焊接滾輪架設(shè)計(jì)

1、第1章 緒論1.1 課題研究的意義及現(xiàn)狀隨著焊接生產(chǎn)技術(shù)的高速發(fā)展，對(duì)焊接生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化提出了越來(lái)越高的要求，焊接機(jī)械設(shè)備的需求量也越來(lái)越大。焊接滾輪架設(shè)備正是為滿足市場(chǎng)需求而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的，它是借助焊件與主動(dòng)滾輪間的摩擦力來(lái)帶動(dòng)圓筒形焊件的焊接與裝配。近年來(lái)，在筒形工件內(nèi)外環(huán)縫的焊接中，組合式焊接滾輪架取代長(zhǎng)軸式、固定式等焊接滾輪架，獲得了廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中，應(yīng)用最多的標(biāo)準(zhǔn)組合是由兩個(gè)主動(dòng)輪座配兩個(gè)從動(dòng)輪座來(lái)驅(qū)動(dòng)和支承工件。但是主、從動(dòng)輪座在支架上的布置有兩種方案 一種是兩個(gè)主動(dòng)輪座和兩個(gè)從動(dòng)輪座分別布置在兩個(gè)支架上，另一種是每個(gè)支架上各布置一個(gè)主動(dòng)輪座和從動(dòng)輪座。前者宜用于壁厚較大剛

2、性較好的工件，后者宜用于長(zhǎng)度較大剛性較差的工件。1.2 論文主要研究?jī)?nèi)容 第2章 滾輪架概述2.1 本文滾輪架適用范圍2.2 焊接滾輪架的分類(lèi)滾輪架由滾輪和基座組成。 滾輪型式分類(lèi)基本滾輪、交換滾輪、差動(dòng)滾輪、可調(diào)中心高滾輪及可偏轉(zhuǎn)軸線滾輪五種。 滾輪架分類(lèi)長(zhǎng)軸式滾輪架和組合式滾輪架兩大類(lèi)。（1）長(zhǎng)軸式滾輪架多個(gè)滾輪沿筒體類(lèi)工件兩側(cè)成兩行同軸排列，一側(cè)均為主動(dòng)輪，另一側(cè)為從動(dòng)輪，且主動(dòng)輪與從動(dòng)輪數(shù)相同。用于細(xì)長(zhǎng)筒體工件的裝配和焊接。（2）組合式滾輪架組合式滾輪架由兩個(gè)滾輪支承在同一個(gè)基座上組成滾輪架，可根據(jù)工件的重量和長(zhǎng)度由兩架或多架任意組合。按組合滾輪類(lèi)別可分為基本式滾輪架、交換式滾輪架、自

3、調(diào)式滾輪架、可調(diào)中心高滾輪架和可偏轉(zhuǎn)軸線滾輪架五種。（3）交換式滾輪架由交換滾輪和基本滾輪組成，變換交換輪的位置可獲得不同的中心距，以適應(yīng)不同直徑的工件。（4）自調(diào)式滾輪架由差動(dòng)滾輪組成的滾輪架。自調(diào)式滾輪架可隨工件直徑不同，滾輪隨擺架自動(dòng)調(diào)整滾輪中心距使工件獲得平衡支承。自調(diào)式滾輪架通過(guò)差動(dòng)齒輪系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)滾輪。（5）可調(diào)中心高滾輪架由可調(diào)中心高滾輪和基本滾輪組成，通過(guò)調(diào)節(jié)一個(gè)滾輪的中心高使筒體類(lèi)工件在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)與工件竄動(dòng)方向相反的軸向分力來(lái)消除工件的軸向竄動(dòng)。（6）可偏轉(zhuǎn)軸線滾輪架由可偏轉(zhuǎn)軸線滾輪和基本滾輪組成，通過(guò)調(diào)節(jié)可偏轉(zhuǎn)軸線滾輪軸線與筒體類(lèi)工件母線的夾角獲得一個(gè)與工件竄動(dòng)方向相反

4、的軸向分力來(lái)消除工件的軸向竄動(dòng)。滾輪架的傳動(dòng)方式和機(jī)構(gòu)示意圖見(jiàn)表2。2.3 中心角與驅(qū)動(dòng)力、支反力的關(guān)系 工件在滾輪架上的中心角與兩滾輪架的橫向間距和工件及滾輪的直徑有關(guān)。 根據(jù)工件在滾輪架上的受力分析，若在公式推導(dǎo)中做一些簡(jiǎn)化，可得到工件的驅(qū)動(dòng)力矩，運(yùn)動(dòng)阻力，支反力、的表達(dá)式如下： （2-1） （2-2） （2-3） （2-4） 為便于討論 ，在上四式中若令 e=0，則有，若取 =4lcm，=7cm， ，f=0.01(滑動(dòng)軸承)，f=0.01(滾動(dòng)軸承 )，可作出此條件下的和曲線 (圖 2.1a，b)，由圖 2.1看出 ： (1)當(dāng)G一定時(shí)，范圍內(nèi)，TG和 QG變化較小， (滾動(dòng)軸承)， (

