44吨混合式焊接滚轮架设计
- 格式:doc
- 大小:803.00 KB
- 文档页数:20
焊接滚轮架设计设计焊接滚轮架是一种用于搬运和定位大型工件的设备,特别适用于焊接过程中需要旋转工件的场合。
在设计焊接滚轮架时,需要考虑到工件的重量、尺寸和形状,以及其在焊接过程中的定位要求和移动要求。
本文将详细介绍焊接滚轮架的设计,包括其结构设计、工作原理和设计要点。
结构设计:焊接滚轮架的主要结构包括滚轮架体、滚轮支撑装置和传动装置。
滚轮架体通常采用钢板焊接而成,具有足够的强度和刚度以承载工件的重量。
滚轮支撑装置通常采用可调节式结构,以适应不同尺寸的工件,并保证工件的水平度和垂直度。
传动装置通常采用电动滚轮或液压滚轮,以实现工件的旋转和定位。
工作原理:焊接滚轮架的工作原理是通过滚轮的旋转运动,将工件从一处位置滚动到另一处位置,并保持其平稳和稳定的定位。
滚轮架通过传动装置驱动滚轮的旋转,实现工件的旋转运动。
同时,滚轮支撑装置通过调节滚轮的高度和角度,以适应不同尺寸的工件,并确保其保持水平和垂直的位置。
设计要点:1.工件的定位要求:在设计焊接滚轮架时,需要考虑工件的定位要求,包括工件的水平度和垂直度要求。
滚轮支撑装置的设计应具有足够的灵活性,以适应不同尺寸和形状的工件,并能够保持其水平和垂直的位置。
2.滚轮的选型与布置:滚轮的选型应考虑到工件的重量和摩擦要求。
较大的工件通常需要更大和更强的滚轮来承受其重量,并确保平稳的滚动。
滚轮的布置应均匀分布在滚轮架体上,以保持工件的平衡和稳定。
3.传动装置的设计:传动装置的设计应考虑到工件的旋转速度和精度要求。
对于较大的工件,通常需要采用液压传动装置,以实现更高的旋转力和更精确的控制。
对于较小的工件,电动传动装置可能更为合适。
4.结构的强度和刚度设计:焊接滚轮架的结构设计应具有足够的强度和刚度,以承受工件的重量和焊接过程中可能产生的振动和冲击。
在设计时,应采用合适的结构形式和尺寸,以确保其足够强大并能够满足工作要求。
总结:设计焊接滚轮架是一个复杂的过程,需要充分考虑工件的特点和焊接过程中的要求。
焊接用滚轮架的设计岳阳师范学院(岳阳 414000)谭湘夫摘要:根据市场需要设计了一种焊接用辅助设备 滚轮架,经用户使用后,反映良好。
关键词:滚轮架;圆筒形焊件;焊接Abstract:Designing a assist equip ment for weld-rolling wheel rack,it has good function.Key words:rolling wheel rack;tube -shaped weld work piece;weld中图分类号:TG431 文献标识码:B 文章编号:1006-0316(2001)02-0034-02随着焊接生产技术的高速发展,对焊接生产的机械化和自动化提出了越来越高的要求,焊接机械设备的需求量也越来越大。
焊接滚轮架设备正是为满足市场需要而设计生产的。
它是借助焊件与主动滚轮间的摩擦力来带动圆筒形焊件旋转的机械装置,主要用于圆筒形焊件的焊接与装配。
1 滚轮架的技术性能,工作原理与结构特点1 1 技术性能型号 GL1-10总载重量 10T滚轮圆周速度 120~1200mm/min 焊接直径范围 500~ 3000mm 主/从动轮个数 8/8橡胶轮直径 350mm 电机 1 2.2kWZ 2=32 n =1500r/min调速方式 可控硅无级调速速比 i =20 50 1 6=16001 2 工作原理与结构特点结构设计如图1所示,其结构特点主要为:(1)主、从动滚轮架各自独立,二者可根据焊件的重量、长度任意组合,使用方便、灵活;(2)滚轮架靠滚轮对的自由摆动,在规定的范围内自动调节滚轮中心距,适用不同直径的焊件,圆筒体焊件放置平稳;(3)采用可控硅供电直流电动机驱动,无级调速,焊速范围大,速度稳定;(4)适用性强,使用广泛;(5)采用组合式滚轮,钢轮外包橡胶,传动平稳,摩擦力大,寿命长;(6)自调式滚轮架,滚轮对数多,对工件轮压小,可避免工作表面产生冷作硬化。
1绪论1 绪论1.1 焊接设备概述焊接机械装备就是在焊接生产中与焊接工序相配合,有利于实现焊接生产机械化,自动化,有利于提高装配—焊接质量,促使焊接生产过程加速进行的各种辅助装置和设备。
这里称之为辅助装置和设备是为了与焊机相区别。
焊机是焊接过程中的核心装备,它包括焊接电源,焊接控制箱,焊接机头等,有自己的独立系统,不属于焊接机械装备的范畴。
而焊接机械装备相对焊机处于辅助的地位,是配合焊机进行焊接生产的装置和设备。
它包括的范围较广,按用途分,主要有焊接工装夹具、焊接变位机械和焊接输送机械三个方面,其次还有导电装置、焊剂输送与回收装置、坡口准备及焊缝清理精整装置等。
他们又是焊接机械装备的从属装置。
焊接机械装备可分为四大类: 1. 焊接工装夹具 2. 焊接变位机械 3. 焊接输送机械 4. 其他从属装置。
其中:(1)焊接工装夹具(按动力源分类)可分为:手动夹具、气动夹具、液压夹具、磁力夹具、电动夹具、真空夹具和混合式夹具;(2)焊接变位机械可分为:焊工变位机械、机变位机械、焊件变位机械,其中焊件变位机械可分为:焊接变位机、焊接回转台、焊接翻转机、焊接滚轮架;(3)焊件输送机械可分为:上料装置、配料装置、卸料装置、传送装置、各种专用吊具;(4)其他从属装置可分为:导电装置、焊剂输送与回收装置、焊丝清理及盘丝装置和埋弧焊焊剂垫等。
焊机变位机械是改变焊接机头空间位置进行焊接作业的机械设备。
它主要包括焊接操作机和电渣焊立架。
焊接操作机的结构形式很多,使用范围很广,常与焊件变位机械相配合,完成各种焊接作业。
若更换作业机头,还能进行其他的相应作业。
焊接变位机械是改变焊件、焊机或焊工空间位置来完成机械化、自动化焊接的各种机械设备。
使用焊接变位机械可缩短焊接辅助时间,提高劳动生产卒,减轻工人劳动强度,保证和改善焊接质量,并可充分发挥各种焊接方法的效能。
焊接变位机械的分类及各类所属设备如下:焊件变位机械:焊接变位机、焊接滚轮架、焊接回转台、焊接翻转机;焊机变位机械:焊接操作机、电渣焊立架;焊工变位机械:焊工升降台。
40t焊接滚轮架设计摘要随着现代工业的高度发展和焊接技术的不断进步,焊接作为一种金属连接的工艺方法,在金属结构生产中已基本取代了铆钉连接工艺。
焊接产品质量的好坏不仅取决于焊接工艺质量,与备料、装配等工序也有密切联系。
因此,在整个焊接生产过程中,不论产品的质量要求和批量的大小,均应考虑采用生产工艺装备。
其中,焊接滚轮架是借助于主动轮与工件间的摩擦力带动筒形工件旋转的焊接变位机械,其主要应用于筒形工件的装配与焊接。
本文主要研究了以下内容:在已知筒形工件的重量与旋转转速的前提下,考虑到传动过程中存在的摩擦效率以及最终的输出功率,确定电动机型号。
再以选定的转速为基础,求出传动装置的传动比,从而进一步确定选用减速器的传动形式、数量等。
再根据总体上对轴、轴承、联轴器等的刚度、寿命要求、综合位移要求等,确定其余零部件。
