伸臂式焊接變位機(jī)設(shè)計(jì)--工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)論文1

1、伸臂式焊接變位機(jī)設(shè)計(jì)-工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)摘要焊接變位機(jī)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是焊接變位機(jī)方案設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容，而焊接變位機(jī)運(yùn)動(dòng)自由度確實(shí)定是其前提條件。焊接變位機(jī)的關(guān)鍵是對(duì)變位機(jī)進(jìn)行最正確位置焊接所需要的運(yùn)動(dòng)自由度的設(shè)計(jì)，如平動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)計(jì)。伸臂式焊接變位機(jī)是將工件回轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)，以便使工件上的焊縫置于水平和船形位置的機(jī)械裝置。伸臂式焊接變位機(jī)是應(yīng)用最廣泛的一種焊接變位機(jī)，載重量一般不超過1噸。其主體局部是翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、底座。此次論文論述了焊接變位機(jī)械的組成，工作原理，重點(diǎn)講述了其中的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過帶傳動(dòng)，二級(jí)蝸桿蝸輪減速器的傳動(dòng)，從而使工作臺(tái)得到預(yù)期的回轉(zhuǎn)速度。回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中測(cè)速發(fā)電機(jī)的使

2、用，將其工作臺(tái)的瞬間速度反響到電動(dòng)機(jī)，從而調(diào)整電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而使工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)速度穩(wěn)定在某個(gè)范圍內(nèi)，保證了焊縫質(zhì)量。關(guān)鍵詞：焊接變位機(jī)械；測(cè)速發(fā)電機(jī)；回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；減速器AbstractThe design of the moving system of the welding positioner is the core content of the scheme design ,but the system depends on the moving freedoms certainty.The key part of the design of the welding positioner

3、is the design of the moving freedom, according to the best welding position. The main parts of the welding positioner include overturning machinery, circumgyrating machinery,and the base.The arm-extending welding posioner is used most widely ,the load is less than one ton.The arm-extending welding p

4、ositioner is the machine which makes the workpiece circumgyrate and overturn to make the welding line on the workpiece park the level direction and cymbate position. The welding positioners makeup and operating principle make up of the paper ,which disserates the design of the turning gear of the ma

5、chine .The belt driving and two stage worm worm wheel retarder make the turning gear realize the mans anticipating speed.The use of the techogenerator which will feed back the instant speed to the generator and then the controller will adjust the speed makes sure of the high welding line quality.Key

6、 words: welding positioner; techogenerator; turning gear; retarder目錄 TOC o 1-2 h z HYPERLINK l _Toc223581495 摘要 PAGEREF _Toc223581495 h I HYPERLINK l _Toc223581496 Abstract PAGEREF _Toc223581496 h II HYPERLINK l _Toc223581497 目錄 HYPERLINK l _Toc223581497 前言1 HYPERLINK l _Toc223581498 第1章 緒論2 HYPERLI

7、NK l _Toc223581500 1.1伸臂式焊接變位機(jī)械概述 PAGEREF _Toc223581500 h 2 HYPERLINK l _Toc223581499 1.2 課題研究的意義及現(xiàn)狀5 HYPERLINK l _Toc223581500 1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容5 HYPERLINK l _Toc223581501 第2章 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中非標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核7 HYPERLINK l _Toc223581502 回轉(zhuǎn)主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核.7減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算.9帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算.26 HYPERLINK l _Toc223581503 第3章 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中標(biāo)準(zhǔn)件的選擇及校核29

8、HYPERLINK l _Toc223581504 3.1 軸承的選擇及校核29 HYPERLINK l _Toc223581505 3.2 鍵的選擇及校核34 HYPERLINK l _Toc223581506 3.3 電動(dòng)機(jī)螺紋緊固件密封圈的選擇及校核36 HYPERLINK l _Toc223581503 第4章 焊接變位機(jī)械其它機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)概述37 HYPERLINK l _Toc223581504 4.1 伸臂梁的設(shè)計(jì)計(jì)算37 HYPERLINK l _Toc223581505 4.2 傾斜機(jī)構(gòu)中減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算37 HYPERLINK l _Toc223581506 4.3 底座

9、和箱體的設(shè)計(jì)37 HYPERLINK l _Toc223581507 結(jié)論39 HYPERLINK l _Toc223581508 參考文獻(xiàn)40 HYPERLINK l _Toc223581509 致謝41 HYPERLINK l _Toc223581510 附件142 HYPERLINK l _Toc223581511 附件253前言隨著現(xiàn)代工業(yè)的開展和焊接技術(shù)的不斷進(jìn)步，焊接作為一種金屬連接的工藝方法。在金屬結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中已根本取代了鉚接連接工藝。許多傳統(tǒng)的鑄鍛制品也有焊接制品或鑄-焊，鍛-焊制品所代替。焊接結(jié)構(gòu)廣泛用于是由于化工工業(yè)重型與礦山機(jī)械，起重與運(yùn)輸設(shè)備，汽車與船舶制造，航空航天技術(shù)

10、，建筑結(jié)構(gòu)與國(guó)防工業(yè)等領(lǐng)域中。許多產(chǎn)品，例如大型的超高壓容器，除采用焊接工藝外，難以設(shè)想有更好的方法。在先進(jìn)的工業(yè)國(guó)中，焊接產(chǎn)品的用鋼量已到達(dá)總用鋼量的43%以上，為了制造如此龐大的焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，需建立大量專門制造焊接結(jié)構(gòu)的工廠，而其中焊接變位機(jī)那么是滿足其焊接工藝的重要根底。本次論文主要介紹0.5t伸臂式旋轉(zhuǎn)焊接變位機(jī)的總體設(shè)計(jì)及其裝配，其中包括回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，傾斜機(jī)構(gòu)，箱體，底座的設(shè)計(jì)及其計(jì)算，重點(diǎn)介紹其中的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)主要包括工作臺(tái)，回轉(zhuǎn)主軸，二級(jí)蝸輪蝸桿減速器，帶傳動(dòng)局部，電動(dòng)機(jī)等。經(jīng)過設(shè)計(jì)計(jì)算及其校核各個(gè)主軸，所選零件的強(qiáng)度和壽命到達(dá)要求的標(biāo)準(zhǔn)。編者 2021年6月緒論1.1

11、伸臂式焊接變位機(jī)械概述隨著現(xiàn)代工業(yè)的開展和焊接技術(shù)的不斷進(jìn)步，焊接作為一種金屬連接的工藝方法。在金屬結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中已根本取代了鉚接連接工藝。許多傳統(tǒng)的鑄鍛制品也有焊接制品或鑄-焊，鍛-焊制品所代替。焊接結(jié)構(gòu)廣泛用于是由于化工工業(yè)重型與礦山機(jī)械，起重與運(yùn)輸設(shè)備，汽車與船舶制造，航空航天技術(shù)，建筑結(jié)構(gòu)與國(guó)防工業(yè)等領(lǐng)域中。許多產(chǎn)品，例如大型的超高壓容器，除采用焊接工藝外，難以設(shè)想有更好的方法。在先進(jìn)的工業(yè)國(guó)中，焊接產(chǎn)品的用鋼量已到達(dá)總用鋼量的43%以上，為了制造如此龐大的焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，需建立大量專門制造焊接結(jié)構(gòu)的工廠，而其中焊接變位機(jī)那么是滿足其焊接工藝的重要根底。近幾年來對(duì)焊接產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來越高