5、滑動(dòng)軸承)，說(shuō)明工件轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力不大 ，僅為自重的；支承= (05 06)G，說(shuō)明采用滑動(dòng)或滾動(dòng)軸承對(duì)支承力影響不大 。(2)當(dāng) 由 70°增至 130°時(shí) ，驅(qū)動(dòng)力增加一倍 ， (滾動(dòng)軸 承 )， (滑動(dòng)軸承)，支反力也同樣增加了一倍 ，。 （a） (b)圖2-1 單位重量驅(qū)動(dòng)力，單位重量支反力與中心角的關(guān)系曲線(3)當(dāng) a>130°時(shí) ，TG和 QG 急劇增大 ，在 160° 1 65°時(shí)達(dá)到崩潰值 ，工件有可能楔入兩滾輪之間使工件變形、滾輪架卡壞。因此 角應(yīng)限制在 130°以下，為安全計(jì)最好不超過(guò) 110°。 (

6、4)同一 值下，滑動(dòng)軸承的驅(qū)動(dòng)力是滾動(dòng)軸承的二倍 ，因此驅(qū)動(dòng)功率也是二倍的關(guān)系， 但支反力相差不大。所以，保要結(jié)構(gòu)上允許，單輪載量在 100t以上的滾輪架應(yīng)盡量采用滾動(dòng)軸承。以上得出了中心角的使用上限 ，其下限可根據(jù)工件在滾輪上的靜載穩(wěn)定性確定 ，即根據(jù)不發(fā)生傾覆的必要條件確定，。這是理論推導(dǎo)結(jié)果，實(shí)際應(yīng)用中，即或很小 (e相對(duì)于 R很小)，也不能使過(guò)小。通常，為了使工件穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)，又不使驅(qū)動(dòng)功率增加，在滿足工件不煩覆的條件下中心角應(yīng)大于并接近 30°為宜。2.4 型號(hào)標(biāo)志方法焊接滾輪架型號(hào)以名稱(chēng)、額定載重量、結(jié)構(gòu)類(lèi)型、傳動(dòng)形式、沿工作軸線移動(dòng)功能以及速度穩(wěn)定程度分級(jí)等代號(hào)編制。HGJ

7、X1-X2X3X4-X5速度穩(wěn)定程度分級(jí)沿軸線移動(dòng)功能傳動(dòng)形式結(jié)構(gòu)形式滾輪架額定載重滾輪架代號(hào)圖2-2 滾輪架型號(hào)表示方法 GHJ表示焊接滾輪架名稱(chēng)。 表示焊接滾輪架額定載重量代號(hào)，直接以噸數(shù)表示。 表示結(jié)構(gòu)分類(lèi)代號(hào)，表2-1。表2-1 結(jié)構(gòu)分類(lèi)代號(hào)結(jié)構(gòu)分類(lèi)代號(hào)結(jié)構(gòu)分類(lèi)名稱(chēng)1長(zhǎng)軸式滾輪架2基本式滾輪架3交換式滾輪架4自調(diào)式滾輪架5可調(diào)中心滾輪架6可偏轉(zhuǎn)軸線滾輪架2.5 正常使用條件及技術(shù)要求焊接滾輪架在下列使用條件下應(yīng)能正常工作。2.5.1 海拔高度不超過(guò)1000 m。2.5.2 周?chē)h(huán)境空氣溫度不應(yīng)超過(guò)下列限值：a）最高溫度40；b）最低溫度0。2.5.3 空氣相對(duì)濕度在日平均溫度不大于25

8、時(shí)，最濕月份的平均最大相對(duì)濕度為90%。2.5.4 焊接滾輪架使用場(chǎng)所應(yīng)無(wú)嚴(yán)重危害或影響滾輪架正常使用的爆炸性或腐蝕性工業(yè)氣體、水蒸氣、鹽霧和化學(xué)性沉積物等。2.5.5 供電電網(wǎng)品質(zhì)JB/T 91871999.8電壓波動(dòng)（當(dāng)頻率為額定值時(shí)）%；頻率波動(dòng)（當(dāng)電壓為額定值時(shí)）%。2.5.6 焊接滾輪架兩地軌上平面的平面度應(yīng)達(dá)到GB/T 1184的有關(guān)要求。兩地軌的平行度應(yīng)符合GB/T1184 的有關(guān)要求。2.5.7 使用環(huán)境如有特殊要求，用戶(hù)可與制造廠協(xié)商，作特殊防護(hù)設(shè)計(jì)。2.5.8 技術(shù)要求2.5.8.1 主動(dòng)滾輪應(yīng)采用直流電動(dòng)機(jī)或交流寬調(diào)速電動(dòng)機(jī)通過(guò)變速箱驅(qū)動(dòng)。2.5.8.2 主動(dòng)滾輪圓周速度