关键词:焊接;生产工艺质量;焊接滚轮架;筒形工件AbstractWith the high level of modern industrial development and the continuous advancement of welding technology, welding metal as a way to connect the technology in the production of metal structures has basically replaced the rivets connecting process. The quality of welding quality depends not only on the quality of welding technology, but also on the preparation and assembly processes are closely linked. Hence, throughout the welding process, regardless of the quality of the product requirements and batch size,we should consider the use of production technology and equipment. Among them, the wheel frame is welding driving wheel with the workpiece by means of friction between the cylindrical workpiece driven welding positioner rotating machinery, mainly used in the cylindrical workpiece and welding assembly. This paper studys the following:Cylindrical workpiece in a known weight and rotation speed under the premise of the process of taking into account the transmission efficiency of the existence of friction and, ultimately, the output power to determine the motor type. Then selected based on speed, calculated the transmission gear ratio, so as to further determine the selection of the drive reducer form, quantity, and so on. On the basis of the whole shaft, bearings, couplings, such as stiffness, longevity requirements, integrated displacement requirements, etc., we could determine the remaining components.Key words: welding; production process quality; welding wheel frame; cylindrical workpiece目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (Ⅲ)第1章绪论 (1)1.1课题研究的意义及现状 (1)1.2论文主要研究内容 (1)第2章滚轮架概述 (2)2.1本文滚轮架适用范围 (2)2.2滚轮架的分类 (2)2.3中心角与驱动力、支反力的关系 (3)2.4型号标志方法 (4)2.5.正常使用条件及技术要求 (5)2.6.检验与验收及标志、包装、运输及保管 (7)2.7.滚轮驱动方案及轴向窜动的问题 (9)第3章滚轮架的设计与校核 (13)3.1电动机、带轮的选择 (13)3.2减速器的确定 (15)3.3主动滚轮的设计 (16)3.4从轮滚轮的设计 (24)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附件1 (31)附件2 (41)第1章绪论1.1 课题研究的意义及现状随着焊接生产技术的高速发展,对焊接生产的机械化和自动化提出了越来越高的要求,焊接机械设备的需求量也越来越大。
摘要焊接装备就是在焊接生产中与焊接工序相配合,有利于实现焊接生产机械化,自动化,有利于提高装配焊接质量,促使焊接生产过程加速进行的各种辅助装置和设备。
焊接滚轮架是借助主动滚轮与焊件之间的摩接力带动焊接旋转的变位机械。
焊接滚轮架主要用于筒形焊件的装配与焊接。
焊接滚轮架按结构形式分为两类:第一类是长轴式滚轮架。
第二类是组合式滚轮架。
本文主要对组合式小型焊接滚轮架进行设计,并对轴、键等主要构件进行了校核。
结果表明各主要部件符合要求。
该滚轮架结构简单,使用方便灵活,对焊件的适应性很强。
设计中充分的考虑了滚轮架的合理性和经济性等因素。
关键词:焊接工装夹具滚轮架Small welding roller standAbstractWelding equipment is a machine which is used in welding production and welding processes, and it is conducive to welding production mechanization and automation, to improving assembly welding-quality. Then it could prompte to speed up the process of welding production of the various assistive devices and equipment. Welding roller is used initiative and welding pieces of the wheel between the Mount relay driven welding rotating mechanical deformation. Welding roller stands for the main pieces of tube welding and welding assembly. Welding roller standing by structural form is divided into two categories : the first category is long axis-wheel frame., the