12、，傳統(tǒng)的手工定位已不能夠滿足其精度要求，焊接變位機(jī)械便應(yīng)運(yùn)產(chǎn)生使用，近幾年并隨著控制理論的成熟開展，將其運(yùn)用到其機(jī)械當(dāng)中，發(fā)揮了越來越大的作用。伸臂式焊接變位機(jī)械主要用于手工焊和筒形工件的自動(dòng)焊，為了防止側(cè)向傾覆以及不使整機(jī)機(jī)構(gòu)尺寸過大，其載重量一般設(shè)計(jì)在1000千克，最大不超過3000千克。焊接變位機(jī)械的組成分類及使用特點(diǎn) 焊接變位機(jī)械是焊接工藝設(shè)備的一局部，焊接工藝設(shè)備的分類見圖2-1。概括地說焊接變位機(jī)械由回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，傾斜機(jī)構(gòu)及其底座三大局部組成：回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由工作臺(tái)，回轉(zhuǎn)主軸，二級(jí)蝸輪蝸桿減速器，帶輪，電動(dòng)機(jī)，箱體等組成；傾斜機(jī)構(gòu)由伸臂梁，二級(jí)蝸輪蝸桿減速器，帶輪，電動(dòng)機(jī)，箱體等組成。通常焊

13、接變位機(jī)械可分為變位機(jī)、翻轉(zhuǎn)機(jī)、滾輪架、升降機(jī)等四大類：一、變位機(jī)變位機(jī)是通過工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使工件所有焊縫處于最理想的位置進(jìn)行焊接，使焊縫質(zhì)量的提高有了可靠的保證，它是焊接各種軸類、盤類、筒體等回轉(zhuǎn)體零件 的理想設(shè)備，同時(shí)也可用來焊接機(jī)架、機(jī)座、機(jī)殼等非長(zhǎng)形工件。選用變位機(jī)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1) 應(yīng)根據(jù)工件的質(zhì)量、固定在工作臺(tái)上的工件重心至臺(tái)面的重心高度、重心偏心距來選用適當(dāng)噸位的變位機(jī)。(2) 要在變位機(jī)上焊接圓形焊縫時(shí)，應(yīng)根據(jù)工件直徑與焊接速度計(jì)算出工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)速度；如變位機(jī)僅用于工件的變位，工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)速度及傾翻速度應(yīng)根據(jù)工件的幾何尺寸及重量選擇，對(duì)大型、重型工件速度應(yīng)慢些。

14、工作臺(tái)的傾翻速度一般是不能調(diào)節(jié)的，如在傾翻時(shí)要進(jìn)行焊接工作，應(yīng)對(duì)變位機(jī)提出特殊要求。(3) 工作臺(tái)應(yīng)有聯(lián)接焊接地線的位置，且不受工作臺(tái)回轉(zhuǎn)的影響。不允許將焊接地線接在變位機(jī)機(jī)架上，從而使焊接電流通過軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)零件。(4) 批量生產(chǎn)定型工件時(shí)，可選用具有程序控制性能的變位機(jī)。(5) 變位機(jī)只能使工件回轉(zhuǎn)、翻動(dòng)，要使焊接過程自動(dòng)化、機(jī)械化，還應(yīng)考慮用相應(yīng)的焊接操作機(jī)械。二、翻轉(zhuǎn)機(jī)它是將工件繞水平軸翻轉(zhuǎn)，使之處于有利施焊位置的機(jī)械，適用于梁、柱、框架、橢圓容器等長(zhǎng)形工件的裝配焊接。焊接翻轉(zhuǎn)機(jī)種類繁多，常見的有頭架式、頭尾架式、框架式、轉(zhuǎn)環(huán)式、鏈條式及油壓千斤頂式。(1) 頭尾架式翻轉(zhuǎn)機(jī) 這種翻轉(zhuǎn)機(jī)由

15、主動(dòng)的頭架及從動(dòng)的尾架組成，它們之間的距離可根據(jù)所支撐的工件長(zhǎng)度調(diào)節(jié)。當(dāng)工作較重時(shí)應(yīng)考慮將頭尾架固定在根底上，防止傾倒。頭尾架式翻轉(zhuǎn)機(jī)的缺點(diǎn)是工件由兩端支承，翻轉(zhuǎn)時(shí)頭架端要施加扭轉(zhuǎn)力，因而不適用于剛性小，易撓曲的工件；另外，當(dāng)設(shè)備安裝不當(dāng)，頭尾架的兩根樞軸不在同一軸線上時(shí)，工件會(huì)受到過大的扭轉(zhuǎn)力矩使翻轉(zhuǎn)困難，甚至造成工件扭壞或樞軸因發(fā)生超負(fù)荷而扭斷。對(duì)于短工件可以不考慮兩端支撐，可僅將工件固定在頭架上進(jìn)行反轉(zhuǎn)，而不用尾架。(2) 框架式翻轉(zhuǎn)機(jī) 用一根橫梁連接在頭尾架的樞軸上或工作臺(tái)上，可構(gòu)成框架式翻轉(zhuǎn)機(jī)。工作時(shí)工件固定在橫梁上有橫梁帶開工件一起翻轉(zhuǎn)。為減小驅(qū)動(dòng)力矩，應(yīng)使橫梁工件合成的縱向重心線

16、盡可能與樞軸的軸線相重合。(3) 轉(zhuǎn)環(huán)式翻轉(zhuǎn)機(jī) 這類翻轉(zhuǎn)機(jī)使用于長(zhǎng)度和重量均較大，截面又多變化的工件翻轉(zhuǎn)。(4) 液壓千斤頂式翻轉(zhuǎn)機(jī) 液壓千斤頂式翻轉(zhuǎn)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，載重量大，通常用于將工件作的翻轉(zhuǎn)。三、滾輪架定位器及定位裝置壓夾器及裝配裝置裝配用工藝裝備推拉裝置焊接變位機(jī)焊接滾輪架焊接翻轉(zhuǎn)機(jī)裝配臺(tái)架焊件操作機(jī)械橫臂式焊接機(jī)單軌式焊接機(jī)懸架式焊接機(jī)門架式焊接機(jī)爬行式焊接機(jī)電渣焊焊接機(jī)焊接機(jī)器人焊接生產(chǎn)工藝裝備焊接機(jī)械焊接用工藝裝備 焊工操作機(jī)械焊絲處理裝置焊劑回收裝置焊劑墊焊接輔助裝置裝配焊接組合工藝裝備裝配焊接組合輔助裝備檢查用工藝裝備圖2-1 焊接生產(chǎn)工藝裝備的分類它是借助焊件與主動(dòng)滾輪間的摩

17、擦力帶動(dòng)圓筒形焊件旋轉(zhuǎn)的機(jī)械裝置。主要用于回轉(zhuǎn)體工件的裝配與焊接，其載重可從幾十千克到千噸以上。按其結(jié)構(gòu)形式可分為三大類：1、自調(diào)式滾輪架2、長(zhǎng)軸式焊接滾輪架。3、組合式焊接滾輪架。四、升降機(jī)它是用來將工人及裝備升降到所需的高度的裝置，主要用于高大焊件的手工焊和半自動(dòng)焊及裝配作業(yè)。其主要結(jié)構(gòu)形式有：1、管結(jié)構(gòu)肘臂式。2、管筒肘臂式。3、板結(jié)構(gòu)肘臂式。4、立柱式。 伸臂式焊接變位機(jī)械的工作原理焊接變位機(jī)械主要為焊接工藝提供適宜的工作焊點(diǎn)，其具體的實(shí)現(xiàn)過程是：回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)輸出一定的轉(zhuǎn)速，經(jīng)過帶輪一次減速后，然后經(jīng)過二級(jí)蝸輪蝸桿減速器兩次減速，最后由回轉(zhuǎn)主軸，經(jīng)過工作臺(tái)輸出焊件所需要