9、應(yīng)滿足焊接工藝的要求，在660 m/h范圍內(nèi)無(wú)級(jí)可調(diào)。如有特殊要求，制造廠和用戶(hù)協(xié)商確定。2.5.8.3 滾輪圓周速度應(yīng)穩(wěn)定、均勻，不允許有爬行現(xiàn)象，其允許的速度波動(dòng)量v 按不同的焊接工藝要求劃分為A、B兩級(jí)（見(jiàn)表2-2）。表2-2 速度穩(wěn)定性能代號(hào)速度穩(wěn)定程度速度允許波動(dòng)百分比AB2.5.8.4 焊接滾輪架制造和裝配精度要求2.5.8.4.1 焊接滾輪架的蝸輪副、齒輪副等傳動(dòng)零部件應(yīng)符合GB/T 1356、GB/T 10095 和GB/T 10089中8 級(jí)精度要求。2.5.8. 4. 2 焊接滾輪架所有中心高必須相等，允許公差為GB/T 1800.31998中IT8的要求。2.5.8.4.

10、3 滾輪兩頭和中部圓跳動(dòng)應(yīng)符合GB/T 1184的有關(guān)要求。2.5.8.4.4 工件兩側(cè)滾輪裝配后或調(diào)整中心距后兩軸線平行度、滾輪軸線與基座底面的平行度以及滾輪軸線與基座上和地軌側(cè)面配合面的平行度在滾輪全長(zhǎng)上測(cè)量應(yīng)符合GB/T 1184的有關(guān)要求。2.5.8.4.5 工件兩側(cè)滾輪中心距在滾輪裝配后或調(diào)整中心距后允許公差為GB/T1800.31998中IT8精度要求。2.5.8.5 焊接滾輪架必須配備可靠的焊接電纜旋轉(zhuǎn)接地器，不允許焊接電流流經(jīng)滾輪架的軸承。2.5.8.6 滾輪工作面的材料建議按滾輪額定載重量選取。2.5.8.6.1 滾輪架額定載重量10 t，采用橡膠輪面。2.5.8.6.2 滾

11、輪架額定載重量10 t而60 t，采用金屬橡膠組合輪面，金屬輪面承重，橡膠輪面驅(qū)動(dòng)）。2.5.8.6.3 滾輪架額定載重量60 t，采用金屬輪面。2.5.8.6.4 長(zhǎng)軸式滾輪架的滾輪工作面的材料由供需雙方商定。2.5.8.7 滾輪直徑、滾輪架的額定載重量及筒體類(lèi)工件最大、最小直徑應(yīng)符合表7 規(guī)定。2.5.8.8 焊接滾輪架每對(duì)滾輪的中心距必須能根據(jù)筒體類(lèi)工件的直徑作相應(yīng)的調(diào)整，保證兩滾輪對(duì)筒體的包角大于45°，小于110°。2.5.8.9 筒體類(lèi)工件在防軸向竄動(dòng)滾輪架上進(jìn)行焊接時(shí)，在整個(gè)焊接過(guò)程中工件的軸向竄動(dòng)量應(yīng)。2.5.8.10 主動(dòng)滾輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)最小功率建議按表2-

12、3選取。表中所列功率值為一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)一對(duì)主動(dòng)滾輪時(shí)的功率。如果用兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)主動(dòng)滾輪時(shí)，電動(dòng)機(jī)的功率值應(yīng)為表2-3中所列數(shù)值的一半。表2-3 主滾輪電動(dòng)機(jī)的最小功率載重量0.626102560100160250最小功率0.40.7511.41.42.22.82.85.62.5.8.11 電氣控制系統(tǒng)的安全指標(biāo)應(yīng)符合GB 4064 要求。2.5.8.12 焊接滾輪架應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)鋼制造，如用焊接結(jié)構(gòu)的基座，焊后必須進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理。2.5.8.13 出廠前，滾輪架非工作面應(yīng)噴漆。2.5.8.14 焊接滾輪架應(yīng)在適當(dāng)位置設(shè)有固定的起吊鉤。2.6 檢查與驗(yàn)收及標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸及保管2.6.