second category is modular roller frame. In this paper, 4000kg of modular T-welded wheel for the design, as well as axial, bond and other main component of checking. The results showed that the main components to meet the requirements. The roller frame structure is simple, flexible, adaptive welded pieces of a strong, which is the most widely used form of the structure. And it could be fully considered the roller frame reasonable and economic, and other factors.Key Words:weld; frock clamp; turning rolls目录1. 方案的选择与确定................................ 错误!未定义书签。
石油输送管线焊接装置设计摘要随着石油业的高速发展,各种石油管道应运而生,促进了石油管道焊接装备的快速发展。
为了减少石油管道现场施工量,提高管道安装的效率,可以将管道在工厂进行对接焊接,本次设计针对石油输送管道的对接展开设计。
通过对石油φ⨯的石油输送管道的对接焊接,设计焊接装置的了解,针对X80钢102020mm mm了管道环焊缝焊接装备—伸缩臂式焊接操作机和焊接滚轮架。
伸缩臂式焊接操作主要有机架底座、立柱、悬臂梁、滑鞍以及焊机组成,悬臂梁通过动力系统实现悬臂的上下左右运动,从而使焊机能够顺利到达指定的焊接位置进行焊接工作。
焊接滚轮架主要组成部分包括焊接滚轮、滚轮支架、滚轮基座等,主动滚轮架还应该包含有相应的动力系统以及配套的电力设备等,滚轮架不仅能够支撑管道,而且可以驱动管道转动,通过焊接操作机和滚轮架的完美组合实现管道的对接。
关键词:石油管道,焊接装备,焊接操作机,焊接滚轮架OIL PIPELINE WELDING DEVICE DESIGNABSTRACTWith the rapid development of the oil industry,the various oil pipeline came into being,and promote the rapid development of the oil pipeline welding equipment.In order to reduce the amount of oil pipeline construction site,to improve the efficiency of pipeline installation,the pipe can be butt-welded at the factory,this design for the oil pipeline to start docking equipment design.By understanding on oil welding apparatus for butt welding X80pipeline steel oil pipeline girth weld design welding equipment-Telescopic welding machine and welding roller stand.Telescopic main frame welding operation base,column,cantilever,saddle and welding composition,vertical and horizontal movement of the cantilever arm machine to achieve through the power system,so that the welder reaches the specified welding place to work.The main part of the welding roller stand,including welding roller, roller frame,wheel base,etc.,active wheel frame should also contain a corresponding electrical power systems and ancillary equipment,roller frame can not only support the pipeline,and the pipeline can drive rotates through and combinations of wheel frame welding operation machine to achieve docking pipeline.KEY WORDS:Oil pipeline,Welding equipment,Welding machine,Welding roller frame目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)前言 (1)第1章概述 (2)1.1焊接机械装备的分类和作用 (2)1.2焊接工装的分类 (3)第2章焊接滚轮架的设计 (5)2.1驱动圆周力的计算 (5)2.2滚轮轴的选择 (8)2.2.1轴的介绍 (8)2.2.2轴的常用材料 (9)2.2.3轴的计算 (10)2.3滚轮的设计 (12)2.4轴承的选择和端盖的设计 (13)2.4.1轴承的选择和校核 (13)2.4.2轴承端盖的设计 (15)2.5齿轮的设计 (17)2.5.1齿轮的失效形式 (17)2.5.2齿轮的计算校核 (18)2.6传动系统的设计 (19)2.6.1电动机的选择 (19)2.6.2减速器选用 (21)第3章焊接操作机 (22)3.1焊接操作机的分类 (22)3.2焊接操作机传动设计 (24)3.2.1伸缩臂与滑鞍的升降设计 (24)3.2.2伸缩臂的伸缩设计 (25)结论 (27)谢辞 (28)参考文献 (29)外文资料翻译 (31)前言石油行业的速速发展,也带动了许多与石油相关行业发展,其中对管道制造业发展也带来了新的活力。
焊接滚轮架的制作第一步:设计滚轮架在制作滚轮架前,需要先进行设计工作。
设计包括确定滚轮架的尺寸、结构和负载能力等。
根据不同的使用需求,可以使用CAD软件进行设计,并制定恰当的制造计划。
第二步:确定所需材料根据设计图纸,确定所需的材料。
通常情况下,滚轮架制作所需的主要材料包括:钢板、钢管、焊丝、螺栓等。
