还剩35页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
目录题目·························································································································································Ⅰ摘要··························································································································································Ⅰ1引言·······················································································································································
11.1开发焊接变位机的意义和目的·····································································································
11.2焊接变位机目前的发展状况·········································································································
11.
2.1国内焊接变位机的产品简介······································································································
11.
2.2国外焊接变位机的产品简介······································································································
11.3本次设计的意义和工作内容··········································································································22伸臂式焊接变位机总体方案设计······································································································
22.1设计要求··············································································································································
22.2总体方案的确定·································································································································23伸臂式焊接变位机的设计···················································································································
33.1伸臂旋转减速器的设计···················································································································
33.
1.1伸臂旋转减速器的传动方案简图······························································································
33.
1.2选择电动机·····································································································································
33..
1..3确定传动比·································································································································
43.
1.4计算传动装置的运动和动力参数······························································································
53.
1.5V带轮的设计计算·························································································································
63.
1.6高速级蜗轮蜗杆设计···················································································································
93.
1.7低速级蜗轮蜗杆设计·················································································································
113.
1.8轴的校核·······································································································································
123.
1.9轴承寿命的计算··························································································································
153.
1.10较核轴上的键的强度···············································································································
163.2工作台回转机构的设计·················································································································
173.
2.1总体传动方案简图······················································································································
173.
2.2选择电机·······································································································································
173.
2.3确定传动比························································································································
183.
2.4计算传动装置的运动和动力参数···························································································
183.
2.5V带轮的设计计算·······················································································································
193.
2.6高速级蜗轮蜗杆设计·················································································································
223.
2.7低速级蜗轮蜗杆设计·················································································································
243.
2.8轴的校核·······································································································································
263.
2.9轴承寿命的计算··························································································································
293.
2.10校核轴上的键的强度···············································································································294结论····················································································································································30致谢·························································································································································31参考文献··················································································································································31伸臂式焊接变位机设计学生专业机械设计制造及其自动化指导教师摘要焊接变位机运动系统的设计是焊接变位机方案设计的核心内容,而焊接变位机运动自由度的确定是其前提条件焊接变位机的关键是对变位机进行最佳位置焊接所需要的运动自由度的设计,如平动或转动的设计伸臂式焊接变位机是将工件回转,翻转,以便使工件上的焊缝置于水平和船形位置的机械装置伸臂式焊接变位机是应用最广泛的一种焊接变位机,载重量一般不超过1吨伸臂式焊接变位机的主体部分是翻转机构、回转机构、底座本设计主要是设计翻转机构的减速装置、回转机构的减速装置、以及个部分和零件的个参数的选择伸臂式焊接变位机焊接变位机有利于实现最佳位置的焊接过程提高工作效率、降低疲劳强度并达到良好的焊缝成型关键词伸臂式焊接变位机;翻转机构;回转机构StyledesignofweldingpositionerName hanqiudiMajorMachineryAutomationTutor xiezhedongAbstract:Abstractis…Theweldingdislodgementmachinekinematicschemedesignisthecorecontentoftheweldsdislodgementmachineplandesign.Buttheweldsdislodgementmachinemovementdegreeoffreedomistheprerequisitesituation.Thekeyofweldingdislodgementmachineisthedesignofmovementdegreeinthebestpositionweldingsuchasplateorrotationdesign.Stretchingarm-theweldingdislodgementmachineisrotatingandturningoverthespecimensinordertosettheweldedjointtothehorizontalandthehullshapepositionmechanism.Stretchingarm-weldingdislodgementmachineisonekindofthemostappliedwidespreadweldingdislodgementmachinetheload-carryingcapacitygenerallydoesnotsurpassoneton.thestretchingarm-weldingdislodgementmachinemainbodypartisturningovertheorganizationrotationorganizationfoundation.Thisdesignismainlythedesignofthedeceleratingdeviceintheturningoverorganizationandrotatingorganizationaswellaspartandcomponentsparameterchoice.Stretchingarm-weldingdislodgementmachineisadvantageoustotherealizationthebestpositionweldingprocessimprovestheworkingefficiencyreducesthefatiguestrengthandachievesthegoodweldedjointshape.Keywords:stretchingarm-weldingdislodgementmachine;turningoverorganization;rotationorganization1引言