13、1 出廠檢驗(yàn)滾輪架出廠前應(yīng)按2.6.4所提項(xiàng)目和精度檢查制造和裝配質(zhì)量，并進(jìn)行空載試車(chē)。2.6.1.1 按GB/T 10095、GB/T 10089中8 級(jí)精度及檢查方法檢查齒輪、蝸輪副等傳動(dòng)零件的質(zhì)量。2.6.1.2 將滾輪架置于平臺(tái)上用高度尺測(cè)量滾輪架基座下基準(zhǔn)面至滾輪中心尺寸，應(yīng)滿足2.6.4.2 要求。2.6.1.3 用百分表測(cè)量滾輪的圓跳動(dòng)，應(yīng)滿足2.6.4.3 要求。2.6.1.4 將滾輪架置于平臺(tái)上用高度尺測(cè)量各滾輪兩端中心高的差，即為滾輪軸線與基座底面的平行度；用平尺、方箱、高度尺測(cè)量滾輪兩端到基座上和地軌側(cè)面配合面的水平尺寸差，即為兩滾輪軸線平行度及滾輪軸線與地軌側(cè)面平行度，

14、其值應(yīng)滿足 要求。2.6.1.5 用平尺和外徑百分表測(cè)量?jī)蓾L輪的中心距，應(yīng)滿足2.6.4.5 要求。2.6.1.6 空載試車(chē)2.6.1.6.1 空載試車(chē)時(shí)間應(yīng)不少于1 h。檢查各主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)有無(wú)卡死現(xiàn)象，減速箱、變速箱有無(wú)異常聲。2.6.1.6.2 電動(dòng)機(jī)調(diào)至最高和最低轉(zhuǎn)速時(shí)，用線速度測(cè)定儀分別檢查滾輪的最大和最小圓周速度，應(yīng)滿足2.6.2 要求，圓周速度波動(dòng)量應(yīng)達(dá)到2.6.3要求。2.6.2 型式試驗(yàn)型式試驗(yàn)可由供需雙方協(xié)商確定，必要時(shí)，應(yīng)由用戶(hù)配合進(jìn)行。2.6.2.1 負(fù)載試車(chē)2.6.2.1.1 滾輪架在額定載重下（對(duì)50 t以上的滾輪架試驗(yàn)載重量由用戶(hù)在額定載重量以下選擇）進(jìn)行負(fù)載試車(chē)。2

15、.6.2.1.2 在室溫20自然通風(fēng)條件下，在達(dá)到熱平衡后用電阻法測(cè)量驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的溫升應(yīng)小于表所列數(shù)值。表2-4 電動(dòng)機(jī)的允許升溫絕緣等級(jí)ABBFH允許溫度6075801001252.6.2.1.3 用線速度測(cè)定儀檢測(cè)筒體工件表面線速度，應(yīng)達(dá)到2.6.3 要求。2.6.2.1.4 對(duì)于防竄動(dòng)滾輪架在負(fù)載試車(chē)全部時(shí)間內(nèi)，測(cè)量工件總的軸向竄動(dòng)應(yīng)滿足2.6.9 要求。2.6.3 標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸及保管2.6.3.1 焊接滾輪架的標(biāo)牌上應(yīng)有型號(hào)、額定載重量、滾輪線速度范圍、筒體工件直徑范圍、電動(dòng)機(jī)功率、網(wǎng)路額定電壓、滾輪架自重、滾輪架外形尺寸、出廠編號(hào)、出廠日期、制造廠名等。2.6.3.2 包裝箱應(yīng)堅(jiān)

16、固，能防雨水，便于起重?？煞植考b。2.6.3.3 包裝時(shí)應(yīng)同時(shí)裝入產(chǎn)品合格證、使用說(shuō)明書(shū)、安裝圖、裝箱單等技術(shù)文件。2.6.3.4 在運(yùn)輸過(guò)程中不允許傾倒和強(qiáng)烈振動(dòng)。2.6.3.5 焊接滾輪架出廠前和到貨后使用廠不立即安裝時(shí)，存放場(chǎng)地應(yīng)符合2.5.4 要求。2.7 滾輪驅(qū)動(dòng)方案及軸向竄動(dòng)的問(wèn)題2.7.1 滾輪驅(qū)動(dòng)方案 為使焊接滾輪架的滾輪間距調(diào)節(jié)方便可靠，組合便利，采用主動(dòng)輪單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)方案，即每個(gè)主動(dòng)輪單獨(dú)利用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。不過(guò)要注意解決好各主動(dòng)輪的同步問(wèn)題，在選用電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)結(jié)構(gòu)上要盡量選用特性一致且經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)的使用。 因?yàn)殚L(zhǎng)軸式滾輪架是用戶(hù)根據(jù)焊件特點(diǎn)自行設(shè)計(jì)制造的，市

