開題報(bào)告-12T焊接滾輪架機(jī)械設(shè)計(jì)

PAGEPAGE1畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題目12T焊接滾輪架機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)名稱機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)學(xué)號(hào)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師填表日期20XX年3月26日一、選題的依據(jù)及意義焊接是一種制造技術(shù)，它是適應(yīng)工業(yè)發(fā)展的需要，以現(xiàn)代工業(yè)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的，并且直接服務(wù)于機(jī)械制造工業(yè)。焊接技術(shù)的發(fā)展與制造工業(yè)的需要緊密相關(guān)，一般工業(yè)先進(jìn)國(guó)家，鋼產(chǎn)量的50%左右需采用焊接工藝才能形成產(chǎn)品，在石油化工，礦山冶金，金屬結(jié)構(gòu)，起重運(yùn)輸，水陸交通，航天航空，橋梁建筑，電力能源等機(jī)械設(shè)備制造部門，焊接都有著廣泛的應(yīng)用。許多設(shè)備中的大型結(jié)構(gòu)，幾乎都是焊接結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，生產(chǎn)規(guī)模的日益擴(kuò)大，焊接結(jié)構(gòu)正朝著超大型，高容量，高參數(shù)，耐磨，耐低溫，耐動(dòng)載的方向發(fā)展，這就不僅需要為焊接生產(chǎn)提供質(zhì)量更高，性能更好的各種焊機(jī)，焊接材料和焊接工藝，而且要求提供各種性能優(yōu)異的焊接工裝設(shè)備，使焊接生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，減少人為因素干擾，達(dá)到保證和穩(wěn)定焊接質(zhì)量，改善焊工勞動(dòng)條件，提高生產(chǎn)率，促進(jìn)文明生產(chǎn)的目的。焊接工藝裝備就是在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的裝配與焊接過程中起配合及輔助作用的夾具、機(jī)械裝置或設(shè)備的總稱，簡(jiǎn)稱為焊接工裝。焊接工裝主要用來安裝和夾持待焊工件，使焊接時(shí)便于施焊，以保證焊縫的質(zhì)量，并提高生產(chǎn)效率。焊接工裝在焊接自動(dòng)化及機(jī)械化的過程中也扮演著重要的角色，在裝配定位焊件時(shí)，如果不使用工裝夾具，即使焊接組合件盡由兩三個(gè)零件組成的，欲保證各零件精確的相對(duì)位置，也是不可能的。此外，在焊接過程中，焊接件一般會(huì)由于受熱不均等原因而發(fā)生焊接變形，尤其是復(fù)雜的焊接結(jié)構(gòu)，其變形有時(shí)會(huì)無法消除，這樣就會(huì)影響以后的裝配工作。采用工裝夾具，不僅可以保證焊接時(shí)工件間的相對(duì)正確位置，而且可以防止和減少工件的焊接變形。批量生產(chǎn)的時(shí)候，這種優(yōu)點(diǎn)就更加明顯，可以穩(wěn)定焊接件的質(zhì)量，減少次品的產(chǎn)生。焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)過程一般包括：下料，裝配，焊接，清理，檢驗(yàn)及焊后熱處理等工藝工序。一般來說焊前的下料，開坡口，清理工件表面等準(zhǔn)備工作一般都要占據(jù)整個(gè)焊接時(shí)間的大部分，有時(shí)候焊接過程占用的時(shí)間反而很少。在這種情況下如果使用高效率的焊接工裝夾具，那么就可以極大的縮短焊接前裝配時(shí)間，從而縮短了整個(gè)生產(chǎn)周期，提高勞動(dòng)效率，縮短了單位產(chǎn)品的生產(chǎn)時(shí)間而降低了成本。采用工裝夾具，工件定位迅速，裝夾方便，省力，減輕了焊件裝配定位和夾緊時(shí)的繁重體力勞動(dòng)；焊件的反轉(zhuǎn)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，變位迅速，使焊接條件較差的空間位置焊縫變?yōu)楹附訔l件較好的平焊位置焊縫，勞動(dòng)條件改善，同時(shí)也有利于提高焊縫的質(zhì)量。大多數(shù)焊接工裝是為某種焊接組合件的裝配焊接工藝而專門設(shè)計(jì)的，屬于非標(biāo)準(zhǔn)裝置，往往需要個(gè)制造廠根據(jù)本廠的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生產(chǎn)條件和實(shí)際需要自行設(shè)計(jì)制造或者定做。