其中钢板用于制作滚轮架主体结构,钢管用于制作滚轮支撑杆,焊丝用于焊接,螺栓用于固定各个部件。
第三步:材料准备根据设计要求,对钢板和钢管进行准备工作。
首先,使用剪切机对钢板进行裁剪,使其符合设计尺寸。
然后,使用角磨机将边角修整光滑。
接下来,对钢管进行切割和修磨,使其长度与设计要求一致。
第四步:制作主体结构将准备好的钢板进行折弯和弯曲操作,制作出滚轮架的主体结构。
使用焊接机将各个部件进行焊接,保证结构的稳定性和坚固性。
第五步:制作滚轮部分将准备好的钢管和螺栓组合在一起,形成滚轮架的滚轮部分。
首先,将螺栓穿过钢管,在钢板上用螺母固定。
然后,将滚轮装配到螺栓上,确保其能够顺畅滚动。
第六步:涂漆和表面处理对制作好的滚轮架进行涂漆和表面处理,以防止生锈和保护外观。
可以选择适当的涂料和处理方法,如喷涂或烤漆等。
第七步:质量检验和测试制作完成后,进行质量检验和测试,以确保滚轮架符合使用要求。
检查焊接部位是否牢固,滚轮是否顺畅滚动,滚轮架是否能够承受设计负荷等。
第八步:安装和使用经过质量检验合格后,将滚轮架安装到需要的位置上。
在使用过程中,要根据实际需要进行正确的操作和维护,以保证滚轮架的正常运行和寿命。
总结:制作焊接滚轮架需要以下步骤:设计滚轮架、确定所需材料、材料准备、制作主体结构、制作滚轮部分、涂漆和表面处理、质量检验和测试、安装和使用。
在制作过程中,要注意合理安排时间和工作流程,提高制作效率和质量。
此外,为了确保滚轮架的安全和可靠性,建议在制作过程中遵循相关的焊接标准和规范。
自调试焊接滚轮架如何设计1.承载能力:自调试焊接滚轮架需要能够承受焊接工件的重量,并能够在工艺过程中保持稳定。
因此,在设计中需要考虑选择合适的材料和结构,以确保足够的承载能力。
2.可调性:自调试焊接滚轮架需要具备可调节高度和角度的功能,以适应不同焊接需求和工件的形状。
可以通过使用液压或电动驱动装置来实现高度调节,同时可以设计可调的滚轮和支撑臂,以适应不同角度的需要。
3.稳定性:焊接过程中产生的振动和冲击会对自调试焊接滚轮架造成较大影响。
为了确保焊接的质量和稳定性,需要在设计中考虑使用防震材料或减震装置,以降低振动对滚轮架的影响。
4.控制系统:自调试焊接滚轮架需要具备一个可控制的系统,以调整滚轮的旋转速度和焊接工件的移动速度。
可以采用传感器和电子控制装置来实现对系统的精确控制,以确保焊接的均匀进行。
5.安全性:在设计自调试焊接滚轮架时,需要充分考虑安全性因素。
例如,可以设置安全开关或警示装置来避免操作人员发生意外。
滚轮架的结构也需要考虑人机工程学原理,使得操作人员能够方便和安全地进行操作。
在设计自调试焊接滚轮架时,可以参考以下的步骤:1.确定焊接工件的重量和尺寸,以确定所需的承载能力和结构要求。
2.设计合适的滚轮和支撑臂,以实现可调节高度和角度的功能。
3.考虑减震和防震措施,以确保焊接过程中的稳定性。
4.选择合适的传感器和控制装置,以实现对滚轮和焊接工件速度的精确控制。
5.考虑人机工程学原理,设计便于操作的控制面板和安全装置。
6.根据设计要求制作样机,并进行实验验证,以确认设计的可行性和效果。
综上所述,设计自调试焊接滚轮架需要考虑承载能力、可调性、稳定性、控制系统和安全性等因素,通过合理设计和实验验证,可以确保焊接过程的质量和效率。
50吨焊接滚轮架主动滚轮架设计摘要在焊接生产中,经常会遇到需要焊接变位及选择合适焊接位置的情况,针对这些实际需要,我们设计和研制了各种各样的焊接变位装置。
焊接滚轮架就是一种能实现焊件自动变位的焊接辅助设备。
它的动力驱动装置通过传动装置驱动主动滚轮转动,利用主动滚轮与圆筒类工件之间的摩擦力带动工件旋转实现变位,可实现工件的焊缝处于最理想的位置进行焊接,从而大大提高焊缝的焊接质量和生产率,并大大降低焊工劳动强度。
本次设计的题目是50吨焊接滚轮架主动滚轮架的设计,要求可根据工件的直径调节滚轮的中心距,整个机械系统简单可靠,操作方便,经济适用。
本次设计的主要内容包括:主动滚轮架的底座、主动滚轮机构、减速器机构等的机械设计、装配图和零件图设计以及编写设计说明书。
本文简要地介绍了50吨滚轮架设计的主要内容,包括设计题目的分析、总体方案的确定、电机的选择、传动比的分配、主动滚轮机构的设计以及主要传动件的设计校核等内容。
本次设计的主动滚轮架与从动滚轮架是相互独立的,使用时可根据焊件的重量和长度进行任意组合,因此使用方便灵活,对焊件的适应性很强。
关键词:焊接,滚轮架,可调式,设计,校核THE DRIVING ROLLER CARRIER DESIGN OFA FIFTY TONS WELDING ROLLER CARRIERABSTRACTIn welding production, it is common for us to turn the weldment and choose the appropriate welding position. According to the actual needs, we have designed and developed a variety of welding displacement equipment. For example,welding roller carrier is one of such kinds of welding auxiliary equipment which can realize welding displacement automatically. Its driving device takes the driving roller rotation through the transmission device, and with the help of the friction between the cylinder weldment and the driving roller ,it can realize the rotation and displacement of the workpiece, which can ensure the welding line in the ideal position for welding, so as to improve the welding quality and productivity dramatically, and reduce the labor intensity of welders significantly.The topic of this thesis is the driving roller carrier design of a fifty tons welding roller carrier. The center distance of its rollers should be adjustable according to the diameter of the workpiece and its mechanical system