17、場(chǎng)可供選用的定型產(chǎn)品很少，已不常用，所以本次設(shè)計(jì)的4噸級(jí)滾輪架采用組合式設(shè)計(jì)它的主動(dòng)滾輪架，從動(dòng)滾輪架，混合式滾輪架都是獨(dú)立的，使用時(shí)可根據(jù)焊件的重量和長(zhǎng)度進(jìn)行任意組合，其組合比例也不僅是1與1的組合。因此，使用方便靈活，對(duì)焊件的適應(yīng)性很強(qiáng)，是目前應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式。2.7.2. 關(guān)于滾輪架軸向竄動(dòng)的問(wèn)題 如果滾輪和焊件都是理想的圓柱體，且各滾輪尺寸一致，并且其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線都在同一水平面內(nèi)并與焊件軸線平行時(shí)，放在滾輪架上的焊件是不會(huì)產(chǎn)生軸向竄動(dòng)的，這是理想情況。但實(shí)際上是不可能做到的，尤其是焊件就不可能做到理想中的圓柱體。 多次試驗(yàn)證明將主、從滾輪架在水平和軸向上的位置找好，固定下來(lái)，下次再用時(shí)

18、仍會(huì)竄動(dòng)。即便是同一個(gè)焊件，此時(shí)調(diào)整后已不再竄動(dòng)，但換個(gè)方向旋轉(zhuǎn)或?qū)⒃摵讣跗鹨苿?dòng)位置后再放到滾輪架上，該焊件又會(huì)竄動(dòng)了，更不用說(shuō)換另外一個(gè)焊件了。圖2-3 滾輪架傳動(dòng)示意圖 國(guó)內(nèi)一些工廠采用在焊件端頭硬頂?shù)霓k法，這種辦法對(duì)設(shè)備和焊件都有損害，實(shí)屬無(wú)奈。國(guó)外制作的防竄滾輪架，雖能滿足要求，可惜價(jià)格較昂貴。 理論和實(shí)踐都證明：影響焊件做軸向竄動(dòng)的主要原因是滾輪各軸線與焊件軸線的平行度。因此，在制造和使用焊接滾輪架時(shí)，首先要盡量做到：主、從滾輪架都位于同一中心線上。各滾輪的軸線都在一個(gè)水平面內(nèi)且相互平行。滾輪間距相等。 實(shí)際上，焊件在滾輪架上的軸向竄動(dòng)，其焊件本身是在作螺旋運(yùn)動(dòng)，如能采取措施，把焊

19、件的左旋及時(shí)地改為右旋或?qū)⒂倚臑樽笮敝梁讣辉僮髀菪\(yùn)動(dòng)為止。目前，已有三種執(zhí)行機(jī)構(gòu)可完成防止工件竄動(dòng)任務(wù)： （1）頂升式執(zhí)行機(jī)構(gòu)從動(dòng)滾輪架的一側(cè)滾輪可以做升降運(yùn)動(dòng)，使焊件軸線發(fā)生偏移，同時(shí)也使焊件自重產(chǎn)生的軸向分量發(fā)生變化。這種調(diào)節(jié)方式其優(yōu)點(diǎn)是調(diào)節(jié)靈敏度較高，缺點(diǎn)是制造成本高，體積大。 （2）偏移式執(zhí)行機(jī)構(gòu) 從動(dòng)滾輪架的兩側(cè)滾輪沿其垂直中心線可做同向偏移，以此改變滾輪與焊件的軸向摩擦分力。這種調(diào)節(jié)方式其優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，但最大的缺點(diǎn)是對(duì)滾輪的磨損太大。 （3）平移式執(zhí)行機(jī)構(gòu) 從動(dòng)滾輪架的兩側(cè)滾輪可以同時(shí)垂直于焊件軸心線做水平移動(dòng)，從而達(dá)到調(diào)節(jié)焊件軸心線以及調(diào)節(jié)滾輪軸線夾角的目的。這種調(diào)節(jié)

20、方式其優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性好，制造成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不占用額外的安裝空間。 確定焊接滾輪架方案時(shí)，其合理性和經(jīng)濟(jì)性是主要考慮的因素。當(dāng)焊件的焊接方法及工藝確定后，所選夾具結(jié)構(gòu)，首先要能保證焊接工藝的實(shí)施。同時(shí)，焊件結(jié)構(gòu)尺寸以及組成焊件坯料的制作工藝和制造精度，則是確定夾具定位方法、定位基準(zhǔn)和夾緊機(jī)構(gòu)方案的重要依據(jù)。除此之外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)上的因素，使夾具的制造、使用費(fèi)用最低而取得的經(jīng)濟(jì)效益最大。由于上述各因素都不是孤立存在的，它們之間往往有聯(lián)系又有制約，所以在確定夾具方案時(shí)要對(duì)上述各因素進(jìn)行綜合分析，只有通盤(pán)考慮，才能制定出最佳的設(shè)計(jì)方案具體確定設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)聯(lián)系以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮： 1)焊件的整體尺