18、的焊接速度，以期到達(dá)所需要的焊縫要求；傾斜機(jī)構(gòu)主要實(shí)現(xiàn)工件在空間上的傾斜，本次論文所要研究的是傾斜機(jī)構(gòu)空間四十五度范圍內(nèi)的傾斜，其具體的實(shí)現(xiàn)過程：整個(gè)傾斜機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)輸出一定的轉(zhuǎn)速，經(jīng)過帶輪一次減速后，然后經(jīng)過二級(jí)蝸輪蝸桿減速器兩次減速，最后其輸出軸與錐角四十五度的伸臂梁相連接，伸臂梁與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)相連從而實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)在空間上的四十五度傾斜。底座在整個(gè)機(jī)械工作過程中起到抗振，平衡的作用。1.2 課題研究意義及現(xiàn)狀當(dāng)前焊接變位機(jī)械的研究在國(guó)內(nèi)已經(jīng)比擬成熟，有普通的焊接變位機(jī)械，如伸臂式焊接變位機(jī)械,座式焊接變位機(jī)械等等。伸臂式焊接變位機(jī)械與座式焊接變位機(jī)械的區(qū)別是：伸臂旋轉(zhuǎn)時(shí)在空間的軌跡為

19、一錐面。因此在改變工件傾斜位置的同時(shí)，將伴隨有工件的升高和下降。其中，有些焊接變位機(jī)械將液壓系統(tǒng)應(yīng)用到回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和傾斜機(jī)構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)了比擬好的工作效果。本次論文處于對(duì)大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行的一次綜合性的梳理及應(yīng)用，對(duì)學(xué)生的綜合能力進(jìn)行的一次較為實(shí)質(zhì)性的鍛煉。1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容本次論文從整體上對(duì)焊接變位機(jī)械進(jìn)行設(shè)計(jì)，它包括焊接機(jī)械當(dāng)中的傾斜機(jī)構(gòu)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，以及底座的總體設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)機(jī)械當(dāng)中的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)描述：從工作臺(tái)的設(shè)計(jì)到回轉(zhuǎn)主軸，二級(jí)蝸輪蝸桿減速器，帶輪及其傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì)計(jì)算，電動(dòng)機(jī)的選擇，箱體的設(shè)計(jì)等。該次論文中回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用了測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)速發(fā)電機(jī)是輸出電動(dòng)勢(shì)與轉(zhuǎn)速成比例的微特電

20、機(jī)。測(cè)速發(fā)電機(jī)的繞組和磁路經(jīng)精確設(shè)計(jì)，其輸出電動(dòng)勢(shì)E和轉(zhuǎn)速n成線性關(guān)系，即E=Kn,K是常數(shù)。改變旋轉(zhuǎn)方向時(shí)輸出電動(dòng)勢(shì)的極性即相應(yīng)改變。在被測(cè)機(jī)構(gòu)與測(cè)速發(fā)電機(jī)同軸聯(lián)接時(shí)，只要檢測(cè)出輸出電動(dòng)勢(shì)，就能獲得被測(cè)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速，故又稱速度傳感器和導(dǎo)電裝置，其目的是利用控制理論即將工作臺(tái)的即時(shí)速度反響給電動(dòng)機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的精確回轉(zhuǎn)，保證焊接質(zhì)量，獲得優(yōu)良的焊縫成型，導(dǎo)電裝置可防止焊接電流通過軸承，齒輪等傳動(dòng)零件時(shí)起弧，產(chǎn)生 “咬傷零件的現(xiàn)象第2章 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中非標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核2.1.回轉(zhuǎn)主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核工作臺(tái)及其工件總質(zhì)量，回轉(zhuǎn)主軸的危險(xiǎn)斷面位于軸承處，所受的彎曲力矩為：圖2-1 回轉(zhuǎn)主軸受力

21、分析示意圖 2-1其中：綜和質(zhì)量， 偏心距，這里取臺(tái)面高度，這里取。這里，的取值參見下表2-1。 回轉(zhuǎn)軸傾斜角?；剞D(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)角。表2-1 焊接變位機(jī)械的型號(hào)及參數(shù)型號(hào)最大負(fù)荷Q(kg)偏心距e (mm)重心距B(mm)臺(tái)面高度h (mm)回轉(zhuǎn)速度n1(r/min)焊接額定電流AmA傾斜角度()HB25254063-315135HB25255080-500135HB10010063100-500135HB2502501604001000630135HB50050016040010001000135HB1000100025040012501000135HB20002000250400125012501

22、35HB3150315025040016001250135HB4000400025040016001250135HB5000500025040016001250135HB8000800020040016001600135HB100001000020040020001600135HB160001600020050020001600120HB200002000020063025002000120HB315003150020080025002000120HB400004000016080031502000105HB5000050000160100031502000105HB8000080000160

23、100031502000105其軸承處的扭矩：， 2-2按第三強(qiáng)度理論折算的當(dāng)量彎矩為： 2-3該式在滿足條件時(shí)才出現(xiàn)最大值。其值為: , 2-4對(duì)于指定的變位機(jī)：，該數(shù)據(jù)由文獻(xiàn)10表7-11查得。從而得出因此回轉(zhuǎn)主軸的強(qiáng)度可選在的范圍內(nèi)任意位置進(jìn)行計(jì)算。其值： 2-5式中：根本許用應(yīng)力，且，其中：比例因子，應(yīng)力集中系數(shù)，平安系數(shù)，對(duì)稱疲勞極限根據(jù)材料確定，取回轉(zhuǎn)主軸材料為45鋼，正火處理。所對(duì)應(yīng)的代入上式可得：在這里取。2.2.減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算 此處省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整說明書和設(shè)計(jì)圖紙等.請(qǐng)聯(lián)系扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載！該論文已經(jīng)通過辯論2.

24、校核蝸輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度蝸輪蝸桿材料選用：蝸輪選用鑄造錫青銅：ZCuSn10P1; 蝸桿選用: 20Cr.蝸輪蝸桿中心矩: 2-11 接觸疲勞強(qiáng)度： 2-12材料的彈性影響系數(shù)。單位是對(duì)于青銅或鑄鐵蝸輪與鋼蝸桿配對(duì)時(shí)取=160。兩材料的接觸系數(shù)，由文獻(xiàn)11表11-18查得：工作載荷系數(shù)， 2-13機(jī)械使用系數(shù)，由文獻(xiàn)11表10-2得：齒面載荷分布系數(shù)由文獻(xiàn)11表10-4得： 動(dòng)載系數(shù)， 由文獻(xiàn)11表10-8得：由于蝸輪圓周速度: 2-14蝸輪的公稱轉(zhuǎn)矩： 鑄造錫青銅蝸輪的根本許用應(yīng)力。由文獻(xiàn)11表11-7查得： ， 2-15 其中：蝸輪蝸桿工作壽命系數(shù)， 2-16 應(yīng)力循環(huán)系數(shù)： 2-17

25、蝸輪每轉(zhuǎn)一次，每個(gè)輪齒的嚙合次數(shù).這里取蝸輪轉(zhuǎn)速,；工作壽命, 故蝸輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度滿足使用條件。3.校核蝸輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度根據(jù)文獻(xiàn)11公式： 2-18 其中要求：其中：蝸輪齒形系數(shù)，可由蝸輪的當(dāng)量齒數(shù)： 2-19及蝸輪變位系數(shù)X2決定： 2-20 可由文獻(xiàn)11圖11-19查得：螺旋角影響系數(shù)， 2-21 222其中可由文獻(xiàn)11表11-8查得 其中：蝸輪蝸桿工作壽命系數(shù)， 223 為應(yīng)力循環(huán)系數(shù)： 224 蝸輪轉(zhuǎn)速,；工作壽命, 225 蝸輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足使用條件。4.蝸桿的剛度校核計(jì)算蝸桿受力后如產(chǎn)生過度變形，就會(huì)造成輪齒上的載荷集中，影響蝸輪與蝸桿的正確嚙合。所以需進(jìn)行蝸桿

