樣的外形尺寸下，滾子軸承的滾動(dòng)體與滾道成線接觸，它比成電接觸的球軸承承載能力大、抗沖擊能力強(qiáng)，但是球軸承的制造方便、價(jià)格低廉，并且運(yùn)轉(zhuǎn)靈活。</p><p>　　在這次設(shè)計(jì)中，從承載能力，電機(jī)轉(zhuǎn)速等各個(gè)方面考慮，我選擇角接觸球軸承。</p><p>

101、　　從參考文獻(xiàn)[4]表8-158得：</p><p>　　軸1（回轉(zhuǎn)1）選擇角接觸球軸承GB/T292-7019C；</p><p>　　軸2（回轉(zhuǎn)1）選擇角接觸球軸承GB/T292-7016C；</p><p>　　軸3（回轉(zhuǎn)2）選擇角接觸球軸承GB/T292-7012C；</p><p>　　軸4（回轉(zhuǎn)2）選擇角接觸球軸承GB/T292-

102、7018C；</p><p>　　軸5（回轉(zhuǎn)2）選擇角接觸球軸承GB/T292-7018C；</p><p>　　擺線針輪減速器外的傳遞齒輪軸選擇深溝球軸承GB/T292-7012C。</p><p><b>　　軸承的校核：</b></p><p>　　計(jì)算靜強(qiáng)度：主軸的軸承為角接觸球軸承7016C。</p>

103、;<p><b>　　根據(jù)公式：</b></p><p><b>　　（3-16）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——基本額定靜載荷 </p><p>　　——靜載荷安全系數(shù)（可在表3-6中查） </p>&

104、lt;p><b>　　——當(dāng)量靜載荷</b></p><p>　　當(dāng)量靜載荷和當(dāng)量動(dòng)載荷P的概念類似[5]，是一個(gè)換算的靜載荷，在這個(gè)載荷的作用下，受力最大的滾動(dòng)體與滾道接觸處的應(yīng)力值與實(shí)際徑向載荷R，軸向載荷A復(fù)合作用下產(chǎn)生的應(yīng)力值相等，其計(jì)算公式為：，R和A分別為軸承所承受的徑向和軸向載荷。</p><p>　　分別是計(jì)算當(dāng)量靜載荷時(shí)的徑向載荷系數(shù)和軸向載荷

105、系數(shù)。從參考文獻(xiàn)[7]表8-158得：軸承7016C的額定動(dòng)載荷C=58.5KN，額定靜載荷C=55.8KN。</p><p>　　由前面計(jì)算可知，軸承的徑向載荷分別為R=26.5KN，軸向載荷為A=0N。由參考文獻(xiàn)[2]得：=1 =0 =1 </p><p><b>　　計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷</b></p><p><b>　　公式<

106、;/b></p><p>　　P=K（XP+YA） （3-17）</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　K——?jiǎng)虞d荷系數(shù) 查表的K=1.1</p><p><b>　　P——當(dāng)量動(dòng)載荷</b></p>&

107、lt;p><b>　　R——軸承徑向載荷</b></p><p><b>　　A——軸承軸向載荷</b></p><p>　　X——計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷時(shí)的徑向系數(shù)（在表3-7中查）</p><p>　　Y——計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷時(shí)的軸向系數(shù)</p><p>　　從參考文獻(xiàn)[4]表8-158得：</

108、p><p>　　軸承7016C的額定動(dòng)載荷C=58.5KN，額定靜載荷C=55.8KN。</p><p>　　工作溫度系數(shù)K=1，計(jì)算得到C=48700N。</p><p>　　由表3-7中得A/C=0，e=0，A/R=0，X=1，Y=0，所以</p><p>　　P=（XR+YA）=1.1×（26500+0）=29150N。</

109、p><p>　　表3-6 靜載荷安全系數(shù)</p><p>　　表3-7幾種滾動(dòng)軸承計(jì)算當(dāng)量靜載荷的系數(shù)</p><p><b>　　計(jì)算所需額定動(dòng)載荷</b></p><p><b>　　（3-18）</b></p><p><b>　　式中：</b><

110、;/p><p>　　P——當(dāng)量動(dòng)載荷 </p><p><b>　　n——轉(zhuǎn)速 </b></p><p>　　L——軸承預(yù)期設(shè)計(jì)壽命，根據(jù)工作情況取25000</p><p>　　得到 =29150NC=48700N</p><p>　　所以，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2，軸選用深溝球軸承7016C是合理的。&

111、lt;/p><p><b>　　計(jì)算軸承壽命</b></p><p><b>　　公式3-19：</b></p><p><b>　?。?-19）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　是壽命指數(shù)，因?yàn)?/p>

112、選用球軸承，所以取3；</p><p>　　得到=77718h25000h</p><p>　　所以，軸承的使用壽命達(dá)到了要求。</p><p>　　3.11 鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度校核</p><p>　　3.11.1 中間軸與齒輪用鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度校核</p><p>　　（1）圓柱齒輪與軸的鍵聯(lián)接</p&g

113、t;<p>　　① 選用普通平鍵（A型）</p><p>　　按中間軸裝齒輪處的軸徑=75，以及輪轂長(zhǎng)=100，</p><p>　　查表，選用鍵20×12。</p><p><b>　?、?強(qiáng)度校核</b></p><p>　　鍵材料選用45鋼，查表知，鍵的工作長(zhǎng)度，，按公式的擠壓應(yīng)力</