焊接工裝也在汽車、摩托車、飛機(jī)、造船及航天等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用。二、國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述）隨著世界制造業(yè)的快速發(fā)展，焊接技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，焊接技術(shù)水平也越來越高。新的焊接工藝方法不斷涌現(xiàn)，專業(yè)焊接設(shè)備日新月異。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)外焊接設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)也紛紛通過各種方式展示自身的實(shí)力，特別是借以展會(huì)展出品種繁多的產(chǎn)品和先進(jìn)的技術(shù)。

縱觀2009年的三大焊接展，即2009年6月在上海舉辦的第14屆北京·埃森焊接與切割展覽會(huì)、2009年9月在德國(guó)埃森舉辦的第17屆德國(guó)埃森焊接與切割展覽、2009年10月在天津舉辦的第23屆中國(guó)焊接博覽會(huì)，我們對(duì)國(guó)內(nèi)外焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)以及焊接生產(chǎn)發(fā)展的新需求和新動(dòng)向印象較深的是：核心技術(shù)的作用得以顯現(xiàn)，數(shù)控和電源方面有發(fā)展，激光焊接技術(shù)成為一大亮點(diǎn)，機(jī)器人應(yīng)用普及化?？梢哉J(rèn)為，世界焊接技術(shù)又跨上了一個(gè)新臺(tái)階，在高效、自動(dòng)化、環(huán)境友好方面有了新的進(jìn)步；焊接材料的種類更加豐富，焊接自動(dòng)化、高效化、清潔化更加突出；焊接技術(shù)的綜合成本更低，焊接對(duì)工業(yè)的服務(wù)更加廣泛。同時(shí)，焊接中存在的手工、粗糙、臟亂、低速已基本消除，取而代之的是自動(dòng)、精密、清潔、高效。焊接結(jié)構(gòu)件的種類繁多，形狀尺寸各異，焊接過程的要求也不盡相同，與之相匹配的焊接工裝為適應(yīng)焊件的需要在形式，工作原理及技術(shù)要求上也有很大的差別。為了適應(yīng)技術(shù)管理工作的需要，便于掌握各類焊接工裝的工作特點(diǎn)和設(shè)計(jì)基本方法，就必須先對(duì)焊接工裝進(jìn)行分類。焊接機(jī)械裝備可分為四大類：1.焊接工裝夾具2.焊接變位機(jī)械3.焊接輸送機(jī)械4.其他從屬裝置。（1）焊接工裝夾具（按動(dòng)力源分類）可分為：手動(dòng)夾具氣動(dòng)夾具液壓夾具磁力夾具電動(dòng)夾具真空夾具混合式夾具。（2）焊接變位機(jī)械可分為：焊工變位機(jī)械焊機(jī)變位機(jī)械焊件變位機(jī)械。其中焊件變位機(jī)械可分為：焊接變位機(jī)焊接回轉(zhuǎn)臺(tái)焊接翻轉(zhuǎn)機(jī)焊接滾輪架。（3）焊件輸送機(jī)械可分為：上料裝置配料裝置卸料裝置傳送裝置各種專用吊具。（4）其他從屬裝置可分為：導(dǎo)電裝置焊劑輸送與回收裝置焊絲清理及盤絲裝置埋弧焊焊劑墊等。同時(shí)還可以按1.用途2.應(yīng)用范圍3.常見焊接機(jī)械進(jìn)行分類。按用途分類：（1）裝配用工藝裝備：這類工裝的主要任務(wù)是按照工藝要求，把待焊工件的零部件按照相互之間的位置準(zhǔn)確的固定下來，然后再進(jìn)行定位點(diǎn)焊，而不直接參與正式的焊接工作。這類工裝稱為裝配定位焊夾具，它包括各位定位器，夾緊器，推拉裝置，組合夾具和裝配臺(tái)架。（2）焊接用工藝裝備：這類工裝專門用來焊接已經(jīng)經(jīng)過點(diǎn)焊固定好的工件。如各類焊接專機(jī)，龍門式，懸臂式，平臺(tái)式，爬行式等。（3）裝配焊接工藝裝備：著類工裝既能完成整個(gè)焊件的裝配，又能完成焊縫的焊接工作。這類工裝通常是專用焊接機(jī)床或自動(dòng)焊接裝置，或者是裝配焊接的綜合機(jī)械化裝置，如一些自動(dòng)焊接生產(chǎn)線。實(shí)際生產(chǎn)中一個(gè)焊件如果要完成焊接工作，單單依靠一個(gè)工裝一般是難于完成的，而是需要許多種焊接工裝的配合使用，這樣才能達(dá)到焊接過程的機(jī)械化和自動(dòng)化。按應(yīng)用范圍分類：（1）通用焊接工裝：目前國(guó)家針對(duì)焊接工藝中的需求已經(jīng)指定了很多的標(biāo)準(zhǔn)，如滾輪架行業(yè)的JB/T9187標(biāo)準(zhǔn)等。