26、的剛度校核，其校核剛度條件為： 226其中蝸桿材料許用的最大撓度。 其中：蝸桿分度圓直徑。蝸桿材料的彈性模量。 蝸桿危險(xiǎn)截面的慣性矩。 227 其中為蝸桿的齒根圓直徑。 228 ，蝸桿兩端支撐點(diǎn)間的跨距。 229 蝸桿所受的圓周力。 230蝸桿所受的徑向力。 231 其中，見其圖2-2其中為蝸輪齒形角。.圖2-2 蝸輪蝸桿嚙合受力示意圖 232其中:蝸桿的公稱轉(zhuǎn)矩；蝸輪的公稱轉(zhuǎn)矩。其中:二級(jí)蝸輪蝸桿的傳動(dòng)效率； 233傳動(dòng)導(dǎo)程角,當(dāng)量摩擦角；可根據(jù)蝸輪蝸桿的相對(duì)滑動(dòng)速度由文獻(xiàn)11表11-18查得.由文獻(xiàn)11表11-18查得當(dāng)量摩擦角. 蝸桿的剛度滿足使用條件。5.二級(jí)蝸桿軸的強(qiáng)度校核鑒于二級(jí)蝸

27、桿多處承受疲勞載荷，應(yīng)對(duì)其疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核，其軸徑為64mm校核如下，蝸桿軸力學(xué)模型簡(jiǎn)化如圖2-1所示，圖2-3 二級(jí)蝸桿結(jié)構(gòu)示意圖C點(diǎn)處受力分析如下： 2-34 ，向其軸心處簡(jiǎn)化其彎矩為: D點(diǎn)處受力分析如下：有前面相關(guān)數(shù)據(jù)可得： 235 整個(gè)蝸桿軸所受的扭矩為：。 分別計(jì)算軸承處的水平力及豎直平面的受力： 水平面： 236 237 代入數(shù)據(jù)求得： . 豎直平面： 238 . 239代入數(shù)據(jù)求得： .由彎扭矩圖可得危險(xiǎn)截面出現(xiàn)在D處，那么總的力矩為： 根據(jù)軸的彎扭合成強(qiáng)度條件為： 240其中：折合系數(shù)，取軸的抗彎截面系數(shù)，總的彎矩；計(jì)算得：， 。，故蝸桿軸滿足其疲勞強(qiáng)度條件。6.選取蝸桿傳動(dòng)

28、的潤(rùn)滑方法根據(jù)蝸輪蝸桿的相對(duì)滑動(dòng)速度:載荷類型為重型載荷，故可采用油池潤(rùn)滑。7.二級(jí)蝸桿蝸輪傳動(dòng)熱平衡計(jì)算校核及其選用冷卻裝置 241其中: 周圍空氣的溫度，常溫情況下可取20。蝸桿蝸輪的傳動(dòng)效率, 箱體的文獻(xiàn)11面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，可取=(8.1517.45) 當(dāng)周圍空氣流動(dòng)良好時(shí)可取偏大值。這里取.輸入功率。 242 ,其中80為其臨界溫度。故在通風(fēng)良好的情況下，不需要加散熱裝置。 一級(jí)蝸輪蝸桿參數(shù)的計(jì)算1.蝸輪蝸桿的尺寸確定選取實(shí)際蝸桿頭數(shù)：蝸輪齒數(shù)： 243考慮到電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速及帶輪的傳動(dòng)比，這里取 圓整蝸輪齒數(shù)：根據(jù)蝸輪蝸桿工作情況，選取蝸桿特性系數(shù): 244蝸桿模數(shù)和蝸輪模數(shù)相等，那么蝸桿

29、分度圓直徑： 245 246 蝸輪的分度圓直徑： 247 。2. 校核蝸輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度首先蝸輪蝸桿材料選用：蝸輪選用鑄造錫青銅：ZCuSn10P1，蝸桿選用: 20Cr.蝸輪蝸桿中心矩: 248 圓整其中心距：根據(jù)公式： 249材料的彈性影響系數(shù)。單位是對(duì)于青銅或鑄鐵蝸輪與鋼蝸桿配對(duì)時(shí)取=160。兩材料的接觸系數(shù)，由文獻(xiàn)11表11-18查得：工作載荷系數(shù)， 250機(jī)械使用系數(shù),由文獻(xiàn)11表10-2得：齒面載荷分布系數(shù),由文獻(xiàn)11表10-4得：動(dòng)載系數(shù)，由文獻(xiàn)11表10-8得：由于蝸輪圓周速度: 251蝸輪的公稱轉(zhuǎn)矩： 252 這里軸承的效率取為:鑄造錫青銅蝸輪的根本許用應(yīng)力,由文獻(xiàn)11表

30、11-7查得： ， 253 其中：蝸輪蝸桿工作壽命系數(shù)， 254為應(yīng)力循環(huán)系數(shù)： 255 蝸輪每轉(zhuǎn)一次，每個(gè)輪齒的嚙合次數(shù),這里取.蝸輪轉(zhuǎn)速,；工作壽命, 故蝸輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度滿足使用條件。3.校核蝸輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度根據(jù)公式： 256 其中要求： 257其中：蝸輪齒形系數(shù)，由蝸輪的當(dāng)量齒數(shù)： 258及蝸輪變位系數(shù)X2決定： 259 可由文獻(xiàn)11圖11-19查得：螺旋角影響系數(shù)， 260 261其中可由文獻(xiàn)11表11-8查得: 其中：蝸輪蝸桿工作壽命系數(shù)， 262應(yīng)力循環(huán)系數(shù)： 263蝸輪每轉(zhuǎn)一次，每個(gè)輪齒的嚙合次數(shù),這里取蝸輪轉(zhuǎn)速,；工作壽命, 蝸輪的齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足使用條件。4.

31、 蝸桿的剛度校核計(jì)算蝸桿產(chǎn)生過度變形，就會(huì)造成輪齒上的載荷集中，影響蝸輪與蝸桿的正確嚙合。所以需進(jìn)行蝸桿的剛度校核，其校核剛度條件為： 264其中蝸桿材料許用的最大撓度。 其中：蝸桿分度圓直徑。蝸桿材料的彈性模量 ,蝸桿危險(xiǎn)截面的慣性矩。 265其中為蝸桿的齒根圓直徑。 266 蝸桿兩端支撐點(diǎn)間的跨距。蝸桿所受的圓周力。 267蝸桿所受的徑向力。 268其中為蝸輪齒形角，. 269其中: 蝸桿的公稱轉(zhuǎn)矩；蝸輪的公稱轉(zhuǎn)矩。其中:二級(jí)蝸輪蝸桿的傳動(dòng)效率； 270傳動(dòng)導(dǎo)程角,當(dāng)量摩擦角。可根據(jù)蝸輪蝸桿的相對(duì)滑動(dòng)速度由文獻(xiàn)11表11-18查得。 271由文獻(xiàn)11表11-18查得當(dāng)量摩擦角. 蝸桿的剛度

32、滿足使用條件。5.選取蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑方法根據(jù)蝸輪蝸桿的相對(duì)滑動(dòng)速度載荷類型為重型載荷，故可采用油池潤(rùn)滑。6.二級(jí)蝸桿蝸輪傳動(dòng)熱平衡計(jì)算校核及其選用冷卻裝置 272其中:周圍空氣的溫度，常溫情況下可取20。蝸桿蝸輪的傳動(dòng)效率, 箱體的外表傳熱系數(shù)，可取:=17.45) 當(dāng)周圍空氣流動(dòng)良好時(shí)可取偏大值。這里取.輸入功率。 273 , 其中80為臨界溫度。故在通風(fēng)良好的情況下，不需要加散熱裝置。 274工作情況系數(shù)：由文獻(xiàn)11表87查得=1.1所需傳遞的額定功率即電動(dòng)機(jī)的功率： 根據(jù)計(jì)算功率和帶輪轉(zhuǎn)速 .選取普通V帶的類型.由文獻(xiàn)11圖8-11選擇為Z型帶.3. 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速 初選小