1.1开发焊接变位机的意义和目的在焊接生产中,经常会遇到焊接变位及选择合适的焊接位置的情况,针对这些实际需要,我们设计研制了焊接变位机,它可以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,可以实现焊接的机械化、自动化、提高了焊接的效率和焊接质量焊接变位机可以应用于化工、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在现代加工和制造过程中,焊接变位机已悄然成为的一种不可缺少的设备,其作用越来越突出特别是近十年来,这一产品在我国工程机械行业有了大的发展,获得了广泛地应用各种机械产品和机械设备的结构件大多数都很复杂,尤其是各种机械的主要关键部件,其焊接质量的好坏直接影响整机性能而选择合适的变位机能提高焊接质量及生产效率,降低工人的劳动强度及生产成本,加强安全文明生产,有利于现场管理特别是入世的冲击,机械市场竞争将会越来越激烈,国内企业必须适应形势,通过焊接变位机等基础设备投入达到生产能力的革命因此,近年来焊接变位机得到国内工程机械行业的广泛共识,对这方面的投入都在加大
1.2焊接变位机目前的发展状况在我国,焊接变位机也已悄然成为制造业的一种不可缺少的设备,在焊接领域把他划为焊接辅机近十年来,这一产品在我国工程机械行业,有了较大的发展,获得了广泛的应用就型式系列和品种规格而言,已问世的约有十余个系列,百余品种规格,正在形成一个小行业在国际上,焊接变位机包括各种功能的产品在内,有百余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
0.1kN~18000kN可以说,焊接变位机是一个品种多,技术水平不低,小、中、大发展齐全的产品下面对焊接变位机在国内外的发展状况作简单介绍
1.
2.1国内焊接变位机的产品简介现在我国生产焊接变位机的厂家已经不少,大都不成规模以变位机为主导产品发展起来的企业,尚未形成天津鼎盛公司工程机械有限公司、无锡市阳通机械设备有限公司、长沙海普公司、威达自动化焊接设备公司等单位生产的变位机在国内占有较大市场到2000年,国内已开发的变位机产品约70余品种规格以下简述这些变位机的基本型式以上基本型产品发展了17个系列,主要为普通型,用于手把焊此外,还有调速型、联控型(PLC、微机控制)和机器人配套型产品与焊接机器人配套用的变位机,开发了十余个品种包括工位变换变位机(不参与焊接),如,立式双工位、四工位、八工位变位机,双座单回转式八工位和倾翻回转式双工位变位机等;与机器人配套焊接变位机(机器人外部轴),如,倾翻-回转伺服传动式、双座单回转伺服传动式、多轴单回转伺服传动式等
1.
2.2国外焊接变位机的产品简介一般说来,生产焊接操作机、滚轮架、焊接系统及其他焊接设备的厂家,大都生产焊接变位机;生产焊接机器人的厂家,大都生产机器人配套的焊接变位机但是,以焊接变位机为主导产品的企业,非常少见德国Severt公司,美国Aroson公司,我国天津鼎盛工程机械有限公司等,算是比较典型的生产焊接变位机的企业德国的CLOOS、奥地利igm、日本松下机器人公司等,都生产伺服控制与机器人配套的焊接变位机以下仅就变位机型式、第一主参数等做些介绍1德国Severt公司该公司主要生产8种类型的产品,其中7种是焊接变位机每种型式的焊接变位机,按其功能讲,均包括基本型、调速型、CNC程控型和机器人配套型等4种产品2德国LCOOS公司德国LCOOS公司是国际上生产焊接设备的大型公司之一生产焊接机器人、焊机等产品也生产作为焊接机器人外部轴的焊接变位机在我国,除可见到与焊接机器人系统配套进口的L型双回转式、倾翻-回转式和单回转式变位机外,还生产卧式单座单回转WPV、立式单回转RR502以及各种多轴焊接机器人配套的变位机3美国Aroson公司美国Aroson公司生产的焊接设备有焊接变位机、操作机、滚轮架等,可称世界之最这个公司生产的焊接变位机,主要类型为倾翻—回转式、倾翻—回转升降式、双座双回转式,双座单回转式和双座单回转升降式其承载能力范围为11kg~1810吨4日本松下(Panasonic)公司日本松下公司也是机器人制造公司这个公司生产的机器人外部设备—焊接变位机有12个系列他们把传动装置、机座、夹具体等做成了标准模块,集合而成这些产品系列按轴数和结构型式分类
1.3本次设计的意义和工作内容本次设计要完成的毕业设计题目是“
0.5吨伸臂式焊接变位机”工作内容1伸臂式焊接变位机的机构设计
(2)伸臂式焊接变位机的翻转机构的设计其中包括,减速机构的设计和参数的选择、电动机型号的选择
(3)伸臂式焊接变位机回转机构的设计其中包括,减速机构的设计和参数的选择、夹具结构的设计2伸臂式焊接变位机总体方案设计
2.1设计要求焊接变位机是将被焊接工件回转、倾斜,以便使工件上的焊缝置于水平和船型位置的机械装置,该焊接变位机工作台以稳定的焊接速度回转时,工作台回转轴线可以倾斜旋转,以获得优良的空间焊缝成形,该装置具有以下几项要求1允许工件尺寸300-1500mm2工作台面最大高度1297mm3工作台回转速度
0.05-1r/min4伸臂旋转速度
0.72r/min5工作台最大回转力矩750N.m6伸臂最大旋转力矩1100N.m7伸臂旋转锥角
452.2总体方案的确定
0.5t伸臂式焊接变位机主要由以下几部分组成底座、电动机、皮带传动机构、伸臂旋转减速器、旋转伸臂、工作台、工作台回转机构其中底座、旋转伸臂、工作台采用焊件而电动机是外购件所以主要研究皮带传动机构、伸臂旋转减速器、工作台回转机构其中皮带传动机构主要由皮带和两个皮带轮组成,在设计过程中采用皮带传动机构主要是为了实现过载保护伸臂旋转减速器初步计划采用两级蜗轮蜗杆传动来实现减速因为两级蜗轮蜗杆传动有传动比大,结构紧凑的特点工作台回转机构内部包含电动机和减速机构,电动机与减速机构通过皮带传动来实现过载保护减速机构同样采用两级蜗轮蜗杆传动来实现减速在工作台回转机构中安有测速发电机和导电装置,前者可以进行速度反馈,使工作台能以稳定的焊速回转,以便获得优良的焊缝成形后者可防止焊接电流通过轴承、齿轮等传动零件时起弧,产生“咬伤”零件的现象在设计过程中,主要内容是确定各带轮的参数和蜗轮蜗杆的各项参数以及电动机的选择3伸臂式焊接变位机的设计通过总体方案的确定可知,要完成伸臂式焊接变位机的设计我们主要需要解决两个问题
1、伸臂旋转减速器的设计
2、工作台回转机构的设计下面针对这两个问题分别进行详细叙述
3.1伸臂旋转减速器的设计
3.
1.1伸臂旋转减速器的传动方案简图
3.
1.2选择电动机在电动机的选择过程中,主要考虑电动机的容量(额定功率)电动机的容量(额定功率)选的合适与否,对电动机的工作和经济性都有影响容量小于工作要求,则不能保证机器正常工作,或使电动机长期过载、发热而过早损坏容量过大则电动机价格高,能力有不能充分利用由于经常不在满载下运行,效率和功率因数都很低,造成很大浪费电动机的容量主要根据运行是发热条件决定,额定功率是连续运转下电动机发热不超过许用温度的最大功率满载转速是指负荷相当于额定功率时的电机转速同一类型的电动机按照额定功率和转速的不同,具有一系列型号对于长期连续运行的机械,要求所选电动机的额定功率应该大于等于电动机所需要的功率,即电动机所需的输出功率为其中为工作机要求的输入功率,KW,为有电动机至工作机的总效率根据要求伸臂旋转速度为,伸臂最大回转力矩为由公式得由电动机至工作机的总效率按照下式计算其中——带传动的效率——轴承的效率——第一级蜗轮蜗杆传动的效率——第二级蜗轮蜗杆传动的效率所以所以查机械设计手册第五卷选得电动机,其额定功率,额定转速1500r/min,满载转速1380r/min
3.