21、寸和制造精度以及組成焊件的各個(gè)坯件的形狀、尺寸和精度。其中形狀和尺寸是確定夾具設(shè)計(jì)方案、夾緊機(jī)構(gòu)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式的主要依據(jù)，并且直接影響其幾何尺寸的大??；制造精度是選擇定位器結(jié)構(gòu)形式和定位器配置方案以及確定定位器本身制造精度和安裝精度的主要依據(jù)。 2)裝焊工藝對(duì)夾具的要求。例如與裝配工藝有關(guān)的定位基面裝配次序、夾緊方向?qū)A具結(jié)構(gòu)提出的要求。再如，不同的焊接方掃對(duì)夾具提出的要求，像埋弧焊，可能要求在夾具上設(shè)置焊劑墊；電渣焊要求夾具保證能在垂直位置上施焊；電阻焊要求夾具本身就是電極之一等。 3)裝、焊作業(yè)能否在同一夾具上完成，或是需要單獨(dú)設(shè)計(jì)裝固夾具和焊接夾具。2.7.3 滾輪架滾輪的設(shè)計(jì) 滾輪架的

22、滾輪結(jié)構(gòu)主要有四種類(lèi)型，其特點(diǎn)和使用范圍 由于滾輪架的額定載荷是40t，所以選用膠輪結(jié)構(gòu)。橡膠輪緣的滾輪常因結(jié)構(gòu)不合理，或橡膠質(zhì)量不佳或掛膠工藝不完善，使用不久就會(huì)發(fā)生擠裂，脫膠而破壞。為此，設(shè)計(jì)滾輪時(shí)，常常在橡膠輪緣兩側(cè)開(kāi)出15°的倒角，以留出承載后橡膠變形的空間，避免擠裂。另外，常在橡膠輪輞與金屬的結(jié)合部，將金屬輪面開(kāi)出多道溝槽，以增加橡膠與金屬的接觸面積，強(qiáng)化結(jié)合牢度，避免脫膠。至于橡膠成分和掛膠工藝，在美國(guó)是一項(xiàng)專(zhuān)利，國(guó)內(nèi)蘭州石油化工機(jī)器廠，將國(guó)產(chǎn)橡膠輪緣的坦克支重輪用在焊接滾輪架上，取得了很好的效果，使?jié)L輪壽命延長(zhǎng)了許多。2.7.4 連軸器的選用： 聯(lián)軸器的類(lèi)型很多根據(jù)其是

23、否包含彈件元件，可以劃分為剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器兩大類(lèi)。剛性聯(lián)軸器根據(jù)正常工作時(shí)是否允許兩個(gè)半聯(lián)軸器軸線產(chǎn)生相對(duì)位移又分為固定式剛性聯(lián)袖器和可移式剛性聯(lián)袖器。固定式剛性聯(lián)軸器，要求被聯(lián)接兩軸軸線嚴(yán)格對(duì)中，因?yàn)樗荒苎a(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移。其常用類(lèi)型有夾殼聯(lián)軸器和凸緣聯(lián)軸器等?？梢剖絼傂月?lián)軸器可以通過(guò)兩半聯(lián)軸器間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)補(bǔ)償被聯(lián)接兩軸的相對(duì)位移。其常用類(lèi)型有十字滑塊聯(lián)軸器、齒輪聯(lián)軸器和萬(wàn)向聯(lián)軸器等。 彈性聯(lián)軸器包含有彈性元件，不僅具有吸收振動(dòng)和緩解沖擊的能力，而且能夠通過(guò)彈性元件助變形來(lái)補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移。其常用類(lèi)型有彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器、彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器和輪胎式聯(lián)軸器等。 第3章 滾輪架的設(shè)計(jì)與校核

24、3.1. 電動(dòng)機(jī)及帶輪的選擇G/2Fn圖3-1 主動(dòng)滾輪受力圖Fn 電機(jī)的選擇 3.1.2 主動(dòng)滾輪直徑3） 3.1.3 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)3 計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑: （3-7）（4）確定中心距,并選擇V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度:1) 據(jù)文獻(xiàn)3公式,得 （3-8）2） 據(jù)文獻(xiàn)3公式,得3.2減速器的設(shè)計(jì)與選擇:3.3 主動(dòng)滾輪的設(shè)計(jì) 主要零件設(shè)計(jì)1) 初步確定主動(dòng)滾輪的最小直徑圖3-2 蝸輪蝸桿示意圖3.3.2 圓柱蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)： 3.3.3 軸承的校核 鍵的選擇與校核3.3.5 軸承蓋與聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)3.4 從動(dòng)滾輪的設(shè)計(jì) 從動(dòng)軸承的使用壽命計(jì)算：3.4.2 軸承蓋的設(shè)計(jì)3.4.3 軸的設(shè)計(jì)ABlab圖3-1

25、0 從動(dòng)軸受力圖FF3.4.4 滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì) 結(jié)論 參考文獻(xiàn)1 周壽森. 焊接機(jī)構(gòu)生產(chǎn)及裝備M. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社, 1999.2 M3 M4 吳宗澤. 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)M. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社, 1988.5 沈世瑤. 焊接方法及設(shè)備M. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社, 19826 陳于萍, 周兆元. 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)M. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社, 2007.7 周凱勤. 機(jī)械零件手冊(cè)4版M. .北京： 高等教育出版社, 1994.8 王振華. 實(shí)用軸承手冊(cè)M. 上海: 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社, 1989.9 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)聯(lián)合編寫(xiě)組編, 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）M. 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社,