33、帶輪的基準(zhǔn)直徑 根據(jù)V帶的帶型，參考文獻(xiàn)11表8-6和文獻(xiàn)11表8-8確定小袋輪的基準(zhǔn)直徑.應(yīng)使 這里取 275 驗(yàn)算帶速V根據(jù)文獻(xiàn)11公式8-13計(jì)算帶的速度，帶速不宜過高或過低，一般應(yīng)使V=525m/s ，最高不宜超過30m/s. 計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑由 可得 276其中為大小帶輪之間的傳動(dòng)比:，由文獻(xiàn)11公式8-8加以圓整,取帶輪直徑.4. 確定中心距，并選擇帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度. 結(jié)合式,初定中心距 277 取 計(jì)算相應(yīng)的帶長(zhǎng) . 278根據(jù)由文獻(xiàn)11表8-2選取，可得 。 計(jì)算中心距及其變動(dòng)范圍傳動(dòng)的實(shí)際中心距近似為： 2-79.考慮到帶輪的制造誤差,帶長(zhǎng)誤差，帶的彈性以及因帶的松弛而產(chǎn)生的

34、補(bǔ)充張緊的需要，常給出中心距的變動(dòng)范圍： 2-80 2-81 5. 驗(yàn)算小帶輪上的包角. 2-82 .故滿足小帶輪的包角條件。6. 確定帶的根數(shù)Z.帶的根數(shù) 2-83其中：當(dāng)包角不等于180度時(shí)的修正系數(shù)，參見文獻(xiàn)11表8-2。當(dāng)帶長(zhǎng)不等于試驗(yàn)所規(guī)定的特定帶長(zhǎng)時(shí)的修正系數(shù)參見文獻(xiàn)11表8-2。 7. 帶輪選材大帶輪的材料為,小帶輪的材料為Q235-A?；鶞?zhǔn)直徑 ，由于安裝帶輪的軸徑為31 mm 。故帶輪可采用腹板式 。第3章 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中標(biāo)準(zhǔn)件的選擇和校核軸承的選擇及校核局部軸承 對(duì)二級(jí)蝸桿軸軸承進(jìn)行校核由所選軸承的型號(hào)7011C.將其簡(jiǎn)化為受力模型如下:1.根據(jù)靜力學(xué)公式可求得軸承處的水平及豎

35、直方向的力：B,E 處所受總的力大小為： 31 32 2.求兩軸承的計(jì)算軸向力：由 33為判斷系數(shù)，其值由的大小決定但現(xiàn)在軸承軸向力未知，故先初取可估算：, 34 35故B端壓緊，E端放松。 36 37從而確定：進(jìn)一步確定: 38兩式計(jì)算的值相差不大，因此可以確定： . 39 310由文獻(xiàn)11表13-15分別查表和插值計(jì)算得徑向載荷系數(shù)或軸承載荷系數(shù)。對(duì)于軸承B:.對(duì)于軸承E:.由文獻(xiàn)11表13-6， 取 ， 311. 按照軸承B的受力大小及壽命進(jìn)行校核：可知滿足其壽命要求。 對(duì)一級(jí)軸軸承進(jìn)行校核有所選軸承的型號(hào)7007C,根本額定靜載荷為：10 .8.將其簡(jiǎn)化為受力模型如下:1.根據(jù)靜力學(xué)公

36、式可求得軸承處的水平及豎直方向得力： 312 313其中:B,E 處所受總的力大小為： 314 2.求兩軸承的計(jì)算軸向力：由 ， 315為判斷系數(shù)，其值由的大小決定但現(xiàn)在軸承軸向力未知，故先初取可估算：,， 316故B端壓緊，A端放松。 317從而確定：進(jìn)一步確定: 318 兩式計(jì)算的值相差不大,故可對(duì)進(jìn)行相應(yīng)校正，因此可以確定： .3.求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷.由文獻(xiàn)11表13-15分別查表和插值計(jì)算得徑向載荷系數(shù)或軸承載荷系數(shù)。對(duì)于軸承A:.對(duì)于軸承B:.由文獻(xiàn)11表13-6， 取， 319.按照軸承B的受力大小及壽命進(jìn)行校核：，可知滿足其壽命要求。3.2 鍵的選擇及校核局部鍵 二級(jí)蝸桿軸上的鍵

37、選擇及校核由軸徑選擇其鍵：型號(hào)為：18 *7*50 GB1567 -79(90) 其相關(guān)尺寸：b=18 mm, h =7 mm, L = 50 mm,分別校核鍵的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度：(1). 擠壓強(qiáng)度根據(jù)公式： 320其中：輸入扭矩 軸直徑, 鍵與輪轂的接觸高度， 。鍵的工作長(zhǎng)度，。 故其擠壓強(qiáng)度滿足強(qiáng)度要求。2校核其剪切強(qiáng)度 根據(jù)公式： 3-21 其中：軸直徑,鍵的工作長(zhǎng)度，輸入扭矩 N*m鍵的寬度， b=18 mm，故其擠壓強(qiáng)度滿足強(qiáng)度要求。 大帶輪處的鍵選擇及校核由帶輪處的直徑選擇鍵:其型號(hào)為：10 *40*8 GB1096 -79(90)：相關(guān)尺寸：b=10 mm, h =8 mm,

38、L = 40 mm, t = 5 mm.分別校核鍵的擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度：1擠壓強(qiáng)度根據(jù)公式： 3-22 其中：輸入扭矩 軸直徑, 鍵與輪轂的接觸高度， .鍵的工作長(zhǎng)度，. 故其擠壓強(qiáng)度滿足強(qiáng)度要求。2剪切強(qiáng)度 根據(jù)公式： 3-23其中：軸直徑,鍵的工作長(zhǎng)度輸入扭矩N*m鍵的寬度，b=10 mm故其壓強(qiáng)度滿足強(qiáng)度要求。3.3 電動(dòng)機(jī) 螺紋緊固件 密封圈電動(dòng)機(jī)根據(jù)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的所需功率，選擇電動(dòng)機(jī)為交流電動(dòng)機(jī)110SL5，其空載轉(zhuǎn)速大于等于900r/min。螺紋緊固件根據(jù)箱體壁及其壓蓋的厚度，分別選擇沉頭孔螺釘：GB1768，六角頭螺栓：GB M105785。密封圈O型密封圈可以適用于往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以及轉(zhuǎn)

39、動(dòng)等情況下，在耐壓性，耐高速性，耐熱性，耐寒性，耐久性等性能上都比擬好，可廣泛用于靜密封，此時(shí)耐久性較好根據(jù)軸承及軸的工作情況，選擇O型密封圈。 第4章 焊接變位機(jī)械其它機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)概述4.1 伸臂梁的設(shè)計(jì)計(jì)算 整個(gè)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的重量：載重：，機(jī)身重：那么：。由工作情況可知，臂梁所承受的最大彎矩發(fā)生在當(dāng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)處于水平位置時(shí)：整個(gè)臂梁可視作懸臂梁，其力學(xué)模型簡(jiǎn)化如下：那么計(jì)算其相關(guān)力有：, , 4-1 4-2 當(dāng)時(shí)，這里取。4.2 傾斜機(jī)構(gòu)中減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算略該局部的計(jì)算不屬于本次論文的內(nèi)容。4.3 底座和箱體的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì) 底座和箱體等零件工作能力的主要指標(biāo)是剛度，其次是強(qiáng)度和抗振性能；當(dāng)同時(shí)用作