1.3确定传动比根据电动机满载转速和工作机转速即可确定传动装置的总传动比接下来我们面临的问题就是如何合理的分配各级传动比合理分配传动比,是传动装置设计中的一个重要问题,它将直接影响到传动装置的外廓尺寸、重量、润滑以及减速器的中心距等很多方面分配传动比主要考虑以下几点
1、各级传动的传动比最好在推荐范围内选取,不应超过其允许的最大值
1、应充分发挥各级传动比的承载能力,注意使各级传动件尺寸协调、结构均匀合理,避免各零件的干涉及安装不便
1、应考虑带传动的传动比大小对总体结构的影响,如果传动比过大则大带轮直径过大与减速器总体尺寸相比不均匀,甚至与机座相干涉
1、应使传动装置的外廓尺寸尽可能紧凑
1、传动比分配还要考虑载荷性质综合考虑以上各因素,选带传动的传动比对于两级蜗杆减速器,为了使结构紧凑,应使,这时可取所以取第一级蜗轮蜗杆的传动比为
20.5,第二级蜗轮蜗杆的传动比为48传动装置的实际传动比由于受到各种因素的影响,因而与要求的传动比常有一定的误差,一般情况下,所选用的传动比应使工作机的实际转速与要求的转速的相对误差在范围内即可设带传动的传动比为,第一级(高速级)蜗轮蜗杆的传动比为,第二级(低速级)蜗轮蜗杆的传动比为则工作机的实际转速而所以此传动比选择合适
3.
1.4计算传动装置的运动和动力参数传动装置的运动和动力参数,主要是指各轴的转速、输入功率和输入转矩它们是进行传动设计的重要依据
(1)传动系统中各轴转速n(r/min)
(2)各轴输入功率P(kW);
(3)各轴转矩T(N);
3.
1.5V带轮的设计计算:
(1)确定设计功率:查工具书可知则
(2)选择V带型号对结构尺寸无严格要求,可选普通V带根据和,查工具书选择Z型V带
(3)选择带轮直径由工具书查得Z型V带最小直径,应使,考虑小带轮转速不是很高,结构尺寸又没有特别限制,取验算带速,所以,符合工具书推荐的基准直径,故带轮选择合适
(4)确定中心距和带长L设计条件中没有限制中心距,故可初选中心距由式得初选=370mm,则带长查工具书圆整于是中心距a=+,A的调整范围
(5)验算小带轮包角所以中心距选择合适
(6)确定V带根数z查工具书得查工具书得=
0.3kW,查工具书得=
0.173410,=
1.1373,则=
0.03kW查工具书得=
0.96,=
1.11,带入计算公式得,选z=2,符合推荐轮槽数
(7)确定初拉力查工具书得查工具书得q=
0.06kg/m带入公式得
(8)作用于轴上的压力查工具书得
(9)带轮结构设计根据选择V带的类型(Z型)查工具书的得以下参数项目符号参数值基准宽度(节宽)
8.5基准线上槽深
2.0基准线下槽深
7.0槽间距第一槽对称面至端面的距离最小轮缘厚
5.5带轮宽外径轮槽角以大带轮为例设计如图
3.
1.6高速级蜗轮蜗杆设计
(1)材料选择由于是伸臂旋转减速机构较为重要,选蜗杆材料20Cr.表面淬火,硬度45~50HRC;选蜗轮材料ZCuSn10Pb1,金属模铸造
(2)确定许用应力应力循环次数,查工具书得,则
(3)选择齿数根据传动比参考工具书=2,则取,实际传动比
(4)按齿面接触疲劳强度设计查工具书得查工具书得载荷系数K=查工具书得由于较低,估计取由于载荷平稳,通过跑合可以改善偏载程度,所以取所以载荷系数K=,而,查得=,则按照接触强度要求:查工具书可选出m=3mm,=37mm,,q=
12.3,,则中心距
(5)验算处设参数原估计,选合适
(6)验算齿根弯曲疲劳强度查工具书得蜗轮当量齿数,于是查得齿形系数=
2.38,而,带入计算式可得满足弯曲疲劳强度的要求,所以传动件选择合适
(7)蜗轮蜗杆几何尺寸的计算蜗杆齿顶圆直径蜗杆齿根圆直径蜗杆齿宽;蜗轮吼圆直径蜗轮齿根圆直径蜗轮齿宽,蜗轮咽喉母圆半径,
3.