should be simple, reliable, easy to operate, affordable. The main content of my task includes: the driving roller base and mechanism design, the retarding mechanism design, assembly drawing and part drawing design and writing the design specification. The design process of a 50 tons welding roller carrier is briefly introduced in this paper. The main content includes: the design subject analysis, the determination of overall scheme, the choice of motor, the distribution of transmission ratio, the design of the active roller mechanism and the main transmission parts design and checking.Due to driving roller carrier and drivenroller carrier are mutually independent, they can be combined with each other flexibly according to the weight and length of the weldment.For the sake of this, it is convenient to use, flexible and adaptable.KEY WORDS:welding,roller bed, adjustable, design, checking目录前言 (1)第一章题目分析与方案确定 (3)§1.1设计题目分析 (3)§1.2给定参数 (3)§1.3传动方案的确定 (4)第二章主动滚轮架的设计计算 (5)§2.1滚轮的直径及中心距的确定 (5)§2.2驱动圆周力和摩擦力的计算 (6)§2.3滚轮轴上的载荷的计算 (8)§2.4滚轮轴径大小的计算 (8)§2.5附着力验算 (9)§2.6焊接滚轮架的电动机驱动功率的确定 (9)§2.7电动机型号的确定 (10)§2.8传动比分配 (10)第三章各级传动的校核计算 (11)§3.1 初步设计计算参数 (11)§3.2带传动的设计计算 (11)§3.3蜗轮蜗杆传动校核计算 (12)§3.4第一级齿轮传动的校核计算 (14)§3.5第二级齿轮传动的校核计算 (17)第四章轴承和轴的校核计算 (20)§4.1Ⅰ轴及轴承的校核 (20)§4.2Ⅱ轴及轴承的校核 (23)§4.3Ⅲ轴及轴承的校核 (27)§4.4键的校核计算 (31)结论 (33)参考文献 (34)致谢 (35)前言在焊接生产中,经常会遇到需要焊接变位及选择合适焊接位置的情况,针对这些实际需要,我们设计和研制了各种各样的焊接变位装置,使焊缝处于易焊位置,可以实现焊接的机械化、自动化,从而提高了焊接的质量和焊接效率并大大地降低了工人的劳动强度。
焊接滚轮架的制作发明人: 吕涛李敬和中冶京唐金结公司制造厂前言本着节约成本、充分利用在手资源的原则,决定利用在手的闲置元器件,剩余的边角废料进行焊接滚轮架的制作。
使之符合我厂现有的工艺条件,即节约了大量的成本,又提高了生产率。
因为闲置的元器件不能在原有的设备上使用造成了器件的浪费,剩余的边角废料也不能在应用到工程中去。
一、经济性国内同类型的焊接滚轮架的市场价格大约在 5.5万元左右,本设计的焊接滚轮架的价格2.5万元左右,大约节约3万左右的成本。
二、合理性本设计借鉴国内焊接滚轮架的实际特点,结合本厂的工艺要求,同比国内市场的焊接滚轮架布局更合理,操作简单方便,而且使用可靠。
技术参数一、设备的名称及型号1、设备名称:可调式焊接滚轮架2、设备型号:KT-40T二、规格及主要的技术参数1、规格:长*宽*高=2500mm* 710mm*704mm2、承载的最大工件重量:40T3、承载的工件直径:φ600mm*φ4200mm4、线速度:60-1000mm/min5、调速方式:变频器无极调速6、传动方式:摆线针轮减速机传动三、机械传动系统及控制方式该产品为组合式焊接滚轮架,其主动滚轮架、从动滚轮架都是独立的,它们之间可根据工件的重量和长度任意的组合,其组合可以是一主一丛的组合,也可以是一主两丛、一主三从的组合,使用起来方便灵活,对焊件的适应性强。
如图示主动架主要由底座、滚轮、传动减速机构、控制系统组成,从动架主要由底胎和滚轮组成。
3.1底胎采用H型钢焊接而成的钢架结构,保证其良好的刚性和在工作状态中设备的稳定性,并且能减轻整套焊接滚轮架的重量,即节约了大量的板材消耗又达到了设备使用的效果。
3.2滚轮本设计的焊接滚轮架的主动轮与从动轮上各有两只滚轮,根据JB/T9187-1999《焊接滚轮架》的标准,第,本着降低成本,并达到工艺要求的情况下,决定选用金属材质的滚轮,这样就可以大大提高本焊接滚轮架的承载能力。
3.3旋转减速机构主动架上的两只滚轮分别有两台直联型双级摆线针轮减速机驱动形成回转驱动力,这种减速机的优势在于速比大,效率高,体积小,传动平稳可靠,寿命长,便于维护等特点。
44吨混合式焊接滚轮架的设计目录1、焊接滚轮架分析 (2)2、方案的选择与确定 (3)2.1驱动方案的拟定 (3)2.2传动方案的确定 (3)2.3滚轮的直径确定 (3)2.4偏心系数的确定 (4)3、计算与校核 (5)3.1焊接滚轮架的设计计算 (8)3.2电机型号的确定 (10)3.3传动比分配及减速器选择 (10)3.4滚轮架滚轮设计 (11)3.5主动滚轮轴的设计计算 (12)3.6蜗杆轴的设计计算 (12)3.7蜗轮蜗杆传动设计计算 (13)3.8 V带设计计算 (15)4、滚轮架零部件结构设计选择 (15)4.1轴承端盖的设计 (16)4.2键及联轴器的选择 (16)4.3机架的设计 (17)4.4表面粗糙度 (18)5、小结及参考资料 (19)44吨混合式焊接滚轮架的设计 1 焊接滚轮架分析1.1课程设计题目分析焊接滚轮架是借助主动滚轮与焊件之间的摩接力带动焊接旋转的变位机械。
焊接滚轮架主要用于筒形焊件的装配与焊接。
焊接滚轮架按结构形式分为两类:第一类是长轴式滚轮架,第二类是组合式滚轮架。
本次设计的就是组合式滚轮架,它的主动滚轮架,从动滚轮架,混合式滚轮架都是独立的,使用时可根据焊件的重量和长度进行任意组合,其组合比例也不是1与1的组合。
因此,使用方便灵活,对焊件的适应性很强。