40、滑道時(shí)，滑道局部還應(yīng)具有足夠的耐磨性。此外，對(duì)具體的機(jī)械，還應(yīng)滿足特殊的要求，并力求具有良好的工藝性。底座和箱體的結(jié)構(gòu)尺寸和大小，決定于安裝在它的內(nèi)部或外部的零件和部件的形狀和尺寸及其相互配置，受力與運(yùn)動(dòng)情況等。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使所裝的零件和部件便于裝拆與操作。底座和箱體的一些結(jié)構(gòu)和尺寸，如壁厚，凸緣寬度，肋板厚度等，對(duì)機(jī)座和箱體的工作能力，材料消耗，質(zhì)量和本錢，均有重大的影響。但是由于這些部位的形狀不規(guī)那么和應(yīng)力的分布復(fù)雜性，根本上按照經(jīng)驗(yàn)公式，經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，或比照現(xiàn)用的類似機(jī)件進(jìn)行設(shè)計(jì)，而略去強(qiáng)度和剛度等的分析與校核。此次論文設(shè)計(jì)采用的機(jī)座和箱體的設(shè)計(jì)采用經(jīng)驗(yàn)公式和比照的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。結(jié)論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)

41、從整體上對(duì)伸臂式焊接變位機(jī)械進(jìn)行設(shè)計(jì)，它包括伸臂式焊接機(jī)械當(dāng)中的傾斜機(jī)構(gòu)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，以及底座的總體設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)機(jī)械中的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)描述：從工作臺(tái)的設(shè)計(jì)到回轉(zhuǎn)主軸，回轉(zhuǎn)主軸是重要的零部件，它將連接工作臺(tái)和減速器，故其強(qiáng)度必須滿足其工作強(qiáng)度，二級(jí)蝸輪蝸桿減速器兩級(jí)減速，速比相同，帶輪及其傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì)計(jì)算，電動(dòng)機(jī)的選擇，在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的電動(dòng)機(jī)選為交流電動(dòng)機(jī)，箱體的設(shè)計(jì)，箱體采用經(jīng)驗(yàn)及其類比方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用了測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)速發(fā)電機(jī)是輸出電動(dòng)勢(shì)與轉(zhuǎn)速成比例的微特電機(jī)。測(cè)速發(fā)電機(jī)的繞組和磁路經(jīng)精確設(shè)計(jì)，其輸出電動(dòng)勢(shì)E和轉(zhuǎn)速n成線性關(guān)系，即E=Kn,K是常數(shù)。改變旋轉(zhuǎn)方向時(shí)輸出電動(dòng)勢(shì)

42、的極性即相應(yīng)改變。在被測(cè)機(jī)構(gòu)與測(cè)速發(fā)電機(jī)同軸聯(lián)接時(shí)，只要檢測(cè)出輸出電動(dòng)勢(shì)，就能獲得被測(cè)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速，故又稱速度傳感器和導(dǎo)電裝置，其目的是利用控制理論：即將工作臺(tái)的即時(shí)速度反響給電動(dòng)機(jī)的控制裝置，控制裝置根據(jù)事先設(shè)置好的參數(shù)對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行時(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，使電動(dòng)機(jī)維持在一定的速度范圍之內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的精確回轉(zhuǎn)，利于焊頭進(jìn)行焊接工序，保證了焊接質(zhì)量，獲得優(yōu)良的焊縫成型及其焊縫質(zhì)量，導(dǎo)電裝置可防止焊接電流通過軸承，齒輪等傳動(dòng)零件時(shí)起弧，產(chǎn)生“咬傷零件的現(xiàn)象。以上兩個(gè)裝置的使用將更好的使焊接變位機(jī)械效勞于當(dāng)代產(chǎn)品的焊接工序中，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。參考文獻(xiàn)1 濮良貴,紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)(第八版)M.北京:高

43、等教育出版社,2006.2 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(新版3)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.3 朱龍根. 簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1997.4 周浩森. 焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)及裝備M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999.5 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì),焊接學(xué)會(huì). 焊接手冊(cè)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1992.6 焦馥杰. 焊接結(jié)構(gòu)分析根底M.上海:上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,1991.7 曾樂. 焊接工程學(xué)M.北京:新時(shí)代出版社,1986.8 沈世瑤. 焊接方法及設(shè)備M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1982.9 上海船舶工業(yè)設(shè)計(jì)研究院,機(jī)械工業(yè)部第五設(shè)計(jì)研究院,北京船舶工程第五設(shè)計(jì)研究所. 焊接設(shè)備選用手冊(cè)M.

44、北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1984.10 美國(guó)焊接學(xué)會(huì),韓鴻碩,張桂清. 焊接新技術(shù)M.北京:宇航出版社,1981.11 薛迪目. 焊接概論M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1987.12 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第二版)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.13 劉鴻文. 材料力學(xué)M.北京:高等教育出版社,2006.14 張海根. 機(jī)電傳動(dòng)控制M.北京:高等教育出版社,2001.15 陳于萍,周兆元. 互換性與測(cè)量技術(shù)根底M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.16 李慶芬,朱世范,陳其廉. 機(jī)電工程專業(yè)英語M.哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)出版社,2007. Dimarogonas, A.D. ,Machine Design

45、 ,John Wiley & Sons,2000 Cross, N. ,Engineering Design Methods , John Wiley & Sons,2000致謝本次畢業(yè)是在終結(jié)大學(xué)四年學(xué)習(xí)的情況下進(jìn)行的，力求對(duì)大學(xué)之所學(xué)能夠來一次集中穩(wěn)固及其創(chuàng)新利用。它涵蓋面很廣，涉及了機(jī)械的所有內(nèi)容，是培養(yǎng)高級(jí)工程技術(shù)人才的一次綜合訓(xùn)練。經(jīng)過論文的選材，開題，構(gòu)思，設(shè)計(jì)等一系列的訓(xùn)練，相信自己對(duì)設(shè)計(jì)有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，在計(jì)算能力，英文文獻(xiàn)閱讀翻譯，查找相關(guān)信息等多種能力得到了一次深刻的鍛煉，在整個(gè)過程中，可以說完成了工程師根本訓(xùn)練和逐步具有從事科學(xué)研究的工作能力，受益匪淺，相信對(duì)以后的學(xué)習(xí)工

46、作會(huì)有很大幫助。畢業(yè)設(shè)計(jì)是在劉琨明老師及其院里老師的悉心幫助，指導(dǎo)下完成的，在此給予衷心的感謝！附件1外文翻譯外文翻譯1焊接美國(guó)焊接協(xié)會(huì)將焊接定義為：“金屬的局部結(jié)合。在這局部金屬中，結(jié)合區(qū)是由加熱到適當(dāng)溫度而得到的，而這種適當(dāng)溫度的獲得，可以通過使用壓力或不使用壓力，使用填料金屬或不使用填料金屬。使用的填料金屬或者有與焊件相同或相近的熔點(diǎn)，或者熔點(diǎn)在其焊件以下，但必須在800以上。有34鐘焊接方法，它們分別如下：氣焊氣焊是一組焊接工藝方法的組合。說到這種焊接方法，其焊區(qū)是通過用一束氣體火焰或多束氣體火焰加熱，加壓或者不加壓，利用填料金屬材料或不使用填料材料而獲得的。在所有氣焊方法中，人們最常

47、使用的是氧乙炔焊。這種方法是利用氧氣和乙炔的混合氣體來產(chǎn)生熱量，利用焊劑可以降低焊區(qū)的氧化程度，從而獲得一個(gè)更好的焊點(diǎn)。這種焊接方法適用于黑色金屬其中包括鑄鐵和有色金屬，同時(shí)也能夠勝任比擬厚的金屬焊件。氫氧焊適用于熔點(diǎn)比擬低的金屬。比方，鋁鎂和鉛。加壓氣焊利用氧乙炔火焰作為熱源，但是，不需要填料金屬。相反，焊接熔合區(qū)一般通過對(duì)被加熱的構(gòu)件施加壓力獲得，或者在被加熱的過程中，或者在構(gòu)件加熱后，得到這種熔合區(qū)。這種焊接方法能夠用于黑色金屬和有色金屬當(dāng)中。電弧焊電弧焊是這樣一種焊接工藝方法：焊接區(qū)通過一束電弧或多束電弧加熱產(chǎn)生。在這過程中可以施加壓力，也可以不施加壓力；可以使用填料金屬，或不使用填料