1.7低速级蜗轮蜗杆设计
(1)材料选择由于是伸臂旋转减速机构较为重要,选蜗杆材料20Cr表面淬火,硬度45~50HRC;选蜗轮材料ZCuSn10Pb1,金属模铸造
(2)确定许用应力应力循环次数,查工具书得,则
(3)选择齿数参考工具书=1,则
(4)按齿面接触疲劳强度设计查工具书得查工具书得载荷系数K=查工具书得由于较低,估计取由于载荷平稳,通过跑合可以改善偏载程度,所以取所以载荷系数K=,而,查得=,则按照接触强度要求查工具书可选出m=6mm,=72mm,,q=12,,则中心距
(5)验算处设参数原估计,选合适
(6)验算齿根弯曲疲劳强度查工具书得蜗轮当量齿数,于是查得齿形系数=
2.33,而,带入计算式可得满足弯曲疲劳强度的要求,所以传动件选择合适
(7)蜗轮蜗杆几何尺寸的计算蜗杆齿顶圆直径蜗杆齿根圆直径蜗杆齿宽;蜗轮吼圆直径蜗轮齿根圆直径蜗轮齿宽,蜗轮咽喉母圆半径,
3.
1.8轴的校核由上述计算可知对于伸臂旋转减速器的三根轴来说,输出轴3轴承受的扭矩最大,而1轴和2轴所承受的扭矩远远小于3轴所承受的扭矩所以,在轴的校核过程中只需校核3轴设为圆周力,为径向力,为轴向力则查工具书得公式其中代入公式得3轴受力如图其中单独考虑作用对B点取矩建立平衡方程解得对A点取矩建立平衡方程解得验算、弯矩图如图单独考虑作用对B点取矩建立平衡方程解得对A点取矩建立平衡方程解得验算、弯矩图如图由以上各图可知危险截面处的最大弯矩根据第四强度理论得其中为抗弯截面系数对于空心轴,其中代入公式得所以3轴安全
3.
1.9轴承寿命的计算由于减速机构采用了蜗轮、蜗杆机构,所以轴承得能够承受一定的轴向力,选用圆锥滚子轴承
(1)求轴承内部的派生力如图所示求派生力的公式为S=R/(2Y),由设计手册查得:Y1=
1.4,e1=
0.42,Y2=
1.7,e2=
0.35所以
(2)求轴承的轴向载荷因为所以说轴承1放松=
518.2N,轴承2压紧=
3478.2N所以动量载荷
(3)计算轴承寿命所以轴承寿命足够
3.
1.10较核轴上的键的强度在整个减速器的传动轴中,只有3轴受的扭矩最大,所以只需要校核此轴上的键的强度就足够了,此轴的轴径为85mm,键的规格为,键的受力如下图所示首先校核键槽的剪切强度将平键眼n-n截面分成两部分,并把n-n以下部分和轴作为一个整体来考虑如图所示,因为假设在n-n截面上的剪切力均匀分布,所以n-n截面上的剪切力为:对轴心取矩,由平衡方程:得:所以有由此可见平键满足剪切强度其次校核键的挤压强度考虑键在n-n截面以上部分的平衡,在n-n截面上的剪力为,投影水平方向,由平衡方程得因此求得不满足挤压强度条件所以在此处用双键以增加强度
3.2工作台回转机构的设计
3.
2.1总体传动方案简图
3.
2.2选择电机对于长期连续运行的机械,要求所选电动机的额定功率应该大于等于电动机所需要的功率,即电动机所需的输出功率为为工作机要求的输入功率,KW,为有电动机至工作机的总效率根据要求工作台回转速度为,工作台最大回转力矩为由公式得由电动机至工作机的总效率按照下式计算其中——带传动的效率——轴承的效率——第一级蜗轮蜗杆传动的效率——第二级蜗轮蜗杆传动的效率所以所以查机械设计手册第五卷选的电动机,其额定功率,额定转速1500r/min
3.
2.3确定传动比根据电动机满载转速和工作机转速即可确定传动装置的总传动比接下来我们面临的问题就是如何合理的分配各级传动比综合考虑前面介绍的五点内容选带传动的传动比对于两级蜗杆减速器,为了使结构紧凑,应使,这时可取所以取第一级蜗轮蜗杆的传动比为17,第二级蜗轮蜗杆的传动比为48传动装置的实际传动比由于受到各种因素的影响,因而与要求的传动比常有一定的误差,一般情况下,所选用的传动比应使工作机的实际转速与要求的转速的相对误差在范围内即可设带传动的传动比为,第一级蜗轮蜗杆的传动比为,第二级蜗轮蜗杆的传动比为则工作机的实际转速而所以该传动比选择合适
3.