本次课程设计即是组合式滚轮架,草图如下图1-1组合滚轮架草图1.2 给定参数吨位:44TG=44×103×9.8=4.31×105N焊接滚轮的圆周速度:V=6~60m/h 范围内无级可调。
中心角: 110~45=α主要计算结果及参数武汉理工大学《工装模具课程设计》说明书2 方案的选择与确定2.1滚轮驱动方案的拟定为使焊接滚轮架的滚轮间距调节方便可靠,组合便利,采用主动轮单独驱动的设计方案,即每个主动轮单独利用一台电动机和减速机构驱动。
不过要注意解决好各主动轮的同步问题,在选用电动机和减速机结构上要尽量选用特性一致且经过实测的使用。
410940t焊接滚轮架设计精品资料第1章绪论1.1 课题研究的意义及现状随着焊接生产技术的高速发展,对焊接生产的机械化和自动化提出了越来越高的要求,焊接机械设备的需求量也越来越大。
焊接滚轮架设备正是为满足市场需求而设计生产的,它是借助焊件与主动滚轮间的摩擦力来带动圆筒形焊件的焊接与装配。
近年来,在筒形工件内外环缝的焊接中,组合式焊接滚轮架取代长轴式、固定式等焊接滚轮架,获得了广泛的应用。
现实生产中,应用最多的标准组合是由两个主动轮座配两个从动轮座来驱动和支承工件。
但是主、从动轮座在支架上的布置有两种方案一种是两个主动轮座和两个从动轮座分别布置在两个支架上,另一种是每个支架上各布置一个主动轮座和从动轮座。
前者宜用于壁厚较大刚性较好的工件,后者宜用于长度较大刚性较差的工件。
1.2 论文主要研究内容本论文主要对焊接滚轮架的分类以及应用进行阐述,对焊接滚轮架的主动轮、从动论进行相应的定量分析。
全文的主要内容包括以下几个方面:(1)滚轮架分类(2)滚轮架中心角与驱动力、支反力的关系(3)滚轮架驱动方案及轴向窜动的问题(4)主动滚轮中减速器、转轴、轴承等的设计(5)从动滚轮中转轴、圆锥滚子、滑动轴承等的设计第2章滚轮架概述2.1 本文滚轮架适用范围本章内容阐述了焊接滚轮的分类、技术要求、试验方法和检验规则等内容。
本章焊接滚轮架适用于通用型滚轮架。
对于有特殊要求的滚轮架或专用机可参考本章内容,由制造厂与用户双方协商处理。
2.2 焊接滚轮架的分类滚轮架由滚轮和基座组成。
2.2.1 滚轮型式分类基本滚轮、交换滚轮、差动滚轮、可调中心高滚轮及可偏转轴线滚轮五种。
2.2.2 滚轮架分类长轴式滚轮架和组合式滚轮架两大类。
(1)长轴式滚轮架多个滚轮沿筒体类工件两侧成两行同轴排列,一侧均为主动轮,另一侧为从动轮,且主动轮与从动轮数相同。
用于细长筒体工件的装配和焊接。
(2)组合式滚轮架组合式滚轮架由两个滚轮支承在同一个基座上组成滚轮架,可根据工件的重量和长度由两架或多架任意组合。
摘要焊接装备就是在焊接生产中与焊接工序相配合,有利于实现焊接生产机械化,自动化,有利于提高装配焊接质量,促使焊接生产过程加速进行的各种辅助装置和设备。
焊接滚轮架是借助主动滚轮与焊件之间的摩接力带动焊接旋转的变位机械。
文中详细讨论了滚轮架上筒体轴向运动的机理和特性,由于滚轮架制造安装过程中的随机误差,使滚轮与筒体之间产生螺旋角,导致筒体的轴向运动。
比较了升降式、平移式和偏转式三种机械调节方式的优缺点,设计中充分的考虑了滚轮架的合理性和经济性等因素。
关键词:焊接;工装夹具;滚轮架;减速器AbstractWelding equipment is a variety of assistive devices and equipment which in the welding process and welding production line, to the achievement of welding mechanization and automation, and will help improve the quality of welding assembly to speed up the production process of welding. Welding turning rolls is a welding machine by drawing on the wheel and take the initiative between the Mount Weldment relay drive rotating to shift. The mechanism and the characteristics were investigated in detail for the axial drifting of a shaft on the welding turnig rolls. The spiral angle that comes from the random errors in the manufacture and the installation of the welding rolls, results in the axial drifting of a cylinder on the welding turning rolls. The comparison was made for both their merits and shortcomings among the three adjusting manners: the elevating, the translational and the deflecting. Fully accounting is taken into in the design of the wheel frame of rationality and economic factors.Key words: Welding; Tooling Fixture; welding turning rolls; reduction gear目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (Ⅲ)第1章绪论 (1)1.1焊接工艺现状及发展方向 (1)1.2论文主要研究内容 (2)第2章焊接用工艺设备 (3)2.1概述 (3)第3章 240吨焊接滚轮架主动轮设计 (6)3.1机械传动装置方案设计 (6)3.2减速器传动零件的设计计算 (10)3.3减速器箱体结构设计 (21)3.4减速器的附件设计 (23)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附件1 (31)附件2 (42)第1章绪论1.1焊接工艺现状及发展方向随着现代工业的高速发展和焊接技术的不断进步,焊接作为一种金属连接的工艺方法,在金属结构生产中已经基本取代了铆接连接工艺。