48、金屬獲得。有八種不同的電弧焊方法。它們是：1碳弧焊，2保護(hù)金屬電弧焊，3焊芯電弧焊，4氣保護(hù)金屬極電弧焊，5氣保護(hù)鎢極電弧焊，6埋弧焊，7等離子焊接，8電栓焊 。在這些方法中，最常用的是保護(hù)金屬電弧焊。它被定義為這樣一種焊接方法，在焊接過程中，焊接區(qū)是通過電弧焊產(chǎn)生的熱量而融化形成的，而這種電弧是在工件和覆蓋金屬藥皮的焊條中產(chǎn)生。這種保護(hù)來源于覆蓋電極的分解，其中并未施加壓力，填料金屬也來源于電極。 在人工和自動(dòng)化生產(chǎn)裝備中，保護(hù)金屬電弧焊這種工藝方法都會(huì)用到。電極也可以用于黑色金屬包括鑄鐵，所有不同型號(hào)的碳鋼，軸承鋼，銅合金鋼，鋁，鎳，鎳合金，和其他銅制品。這種焊接技術(shù)用于很多領(lǐng)域，尤其用在

49、機(jī)械，交通設(shè)備，管道系統(tǒng)的生產(chǎn)和不同的結(jié)構(gòu)中。例如，建筑，機(jī)座，構(gòu)架等等。下面介紹的兩種廣泛使用的焊接方法是埋弧焊工藝方法和等離子焊工藝方法。埋弧焊它是這樣一種電弧焊工藝方法：其中，焊接區(qū)通過加熱產(chǎn)生，而這種加熱是通過一束或多束電弧實(shí)現(xiàn)的，電弧又是由一個(gè)單金屬極或多個(gè)金屬極和工件之間產(chǎn)生的。這種電弧由位于工件上的粒狀的可熔化地材料所保護(hù)，在這個(gè)過程中，可以不施加力，也可以施加力，而所需要的填料金屬，可以從電極中獲得。當(dāng)然，有時(shí)可以從附加的材料中獲得。這種工藝方法能夠用于所有自動(dòng)化設(shè)備中。在這種設(shè)備中，電極和粒狀焊劑的進(jìn)給量是被控制的。這種方法同樣也適用于半自動(dòng)化生產(chǎn)裝備中，在這些半自動(dòng)化生產(chǎn)裝

50、備中，電極和粒狀焊劑的進(jìn)給量是有人工所控制的。既然，這種粒狀焊劑必須覆蓋焊接點(diǎn)，那么這種方法將被限制在只能用于水平位置的焊件，尤其適合那種比擬長(zhǎng)而又比擬直的焊接點(diǎn)。同樣，比起其他焊接方法，人類通常需要保護(hù)金屬電弧焊去焊接那些比擬厚的金屬。埋弧焊可用于那些低碳鋼，高強(qiáng)度低合金鋼，烙合金鋼，烙鎳合金鋼。如果采用某些特別方法，那么也有可能焊接高合金鋼。等離子焊它是這樣一種焊接方法：其中焊接區(qū)已由加熱產(chǎn)生，而所需要的熱量是由一種壓縮電弧供給，而這種壓縮電弧是在一個(gè)電極和工件傳導(dǎo)電弧產(chǎn)生的，或者是在一個(gè)電極和壓縮噴嘴非傳導(dǎo)電弧產(chǎn)生的。這種保護(hù)作用由一種熱的電離氣體實(shí)現(xiàn)的。這種氣體是從金屬環(huán)發(fā)射端發(fā)射出來

51、，或者是由外加的輔助保護(hù)氣所提供。而這種保護(hù)氣或許是由一種插入式氣體，或是一種氣體混合物。外加壓力可以用，也可以不用，而且填料也可以用也可以不用。等離子焊用于要求焊接質(zhì)量要求較高的焊接場(chǎng)所中，能夠焊接5英尺厚的鋁構(gòu)件中，或無縫鋼可以到達(dá)4英尺厚。既然沒有燃燒的物體供熱，那么焊接點(diǎn)便沒有高強(qiáng)度，不能夠承受高壓和沖擊載荷。這種等離子電弧由處于一個(gè)金屬環(huán)中的電極所引導(dǎo)，而這個(gè)金屬環(huán)能夠通過電極引導(dǎo)內(nèi)部氣流。在這些等離子束中金屬環(huán)的發(fā)射末端在尺寸上比金屬環(huán)的上端尺寸小。這樣一個(gè)發(fā)射噴嘴便產(chǎn)生了較大氣流，另外一個(gè)噴嘴內(nèi)壁線性排列在一種陶瓷材料上。雖然等離子束能夠由多種氣體產(chǎn)生，但必須保證這些氣體不被氧化

52、，否那么不應(yīng)該被使用。對(duì)這種要求較高的便是這種氣體的比熱容熱量傳遞率，而不是它所能獲得的溫度。因此，較高比熱容的氣體能夠傳遞較多的熱量，這種特性使該氣體更使用于焊接，較大的構(gòu)件也可以。氬氣，氦氣，氫氣，也是比擬常用的氣體。相比氬氣和氦氣，氫氣有比擬高的比熱容，能夠產(chǎn)生溫度較高的電弧。其它形式的電弧焊，即是：碳弧焊，焊芯電弧焊，氣保護(hù)金屬極電弧焊，氣保護(hù)鎢極電弧焊和電栓焊。這些焊接方法常用在一些特定場(chǎng)合中，或者批量生產(chǎn)。例如，碳弧焊被用于鍍鋅的薄片鋼，黃銅，青銅和鉛。然而，盡管焊芯電弧焊使用一種焊芯電極，但在批量生產(chǎn)中仍持續(xù)的需要從卷軸焊料中獲得。電栓焊它借助電栓焊槍來實(shí)現(xiàn)。電栓焊搶能夠?qū)⒁粋€(gè)電

53、栓焊接到一個(gè)工件的外表。這種方法廣泛用于汽車，造船，鐵路及工廠根底設(shè)施機(jī)構(gòu)建設(shè)。電阻焊它是一組焊接工藝方法的組合。在這種方法中，焊接區(qū)由加熱形成，而這些熱量來源于回路電阻。在電流回路中，工件作為電流回路的一局部，或者還要使用壓力。共有六種電阻焊工藝。它們是：1電阻電焊，2電阻縫焊，3凸焊，4閃光焊，5電阻對(duì)焊，6儲(chǔ)能焊。電阻焊應(yīng)用于批量生產(chǎn)中，借助合理的工具及控制系統(tǒng)，他很方便的適用于自動(dòng)化生產(chǎn)當(dāng)中，其中也包括焊接后需要進(jìn)行預(yù)熱和進(jìn)行熱處理的任何工件中。在電阻焊中，使用最為廣泛的是電阻點(diǎn)焊，電阻縫焊以及凸焊。電阻點(diǎn)焊： 電阻點(diǎn)焊是這樣一種焊接工藝方法，在接合面處的熔合區(qū)通過加熱而產(chǎn)生，其中這些