2.4计算传动装置的运动和动力参数传动装置的运动和动力参数,主要是指各轴的转速、输入功率和输入转矩它们是进行传动设计的重要依据
(1)传动系统中各轴转速n(r/min)
(2)各轴输入功率P(kW)
(3)各轴转矩T(N);
3.
2.5V带轮的设计计算:
(1)确定设计功率:查工具书可知则
(2)选择V带型号对结构尺寸无严格要求,可选普通V带根据和,查工具书选择Z型V带
(3)选择带轮直径由工具书查得Z型V带最小直径,应使,考虑小带轮转速不是很高,结构尺寸又没有特别限制,取验算带速,带轮择合适所以
(4)确定中心距和带长L设计条件中没有限制中心距,故可初选中心距由式得初选=160mm,则带长查工具书圆整于是中心距a=+,A的调整范围
(5)验算小带轮包角,所以中心距选择合适
(6)确定V带根数z查工具书得查工具书得=
0.38kW,查工具书得=
0.173410,=
1.1373,则=
0.0314kW查工具书得=
0.96,=
1.11,带入计算公式得,选z=2,又因为有测速发电机,所以选z=3,符合推荐轮槽数
(7)确定初拉力查工具书得查工具书得q=
0.06kg/m带入公式得
(8)作用于轴上的压力查工具书得
(9)带轮结构设计根据选择V带的类型(Z型)查工具书的以下参数项目符号参数值基准宽度(节宽)
8.5基准线上槽深
2.0基准线下槽深
7.0槽间距第一槽对称面至端面的距离最小轮缘厚
5.5带轮宽外径轮槽角以小带轮为例设计如图
3.
2.6高速级蜗轮蜗杆设计
(1)材料选择由于是伸臂旋转减速机构较为重要,选蜗杆材料20Cr,表面淬火,硬度45~50HRC;选蜗轮材料ZCuSn10Pb1,金属模铸造
(2)确定许用应力应力循环次数,查工具书得,则
(3)选择齿数根据传动比参考工具书=2,则
(4)按齿面接触疲劳强度设计查工具书得查工具书得载荷系数K=查工具书得由于较低,估计取由于载荷平稳,通过跑合可以改善偏载程度,所以取所以载荷系数K=,而,查得=,则按照接触强度要求查工具书可选出m=3mm,=36mm,,q=12,,则中心距
(5)验算处设参数原估计,选合适
(6)验算齿根弯曲疲劳强度查工具书得蜗轮当量齿数,于是查得齿形系数=
2.43,而,带入计算式可得满足弯曲疲劳强度的要求,所以传动件选择合适
(7)蜗轮蜗杆几何尺寸的计算蜗杆齿顶圆直径蜗杆齿根圆直径蜗杆齿宽;蜗轮吼圆直径蜗轮齿根圆直径蜗轮齿宽,蜗轮咽喉母圆半径,
3.
2.7低速级蜗轮蜗杆设计
(1)材料选择由于是伸臂旋转减速机构较为重要,选蜗杆材料20Cr,表面淬火,硬度45~50HRC;选蜗轮材料ZCuSn10Pb1,金属模铸造
(2)确定许用应力应力循环次数,查工具书得,则
(3)选择齿数根据传动比参考工具书=1,则取,实际传动比
(4)按齿面接触疲劳强度设计查工具书得查工具书得载荷系数K=查工具书得由于较低,估计取由于载荷平稳,通过跑合可以改善偏载程度,所以取所以载荷系数K=,而,查得=,则按照接触强度要求查工具书可选出m=5mm,=60mm,,q=12,,则中心距
(5)验算处设参数原估计,选合适
(6)验算齿根弯曲疲劳强度查工具书得蜗轮当量齿数,于是查得齿形系数=
2.33,而,带入计算式可得满足弯曲疲劳强度的要求,所以传动件选择合适
(7)蜗轮蜗杆几何尺寸的计算蜗杆齿顶圆直径蜗杆齿根圆直径蜗杆齿宽;蜗轮吼圆直径蜗轮齿根圆直径蜗轮齿宽,蜗轮咽喉母圆半径,
3.