114、p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　所以鍵的聯(lián)接的強(qiáng)度是足夠的，選用本鍵合適。</p><p>　?。?） 低速軸和高速軸上的鍵效核方法同上，材料同樣選用45鋼。</p><p><b>　　經(jīng)校核，合格。</b></p><p>　　3.12 機(jī)架的設(shè)計(jì)&l

115、t;/p><p>　　機(jī)架是焊接變位機(jī)的支撐部件，不僅對(duì)焊接工作臺(tái)及轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)起支撐作用還要保證整個(gè)機(jī)床在焊接加工時(shí)的穩(wěn)定性。對(duì)機(jī)架的設(shè)計(jì)要求是：</p><p>　　良好的工藝性，制造簡(jiǎn)單，成本低；</p><p><b>　　剛性和抗震性要好；</b></p><p>　　受力均勻，變形和熱應(yīng)力要小，強(qiáng)度有保證；</

116、p><p><b>　　安裝和運(yùn)輸方便。</b></p><p>　　在工業(yè)生產(chǎn)中，在保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度也是必須考慮的因素。</p><p>　　3.12.1 在本設(shè)計(jì)中的具體要求</p><p><b>　　A 機(jī)架的尺寸</b></p><p>　

117、　本焊接變位機(jī)需要人站立著操作，所以，我們把機(jī)架的高度設(shè)計(jì)為1700mm，工作臺(tái)高度為1200mm。</p><p>　　B 機(jī)架的制造材料和加工方法</p><p>　　機(jī)架受力采用槽鋼，槽鋼的性能穩(wěn)定，質(zhì)量比較容易控制。機(jī)架正面與側(cè)面采用鑄鋼ZG25[5]焊接成型夠，焊接機(jī)架使用鋼材，彈性模量比較高，在保證剛度相同的情況下，鋼材的機(jī)架比鑄鐵的重量要輕許多。機(jī)架的背面用5mm鐵皮包裹。&

118、lt;/p><p>　　3.13 其他外購(gòu)件的選擇</p><p>　　3.13.1 帶制動(dòng)電機(jī)的擺線針輪減速器</p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)查，可以選用上海諾為傳動(dòng)機(jī)械有限公司生產(chǎn)的擺線針輪減速器BWED130-505-0.75型，具體參數(shù)見(jiàn)下表3-8：</p><p>　　表3-8 X B系列擺針減速器型號(hào)選擇表</p>

119、<p>　　擺線針輪減速器的特點(diǎn)： （1）減速比大和效率高 單機(jī)減速時(shí)速比就能達(dá)1：87，若采用多級(jí)減速比，減速比則更大，效率在90%以上。運(yùn)行平穩(wěn)，噪聲低，擺線針齒嚙合齒數(shù)較多，具有機(jī)械平衡的原理，使振動(dòng)和噪聲限制在最小程度。使用可靠，壽命長(zhǎng)。</p><p>　　因主要零件是高碳鋼經(jīng)淬火處理（HRC58-62），且運(yùn)轉(zhuǎn)接觸采用滾動(dòng)摩擦，基本上無(wú)磨損，所以經(jīng)久耐用。（2）結(jié)構(gòu)緊湊、體積小

120、 設(shè)計(jì)合理、維修方便，容易分解安裝，最少零件個(gè)數(shù)以及簡(jiǎn)單的潤(rùn)滑，使擺線針輪減速機(jī)深受用戶的信賴。</p><p>　　擺線針輪減速器的用途：</p><p>　　擺線針輪行星減速器采用擺齒輪與針齒嚙合的行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的減速器，速比范圍大，使用效率高，廣泛應(yīng)用于各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中。如化纖、印染、紡織、化工、起重、運(yùn)輸、礦山、冶煉、石油及食品工業(yè)。</p><p>&

121、lt;b>　　結(jié)論</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)一種普通臥式焊接變位機(jī)，通過(guò)設(shè)計(jì)和校核，得出以下結(jié)論：</p><p>　　1、本焊接變位機(jī)有兩個(gè)自由度，能夠?qū)崿F(xiàn)工作臺(tái)的雙回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行全位置焊接。</p><p>　　2、本焊接變位機(jī)能夠適應(yīng)不同形狀和尺寸的焊件。</p><p>　　3、本變位機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔。&

122、lt;/p><p>　　4、本設(shè)計(jì)能夠保證焊接操作方便、省力、安全，具有良好的工藝性，便于制造、維修和保養(yǎng)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　?。?］鄭永強(qiáng).焊接變位機(jī)型式與系列的論述[J].天津工程機(jī)械研究院.2005.32（1）：3-15.</p><p>　　［2］陳秀寧.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[

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125、;/p><p>　?。?0］鄧文英.金屬工藝學(xué)[M]. 高等教育出版社.2002.</p><p>　　［11］王政.焊接工裝夾具及變位機(jī)械性能、設(shè)計(jì)、選用[M].2004.</p><p>　?。?2］孫桓,葛文杰.機(jī)械原理[M],第七版.高等教育出版社.2006.</p><p>　　［13］王政,喬及森.弧焊機(jī)器人工作站中數(shù)控變位機(jī)的研制[