26、 197910 機(jī)械工程手冊(cè)編輯委員會(huì)編, 機(jī)械工程手冊(cè)M. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社. 1978.11 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, 1992.12 焦馥杰. 焊接結(jié)構(gòu)分析基礎(chǔ)M. 上海： 上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社, 1991.13 龔溎義. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)M. 北京: 高等教育出版社. 200614 15 YUJiei，JIA Yazhoui. Applied research on reliable increase measures of CNC lathes. Journal of Harbin Institute of Technolog

27、 (New Series)J，Vo112，No2，2005致謝至此，論文已做好了，這幾個(gè)月，忙忙碌碌，學(xué)到不少東西。在此，特別感謝我的導(dǎo)師劉琨明老師，他平易近人，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，幽默風(fēng)趣。大學(xué)四年里，時(shí)時(shí)刻刻的感受到他的言談舉止中，充滿了對(duì)學(xué)生的關(guān)懷，對(duì)教育事業(yè)的熱愛(ài)，對(duì)本職工作的勤勞負(fù)責(zé)。他不但是我們的老師，更是我們的貼心朋友。這次很榮幸在劉老師的指導(dǎo)下，順利完成了畢業(yè)論文設(shè)計(jì)。真誠(chéng)的祝福劉老師身體健康，家庭幸福，工作順利。 在此，還得感謝我的同學(xué)，他們指導(dǎo)和幫助我完成了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。真心祝福他們?cè)谛碌娜松鞒汤镒叩母篮茫^(guò)的更開(kāi)心快樂(lè)。四年結(jié)束了，幾多歡笑，幾多淚水，幾多快樂(lè)，幾多傷

28、心。細(xì)細(xì)回想，大學(xué)的生活讓我們感觸頻深，從剛踏入大學(xué)時(shí)候的懵懵懂懂，到現(xiàn)在即將畢業(yè)的成熟。我們經(jīng)過(guò)了，留下了自己的青春的腳印，灑下了自己年輕的汗水。不管這四年是否值得，但是毫不懷疑它是我們?nèi)松?dāng)中最有價(jià)值的一筆財(cái)富。記住這四年吧，記住我們的熱情奔放的歲月，銘記我們的可愛(ài)真誠(chéng)的老師和朋友。畢業(yè)了，終于畢業(yè)了?；厥走^(guò)去，暢想未來(lái)，讓我們充滿信心，滿腔熱情，努力奮斗，創(chuàng)出一番屬于我們的美好的天地。不管生活怎么樣，但是我們?nèi)匀灰嘈盘鞜o(wú)絕人之路，只要我們努力，只要我們拼搏，美好明天即將到來(lái)。最后，真誠(chéng)的祝福機(jī)械052班全體同學(xué)和大學(xué)四年中為我們默默奉獻(xiàn)的老師生活快樂(lè)，事業(yè)有成。 附件1外文資料翻譯1：

29、 數(shù)字模型的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造外文資料翻譯2：數(shù)控車(chē)床可靠性增長(zhǎng)措施的應(yīng)用研究于捷，賈亞洲摘要：根據(jù)收集的l6臺(tái)某系列數(shù)控車(chē)床的可靠性數(shù)據(jù)，對(duì)該系列數(shù)控車(chē)床攻關(guān)前后的各項(xiàng)可靠性指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)故障分析，對(duì)該系列數(shù)控車(chē)床提出了可靠性增長(zhǎng)措施。關(guān)鍵詞：數(shù)控車(chē)床；可靠性；增長(zhǎng)措施；評(píng)價(jià)指標(biāo)中圖分類(lèi)號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：10013881(2005)10372某系列車(chē)床是國(guó)內(nèi)一家知名車(chē)床廠的主導(dǎo)產(chǎn)品?！笆濉逼陂g，吉林大學(xué)與該機(jī)床廠合作承擔(dān)國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目數(shù)控技術(shù)產(chǎn)業(yè)化工程數(shù)選定該系MTTR列數(shù)控車(chē)床的可靠性作為攻關(guān)目標(biāo)，通過(guò)幾年的跟蹤調(diào)查研究，針對(duì)該系列數(shù)控車(chē)床的故障分析，對(duì)該系