54、熱量來源于通電電阻。通電回路是由在壓力作用下，通過幾個(gè)電極將工件連接在一起形成的。因此，所形成的焊接產(chǎn)品的形狀和尺寸主要有電極的尺寸和輪廓形狀所限制。電阻點(diǎn)焊僅僅局限于比擬薄的金屬焊接當(dāng)中例如，厚度在英寸到英寸的鋼和鎂，英寸厚的鋁片即是，鋼，鋁，鎂，鎳，鎳合金，青銅和黃銅。一些特性不相近的金屬可以進(jìn)行點(diǎn)焊，但是有困難。電阻縫焊 他是這樣一種電焊工藝方法：在這種方法中，結(jié)合區(qū)的焊接由加熱產(chǎn)生，這種熱量來源于通電電阻，這種通電回路是由在壓力作用下，多個(gè)電極將工件連接起來的結(jié)果。最終的焊接有一系列的重疊的電阻焊接點(diǎn)所組成，而這些電阻焊接點(diǎn)是通過旋轉(zhuǎn)各電極逐次沿著某一條焊縫而形成的。原那么上，電阻點(diǎn)焊

55、與電阻縫焊是相近的。電阻縫焊主要用于焊接質(zhì)量要球較高的焊件上，但這中焊接方法僅僅局限于焊接標(biāo)準(zhǔn)厚度的金屬版，而這些金屬板的厚度往往比那些用于點(diǎn)焊的金屬板的厚度要薄的多。而電阻縫焊所能勝任的標(biāo)準(zhǔn)焊件厚度范圍位于英寸之間。凸焊它定義為這樣一種焊接方法：在這種焊接方法中，結(jié)合面處的焊接區(qū)由加熱產(chǎn)生，而這種熱量來源于通電電阻，這種通電回路是由在壓力作用下，多個(gè)電極將工件連接起來的結(jié)果。最終的焊接點(diǎn)位于預(yù)先決定的位置點(diǎn)上，而這些位置點(diǎn)往往由突出的隆起的局部以及相互接觸的位置所決定。凸焊是和點(diǎn)焊相似的一種焊接方法。其不同點(diǎn)在于，凸焊往往使提供的熱量局部化，細(xì)化，從而使得這種方法能夠焊接比擬厚的金屬材料。那

56、么，由此以來，多處工件位置將可以進(jìn)行同時(shí)焊接。這樣，其最終結(jié)果便是在焊接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度上，該種方法將比電阻點(diǎn)焊大。閃光焊在這種工藝方法中，兩個(gè)對(duì)焊外表被固定地夾住，同時(shí)讓它們相距很近。結(jié)果將在這兩個(gè)對(duì)焊外表產(chǎn)生電弧，這樣產(chǎn)生的電弧將促使它們加熱到熔化溫度。在這個(gè)焊件上，兩個(gè)焊接外表通過外力結(jié)合在一起，完成了焊接。強(qiáng)加外力使得它們結(jié)合，這樣會(huì)使焊接金屬發(fā)生膨脹，將會(huì)向焊接點(diǎn)外部膨脹。在焊接完畢后，這局部多出來的金屬往往被除掉。預(yù)熱對(duì)于大局部構(gòu)件來說和過后熱處理也就是熱處理，完全可以作為整個(gè)焊接程序的一局部。能夠用于電阻點(diǎn)焊的材料，往往也能夠用于閃光焊，雖然這種方法大局部用于黑色金屬中，如銅，銅合金，

57、還有一些鉛制品。不能夠使用這種方法獲得令人滿意的焊接點(diǎn)。但是，特性不相近的金屬卻可以使用這種工藝方法進(jìn)行焊接，甚至包括一些難熔的金屬，例如，鎢，鉬，以及鈦。電阻對(duì)焊電阻對(duì)焊這種工藝方法和閃光焊很相似，除了有一點(diǎn)不同，那就是在電路切斷之前，要焊接的工件彼此的緊密相接觸，因此在這種方法中，便沒有電弧光。電阻對(duì)焊廣泛用于管狀構(gòu)件的連接，銅管，大型銅環(huán)。當(dāng)然它也用于連接黑色和有色金屬條。儲(chǔ)能焊沖擊焊儲(chǔ)能焊是這樣一種焊接工藝方法：在這種工藝方法，焊接熔合區(qū)是通過熱量同時(shí)在整個(gè)對(duì)焊外表產(chǎn)生，而這種熱量來源于一束電弧，而這種電弧是由伴隨壓力突然間施加，電能快速釋放而產(chǎn)生的，這種力地施加，要么在電能釋放期間，

58、要么緊跟其后。儲(chǔ)能焊被用于特殊的焊接場(chǎng)合，例如，焊接那些用閃光焊不經(jīng)濟(jì)的，特性不同的金屬。這種焊接方法也被用于焊接針狀金屬，電栓，螺栓等等，以及焊接其他的零部件。例如，管道，金屬棒，或者細(xì)長(zhǎng)管等它們之間的焊接或者它們與一些焊件的平面焊接。釬焊釬焊是這樣一種焊接工藝方法：在這種工藝方法中，焊接熔合區(qū)通過加熱到適宜的溫度，以及用一種填料金屬而獲得的，而這種填料金屬擁有高于800的熔點(diǎn)，但是小于焊接件的凝固點(diǎn)。這種填料金屬通過毛細(xì)作用被放置在兩個(gè)距離很近的焊接件的外表?？偣灿辛N釬焊焊接工藝方法，它們是：1紅外線釬焊，2焊炬釬焊，3爐中釬焊，4感應(yīng)釬焊，5電阻加熱釬焊或者說接觸釬焊，6浸漬釬焊。在這

59、些釬焊方法中，最主要的不同點(diǎn)，便是要焊接的金屬件其加熱的方式。同時(shí)，六種方法中，也只有四種方法對(duì)工業(yè)具有一定的重要性，即是:爐中釬焊，感應(yīng)加熱釬焊，和浸漬釬焊。這些方法的定義及其簡(jiǎn)短的描述，在以下的段落中有所表達(dá)：焊炬釬焊這種焊接工藝方法可能會(huì)使用乙炔，天然氣，丁烷，或者再結(jié)合空氣，或者說氧氣用以供給熱量，這種熱量用以熔化填料金屬并將填充于焊接件的兩外表，這種焊接技術(shù)并沒有廣泛的用于持續(xù)批量生產(chǎn)之中。爐中釬焊爐中釬焊是一種高生產(chǎn)率的焊接生產(chǎn)方法在這種方法中熱量有燃燒的氣體或者有電力加熱的汽油所供給，這種爐具有盒子形狀或持續(xù)的曲線形狀。他是用一種線形網(wǎng)狀帶來傳送要被釬焊的工件。在焊接件被送入爐中

60、之前，爐中釬焊要求預(yù)先成型的填料金屬，應(yīng)該放置在被焊接的工件上。這種釬焊方法非常適用于大量生產(chǎn)中，他能夠通過維持爐中的內(nèi)部環(huán)境而防止焊劑的使用。感應(yīng)加熱釬焊正如爐中釬焊的那樣，感應(yīng)加熱釬焊也要求使用成型的填料金屬。熱量是通過將需釬焊的零件放置在高頻感應(yīng)油當(dāng)中，焊接的工件被渦流加熱。因?yàn)楹附蛹峁╇姶抛?，用以改變其感?yīng)區(qū)，加熱非常迅速，通過在感應(yīng)油中的合理成型，那么產(chǎn)生的熱量便能夠用于釬焊的主要焊接區(qū)域。當(dāng)設(shè)計(jì)合理的加工工具和進(jìn)給裝置安裝在生產(chǎn)設(shè)備中，那么感應(yīng)釬焊便能用于機(jī)械生產(chǎn)。浸漬釬焊工件可以通過兩種方法中的一種進(jìn)行釬焊。在化學(xué)浸漬釬焊中，要焊接的工件必須與預(yù)先成型的填料金屬同時(shí)準(zhǔn)備好，準(zhǔn)備