所謂通用焊接工裝，既是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化且有較大適用范圍的工裝。這類工裝一般無須調(diào)整或稍加調(diào)整，就能適用與不同工件的裝配或焊接工件。（2）專用焊接工裝：只適用與某一特定類型的工件的裝配或焊接，一般不能通用。這類焊接工裝一般應(yīng)按需求來設(shè)計(jì)，或者在專門廠家協(xié)商定作。（3）柔性焊接工裝：指可以通過調(diào)整自身的尺寸來適應(yīng)一定形狀和尺寸變化的焊接工裝。此外還有按動(dòng)力裝置分類，按焊接方法分類等，在此就不詳細(xì)說明了。常見的焊接機(jī)械：焊接機(jī)械是改變焊件，焊機(jī)或焊工位置來完成機(jī)械化，自動(dòng)化焊接的各種機(jī)械裝備。使用焊接機(jī)械可縮短焊件翻轉(zhuǎn)變位的輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善焊接質(zhì)量，并可充分發(fā)昏各種焊接方法的效果。焊接機(jī)械可以分為以下三大類：（1）焊接變位機(jī)焊接變位機(jī)是將工件回轉(zhuǎn)，傾斜以便使所有的焊縫置于水品和船形位置的機(jī)械裝置。主要用于機(jī)架，機(jī)座，機(jī)殼等非長(zhǎng)形工件的焊接。焊接變位機(jī)按結(jié)構(gòu)形式可分為三種1伸臂式焊接變位機(jī)：適用與輕小焊件的翻轉(zhuǎn)空位，載重量一般不超過1噸。2座式焊接變位機(jī)，是目前應(yīng)用最廣泛的一種焊接變位機(jī)械，載重量一般為1至50噸之間。3雙座式焊接變位機(jī)，有較高的穩(wěn)定性，試用與大型和重型工件的翻轉(zhuǎn)變位，載重量一般都在50噸以上。（2）焊接滾輪架焊接滾輪架按結(jié)構(gòu)形式分為兩類：第一類是長(zhǎng)軸式滾輪架，滾輪沿兩平行軸排列，與驅(qū)動(dòng)裝置相連的一排為主動(dòng)滾輪，另一排為從動(dòng)滾輪。長(zhǎng)軸式滾輪多是用戶根據(jù)焊件特點(diǎn)自行設(shè)計(jì)制造的，市場(chǎng)可采用的定型產(chǎn)品很少。第二類是組合式滾輪架，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。（3）焊接翻轉(zhuǎn)機(jī)焊接變位翻轉(zhuǎn)機(jī)是一種可以實(shí)現(xiàn)大型回轉(zhuǎn)零件在焊接時(shí)變位、翻轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)位置，以便獲得更佳焊接位置的焊接輔助設(shè)備，可配用熔化極氣體保護(hù)焊機(jī)(CO2/MAG焊機(jī))。下圖產(chǎn)品主要由立柱提升機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及控制器組成。（4）焊接操作機(jī)操作機(jī)作為一種焊接輔助機(jī)械，被廣泛地應(yīng)用于鍋爐、壓力容器、管道和金屬結(jié)構(gòu)行業(yè)。與滾輪架、變?yōu)闄C(jī)或翻轉(zhuǎn)機(jī)相配，可焊接大直徑管道內(nèi)外縱、環(huán)縫?？筛鶕?jù)用戶工藝要求選配焊接系統(tǒng)，還可選配焊接系統(tǒng)，還可選配焊接跟蹤系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)，焊劑自動(dòng)輸送回收系統(tǒng)或擺動(dòng)器。

焊接操作機(jī)是將焊件準(zhǔn)確地送到并保持在待焊接位置或以選定的焊速沿規(guī)定的軌跡移動(dòng)焊機(jī)的機(jī)械裝置。焊接操作機(jī)與焊接變位機(jī)、焊接滾輪架等焊件邊為裝置配合使用，可完成多種焊縫的焊接，也可以進(jìn)行工件表面的自動(dòng)焊接。

在裝配定位焊件時(shí)，如果不使用工裝夾具，即使焊接組合件盡由兩三個(gè)零件組成的，欲保證各零件精確的相對(duì)位置，也是不可能的。此外，在焊接過程中，焊接件一般會(huì)由于受熱不均等原因而發(fā)生焊接變形，尤其是復(fù)雜的焊接結(jié)構(gòu)，其變形有時(shí)會(huì)無法消除，這樣就會(huì)影響以后的裝配工作。采用工裝夾具，不僅可以保證焊接時(shí)工件間的相對(duì)正確位置，而且可以防止和減少工件的焊接變形。批量生產(chǎn)的時(shí)候，這種優(yōu)就更加明顯，可以穩(wěn)定焊接件的質(zhì)量，減少次品的產(chǎn)生。焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)過程一般包括：下料，裝配，焊接，清理，檢驗(yàn)及焊后熱處理等工藝工序。一般來說焊前的下料，開坡口，清理工件表面等準(zhǔn)備工作一般都要占據(jù)整個(gè)焊接時(shí)間的大部分，有時(shí)候焊接過程占用的時(shí)間反而很少。