2.8轴的校核由上述计算可知对于工作台回转机构的三根轴来说,输出轴3承受的扭矩最大,而1轴和2轴所承受的扭矩远远小于3轴所承受的扭矩所以,在轴的校核过程中只需校核3轴设为圆周力,为径向力,为轴向力则查工具书得公式其中代入公式得3轴受力如图其中单独考虑作用对B点取矩建立平衡方程解得对A点取矩建立平衡方程解得验算、弯矩图如图单独考虑作用对B点取矩建立平衡方程解得对A点取矩建立平衡方程解得验算、弯矩图如图由以上各图可知危险截面处的最大弯矩根据第四强度理论得其中为抗弯截面系数对于实心轴,其中代入公式得所以3轴安全
3.
2.9轴承寿命的计算由于减速机构采用了蜗轮、蜗杆机构,所以轴承得能够承受一定的轴向力,选用圆锥滚子轴承
(1)求轴承内部的派生力如图所示求派生力的公式为S=R/(2Y),由设计手册查得:Y1=
1.5,e1=
0.4,Y2=
1.4,e2=
0.42所以
(2)求轴承的轴向载荷因为所以说轴承1放松=570N,轴承2压紧=3307N所以动量载荷计算轴承寿命所以轴承寿命足够
3.
2.10校核轴上的键的强度在整个件速器的传动轴中,只有3轴受的扭矩最大,所以只需要校核此轴上的键的强度就足够了,此轴的轴径为60mm,键的规格为,键的受力如下图所示首先校核键槽的剪切强度将平键眼n-n截面分成两部分,并把n-n以下部分和轴作为一个整体来考虑如图所示,因为假设在n-n截面上的剪切力均匀分布,所以n-n截面上的剪切力为:对轴心取矩,由平衡方程:得:所以有由此可见平键满足剪切强度其次校核键的挤压强度考虑键在n-n截面以上部分的平衡,在n-n截面上的剪力为投影水平方向,由平衡方程得因此求得满足挤压强度条件.
1.1结论我设计的伸臂式焊接变位机具有如下功能1.焊接工件尺寸为Φ300~1500mm2.工作台可任意角度回转或以焊接速度回转,回转速度为
0.05~13.伸臂旋转时,其空间轨迹为圆锥,与回转台配合可将工件调整到水平或船形焊的位置
1.2致谢本论文在指导老师谢哲东的精心指导和关怀下顺利完成谢哲东老师严谨的治学态度,博大精深的学识以及对科学的远见卓识,使我终身受益从选题、开展设计到论文修改,无不凝聚着谢哲东导师悉心的指导和关怀,谢哲东老师勤奋兢业的精神、渊博的知识和严于利己、宽以待人的为人处世方面都对我产生了深远的影响谢哲东老师在设计过程中对我无私的指导和帮助,以及他敏锐的科研思维和为人和善的作风,作者深表敬意在此,谨向恩师表示深深的敬意和由衷的感谢
1.3参考文献
[1]林尚扬,焊接过程的低成本自动化--背景、现状、问题、措施..见焊接学会二十周年纪念文集,1992.48-57
[2]路文涛.焊接胎夹具设计.焊接技术,1则,140-41
[3]孙桓,傅则绍主编.机械原理,第4版.北京高等教育出版社,1989
[4]国内焊接变位机械产品样本,1999
[5]王政.刘萍.焊接工装夹兵及变位机械图册.北京机械工业出版社,1992
[6]机械设计手册.北京有色金屑设计研究总院.第3版.北京化学工业出版1993
[7]林尚扬.我国机械制造业中焊接机器人的应用现状及发展趋势.见第八次全国焊接会议论文集.第1集.北京机械工业出版社,1997,64-74
[8]潘际蛮.二十一世纪焊接科学研究的展望.见第九次全国焊接会议论文集.第1集.哈尔滨黑龙江人民出版社,1999,1-17
[9]弧焊机器人产品样本,首钢莫托曼机器人有限公司.1997
[10]邓星钟.机电传动控制.华中科技大学出版社.
[11]谭庆昌、赵洪志.机械设计.吉林科学技术出版社.
[12]焊接机械装备图册.甘肃工业大学焊接教研室编.北京机械工业出版社.1982
[13]机械设计手册1-
5.机械设计手册编委会.北京:机械工业出版社.2004年08月第三版
[14]寇尊权主编.机械设计课程设计.吉林科学技术出版社.1999
[15]侯洪生主编.机械工程图学.科学出版社.2001
[16]郑永强著.焊接变位机型式与系列的论述.天津工程机械研究院.。