焊接滚轮架开题报告课题名称 40吨非自调式组合焊接滚轮架的设计洛阳理工学院毕业设计,论文,开题报告题目: 40吨非自调式组合焊接滚轮架的设计系部: 机电工程系专业: 材料成型及控制工程学生姓名: 杜克克班级学号: B090303指导教师姓名: 安俊超指导教师职称: 博士2013 年 3 月 26日singing songs progress, and breaks down barriers to air, widely welcomed by the Japanese youth. Soon, the political team was held intown "25 rent" forum to promote rent, attended by KMT County Government, county offices, Yan Tomb District Government and representatives fromall walks of the local youth. The meeting, the objections raised by the representatives of the County Committee, the two sides hotly debated. The local gentry and County Committee of the Kuomintang have attacked political team for unusual activity, Zhuang Shaozhen became a major goal. Renewed from the flag publications, organized anti-Japanese campaign, then to convene "25 rent" Forum, sparking a burst of publicity heat to promote youth war played a role. But the second wave of anti-communist,Kuomintang is mulling, wujiangludong, Lu XI two local forces took the opportunity to launch the "Shen" (the KMT County Chief Shen Liqun) activity, they shouted "County Government with the Communist party activities," created unprecedented tensions. Shen Liqun feel nervous, he was accused of "accommodate the alien parties" and deal with danger, prophesy and found no Communist Party in his County, and caused the storm to Zhuang Shaozhen to open the new identity. Between October, rumors in southwest area of Wujiang in tianmu mountain, "Black said. South Bureau and ordered the withdrawal of Sunan County owned lands, to youth task学生姓名杜克克专业班级 B090303 课题类型工程设计指导教师安俊超职称博士课题来源工程实际 1. 设计的意义随着世界制造业快速发展,焊接技术应用越来越广泛,焊接技术应用也越来越高。
44吨混合式焊接滚轮架的设计目录1、焊接滚轮架分析 (2)2、方案的选择与确定 (3)2.1驱动方案的拟定 (3)2.2传动方案的确定 (3)2.3滚轮的直径确定 (3)2.4偏心系数的确定 (4)3、计算与校核 (5)3.1焊接滚轮架的设计计算 (8)3.2电机型号的确定 (10)3.3传动比分配及减速器选择 (10)3.4滚轮架滚轮设计 (11)3.5主动滚轮轴的设计计算 (12)3.6蜗杆轴的设计计算 (12)3.7蜗轮蜗杆传动设计计算 (13)3.8 V带设计计算 (15)4、滚轮架零部件结构设计选择 (15)4.1轴承端盖的设计 (16)4.2键及联轴器的选择 (16)4.3机架的设计 (17)4.4表面粗糙度 (18)5、小结及参考资料 (19)44吨混合式焊接滚轮架的设计 1 焊接滚轮架分析1.1课程设计题目分析焊接滚轮架是借助主动滚轮与焊件之间的摩接力带动焊接旋转的变位机械。
焊接滚轮架主要用于筒形焊件的装配与焊接。
焊接滚轮架按结构形式分为两类:第一类是长轴式滚轮架,第二类是组合式滚轮架。
本次设计的就是组合式滚轮架,它的主动滚轮架,从动滚轮架,混合式滚轮架都是独立的,使用时可根据焊件的重量和长度进行任意组合,其组合比例也不是1与1的组合。
因此,使用方便灵活,对焊件的适应性很强。
本次课程设计即是组合式滚轮架,草图如下图1-1组合滚轮架草图1.2 给定参数吨位:44TG=44×103×9.8=4.31×105N焊接滚轮的圆周速度:V=6~60m/h 范围内无级可调。
中心角: 110~45=α主要计算结果及参数2 方案的选择与确定2.1滚轮驱动方案的拟定为使焊接滚轮架的滚轮间距调节方便可靠,组合便利,采用主动轮单独驱动的设计方案,即每个主动轮单独利用一台电动机和减速机构驱动。
不过要注意解决好各主动轮的同步问题,在选用电动机和减速机结构上要尽量选用特性一致且经过实测的使用。
2.2 传动方案的确定整个传动过程实质上是一个减速过程,且总的传动比比较大,可以采用三级减速:一级皮带轮减速;一级摆线针轮减速器减速;一级蜗轮蜗杆减速。
传动方案简图如下图所示图2-1 传动方案简图2.3滚轮的直径的确定由表1可知本次设计的44t滚轮架选取滚轮直径Dr=500mm;工件筒体直径Dmin=500mm,Dmxa=4000mm。
当中心角的α>130时支反力和圆周力急剧增大,相反,当α角太小时,滚轮架上的筒体焊件放置有可能不稳定。
因此在实际应用中为使焊件在滚轮架上获得可靠的稳定性,并保证焊件可以平稳的转动α应小于40度我国制定的焊接滚轮架行业标准(ZBJ/T33003-1990)中规定中心角α应在45度到110度之间。
滚轮直径Dr=500mm工件筒体直径Dmin= 500mmDmxa= 4000mm滚轮的转速:n=1000V/(πDr)/60=1000*(6~60)/(500π)/60=(0.0637~0.637)r/min 式中Dr——mm ,V——m/s表2-1 焊接滚轮架技术参数当工件直径为500mm时,带入数据得两滚轮间距为819.15mm 当工件直径为4000mm时,带入数据得两滚轮间距为1722.08mm。
因此两滚轮间距的调节范围选定为:810mm~1730mm之间2.4偏心系数的确定中心角的使用下限,主要受焊件静载稳定性的制约,当 给定后,偏心距只有满足滚轮的转速n:(0.0637 ~0.637)r/min焊件才不致于从滚轮架上掉下而破坏其稳定性,则:ε=/2e D 2sin α≤ 5.22sin =383.0=,式中D ——mm取ε=0.023 计算与校核3.1焊接滚轮架的设计计算 3.1.1 驱动圆周力和摩擦力的计算图3-1焊接滚轮架受力简图1—焊件 2—主动滚轮 3—从动滚轮图3所示为焊件滚轮架及焊件的受力简图,图中2为一列主动滚轮,3为一列从动滚轮。