30、列數(shù)控車(chē)床提出了可靠性增長(zhǎng)措施，并根據(jù)該控車(chē)床部件致命度的高低，進(jìn)行了全面的改進(jìn)設(shè)計(jì)。 反饋表明，采取的可靠性增長(zhǎng)措施是行之有效的，并取得了明顯的成效。 1 可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)以下數(shù)據(jù)處理結(jié)果均由數(shù)控機(jī)床可靠性信息管理系統(tǒng)獲得。(1)MTBF (平均無(wú)故障工作時(shí)問(wèn))觀測(cè)值MTBF觀測(cè)值用以下公式進(jìn)行計(jì)算：MTBF=攻關(guān)前：MTBF=206925h攻關(guān)后：MTBF=450000h(2)MTBF點(diǎn)估計(jì)值MTBF點(diǎn)估計(jì)值用公式：MTBF=E（t）攻關(guān)前：MTBF=208728h攻關(guān)后：MTBF=452952h(3)MTBF的區(qū)間估計(jì)MTBF的置信水平為90雙側(cè)置信區(qū)間為：攻關(guān)前：1201266<&

31、lt;2629218攻關(guān)后：3628215<<5009266MTBF的置信水平為90單側(cè)置信區(qū)問(wèn)為：攻關(guān)前：>1459231攻關(guān)后：>3897215(4)MTTR (平均維修時(shí)間)數(shù)控車(chē)床平均維修時(shí)間可由觀測(cè)值按下式求得：MTTR=式中：tMi一在評(píng)定周期內(nèi)第i臺(tái)數(shù)控車(chē)床的實(shí)際修復(fù)時(shí)間(h)。攻關(guān)前：MTTR=372攻關(guān)后：MTTR=168(5)A (固有可用度)固有可用度綜合了可靠度和維修度的廣義可靠性特征量，其表達(dá)式為：A=攻關(guān)前：A=0982攻關(guān)后：A=09962 可靠性增長(zhǎng)措施21 CNC系統(tǒng)將數(shù)控系統(tǒng)CNC和伺服單元更換成日本FANUC OTD系統(tǒng)及伺服，排除

32、了數(shù)控系統(tǒng)CNC及伺服所造成的精度不同、功能單一、不穩(wěn)定的問(wèn)題，用戶(hù)在使用后對(duì)該系列數(shù)控車(chē)床都交口稱(chēng)贊，回頭客商多。日本FANUCFANUC OTD系統(tǒng)及伺服具有易學(xué)、好掌握、操作簡(jiǎn)單、功能全、故障易查等優(yōu)點(diǎn)。22 電氣系統(tǒng)(1)重新設(shè)計(jì)電箱箱體和操縱箱新電箱與機(jī)床床身是一體的，減少了運(yùn)輸過(guò)程中的不穩(wěn)定性，增強(qiáng)了數(shù)控機(jī)床的外觀美和可靠性。且便于車(chē)間工人的裝配和調(diào)試，減少了各車(chē)間之間的中間環(huán)節(jié)，保證了正確性，減少了失誤。(2)重新選擇電氣元件新數(shù)控車(chē)床所用的全部電氣元件都經(jīng)過(guò)層層選擇，凡是用戶(hù)反饋意見(jiàn)中發(fā)現(xiàn)易出故障的電氣元件，都堅(jiān)決換掉，重新選擇可靠的新元件，經(jīng)過(guò)幾年的努力，該系列數(shù)控機(jī)床由于電

33、氣元件造成的故障率大大減少。(3)電氣設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)把電氣部分設(shè)計(jì)成幾十種模塊，完全可以滿足用戶(hù)的不同要求。同時(shí)根據(jù)用戶(hù)的要求，也在不斷地增加新模塊。23 刀架系統(tǒng)經(jīng)過(guò)工程技術(shù)人員的科技攻關(guān)，新立式自動(dòng)轉(zhuǎn)塔刀架已試制成功。其克服了老式數(shù)控刀架的刀臺(tái)轉(zhuǎn)位時(shí)需要抬起、轉(zhuǎn)動(dòng)不平穩(wěn)、噪音大、刀架內(nèi)部易進(jìn)水、鐵屑和運(yùn)行故障多的弊端。故障率已大大降低，已經(jīng)達(dá)到在空載、加載、重載三種情況下，連續(xù)可靠精確轉(zhuǎn)位15萬(wàn)次以上。本刀架已獲得國(guó)家實(shí)用新型專(zhuān)利。相對(duì)老式數(shù)控刀架，該刀架具有如下可靠之處：(1)結(jié)構(gòu)緊湊，轉(zhuǎn)位準(zhǔn)確可靠。(2)高精度淬硬，三聯(lián)齒盤(pán)副定位。(3)精度保持性能好，重復(fù)定位精度高，刀架剛性好。(4)密封防滲漏，性能優(yōu)異。(5)刀臺(tái)無(wú)需抬起轉(zhuǎn)位，刀架內(nèi)部不易進(jìn)水、進(jìn)鐵屑。(6)接線簡(jiǎn)潔，維修方便。(7)具有內(nèi)冷卻功能。24 x軸進(jìn)給針