在這種情況下如果使用高效率的焊接工裝夾具，那么就可以極大的縮短焊接前裝配時(shí)間，從而縮短了整個(gè)生產(chǎn)周期，提高勞動(dòng)效率，縮短了單位產(chǎn)品的生產(chǎn)時(shí)間而降低了成本。三、研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案：在設(shè)計(jì)焊接滾輪架時(shí)，一般應(yīng)根據(jù)該滾輪的使用要求、工作狀況和所需齒輪的機(jī)械特性來進(jìn)行。首先應(yīng)了解和掌握該滾輪機(jī)械傳動(dòng)的已知條件；通常，已知的其原始數(shù)據(jù)為輸入功率、輸入轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)比、工作特性和載荷工況等。建立機(jī)械模型，明確選用零件。以中心距最大為目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并與常規(guī)設(shè)計(jì)進(jìn)行比較。進(jìn)而繪制出減速器裝配圖及主要零件圖。設(shè)計(jì)滾輪架機(jī)械的一般原則和步驟是：1.建立滾輪架的機(jī)械模型；2.確定機(jī)架機(jī)械模型方案；3.選擇滾輪架機(jī)械零部件；4.計(jì)算校核；5.繪制滾輪架裝配圖和零件圖；6.翻譯相關(guān)科技資料，并編寫畢業(yè)論文；四、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度1、設(shè)計(jì)目標(biāo)設(shè)計(jì)出焊接滾輪架，使用壽命達(dá)到10年，每年工作300天，結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)功率較高，以中心距最大為目標(biāo)，設(shè)計(jì)滾輪架及減速器的各個(gè)參數(shù)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以系統(tǒng)的把大學(xué)里的專業(yè)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中去，提高自己的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，鍛煉自己的自主能力和查閱資料的能力，以此提高自己的綜合素質(zhì)來適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求。2、主要特色滾輪架零部件采用標(biāo)準(zhǔn)化元件，縮短了輔助時(shí)間，工件定位迅速，裝夾方便，能夠保證加工的穩(wěn)定性和操作的方便快捷，并且擴(kuò)大了加工工藝范圍，降低了對(duì)工人技術(shù)水平的要求和減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。滾輪機(jī)架綜合應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)、電工技術(shù)、自動(dòng)化控制、機(jī)械控制和機(jī)械制造等方面的最新成就而發(fā)展起來的高效自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備，是一中典型機(jī)電一體化產(chǎn)品。它集高效率、高穩(wěn)定和高柔性于一身，代表了機(jī)械的主要發(fā)展方向。它是機(jī)械加工自動(dòng)化的一種核心設(shè)備。3、工作進(jìn)度1.收集資料、開題報(bào)告、外文翻譯（6000字符以上）3月12.建立零件的三維實(shí)體模型3月223.確定滾輪機(jī)架方案和零件的選擇4月6日-44.計(jì)算并校核所選用的零件4月27日-5月1日5.繪制滾輪架轉(zhuǎn)配圖及主要零件圖5月26.整理內(nèi)容，書寫畢業(yè)論文5月23五、參考文獻(xiàn)[1]ChristianVogt,ChristianMergl,andHeinerBubb.InteriorLayoutDesignofPassengerVehiclesWithRAMSIS[J].HumanFactorsandErgonomicsinManufacturing,2005,15(2)197~212.[2]、璞良貴，紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì).第八版.北京：高等教育出版社，2007[3]、孫靖民主編.機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì).第三版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200