当重量为G 、其偏心距e=0的筒体焊件1静置在主、从动滚轮座上时,则主、从动滚轮上的支反力相等,即22)(22cos2L Dr D DrD GG F f -++==α 式中 α—中心角;D —焊件直径; Dr —滚轮直径;L —主、从动滚轮之间的横向距离; 当mxa →α即 110=α时,mxa F f →F fmax =4.31×105/2/cos55°=3.76×105Nε=0.02F fmax =3.76×105N当min →α即 45=α时,min →f FF fmin =4.31×105/2/cos22.5°=2.33×105N45()sin 22.5[(500~4000)500]sin 22.5(382.68~1722.075)L D Dr mm=+=+⨯=当焊件的偏向距不为零时,在主动滚轮圆周力F1的作用下,逆时针转动,则焊件是受力情况如图2所示。
图中F2是焊件借助摩擦力带动从动滚轮转动时,滚轮作用到焊件上的反力。
此时⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-++-=2sin 2cos 2sin 2sin cos 12cos 21αααεααεαb G F f (1) ⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+++=2sin 2cos 2sin 2sin 12cos 22αααεαεαb G F f (2) ⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+++=1cos sin 2sin F 1αααεεb G (3) 1cos bsin 2sinGF 2-++=αααε (4)与主动滚轮轴搭配的轴承圆锥滚子轴承,故f=0.02,滚轮采用组合轮(钢轮与橡胶轮相结合),故μ=0.8~2.5,橡胶面和钢轮面各占一半,故取μ=1.65。
初定滚轮轴径 dr=95mm ,则b=Dr/(fdr+2u)=500/(0.02*95+2*1.65) 取b=96○1当 45=α时:F fmin = 2.33×105Nf=0.02 u=1.65初定滚轮轴径 dr=80mm110()sin55[(500~4000)500]sin55(819.15~3686.18)L D Dr mm=+⋅=+⨯=sin21()sin cos 1)F G b αεεαα+=++-=05400450.02sin24.31*10*(0.02) 1.119*1096sin 45cos 451++=+-N150050000sin cos 212cos sin cos sin 22224.31*100.02cos 450.02sin 22.5*(1) 2.257*10452cos 22.596cos 22.5sin 22.5sin2f G F b N αεεααααα⎛⎫+ ⎪=-+ ⎪ ⎪-⎝⎭+=-+=-25050000sin 212cos sin cos sin 22224.31*100.020.02sin 22.5*(1) 2.465*10452cos 22.596cos 22.5sin 22.5sin2f G F b N αεεαααα⎛⎫+ ⎪=++ ⎪ ⎪-⎝⎭+=++=-○2当110=α时:45=α时, F 1=1.119 x104N F 2= 2.568 x103N F f1= 2.257 x105NF f2= 2.465 x105N110=α时, F 1=0.127 x105N F 2= 0.041 x105N5300sin22sin cos 1)450.02sin24.31*10* 2.568*1096sin 45cos 451F Gb N αεαα+=+-+==+-05500sin 21()sin cos 1)1100.02sin 24.31*10*(0.02)0.127*1096sin110cos1101F G b N αεεαα+=++-+=+=+-05500sin 22sin cos 1)1100.02sin24.31*10*0.041*1096sin110cos1101F Gb N αεαα+=+-+==+-通过比较上述两组计算结果,可发现第○2组的计算结果较大,故后续计算应采用第○2组的计算结果进行计算。
3.1.2滚轮轴上的载荷的计算由于同一列上的滚轮数量为2,即2=p i ,所以载荷作用不均匀系数1=p K 。
则作用在一个主动滚轮上的载荷作用在一个从动滚轮上的载荷3.1.3滚轮轴径大小的计算设主动滚轮轴上两轴承中点间的距离L=355mm ,则在1P 的作用下,主动滚轮轴的弯曲力矩Mw=P1*L/4=1.92x105x355/4=170.400x105N ·mm由于是独立驱动的主动滚轮,所以每一轮轴所承受的扭矩F f1= 3.847x105N F f2= 3.907 x105N2=p i1=p KMw=170.400x105N ·mm Mn=20.879 x105N ·mm150050000sin cos 212cos sin cos sin 22224.31*100.02cos1100.02sin 55*(1) 3.847*101102cos5596cos55sin 55sin2f G F b N αεεααααα⎛⎫+⎪=-+⎪ ⎪-⎝⎭+=-+=-25050000sin 212cos sin cos sin 22224.31*100.020.02sin 55*(1) 3.907*101102cos5596cos55sin 55sinf G F b N αεεαααα⎛⎫+ ⎪=++⎪ ⎪-⎝⎭+=++=-551*1*10 1.92*102p p P N===552*1*10 1.95*102p p P K N===1555[(22500951[0.127*10*(0.02*]*20.879*10*222p r r n pKD dM F f u i N mm =++=++=1555[(22500951[0.127*10*(0.02*]*20.879*10*222p r r n p K D d M F f u i N mm=++=++=所以主动滚轮所受的当量弯矩55171.674*10*xd M N mm === 该主动滚轮轴采用45钢制造,查《机械设计》P354其σb =590Mpa 安全系数取2b n =,则[σ]= σb /n b =590/2=295Mpa, 则 主动滚轮轴的计算直径383.49d mm =因为95r d d mm <=,所以试设计成功。
为了维修的方便,及简化设计工作,从动滚轮的轴径也取同一数值,即d 、=95mm 。
3.1.4附着力验算为了保证焊件在主动滚轮上不打滑,焊件在滚轮上的有效摩擦因数f 应满足[]pf n t f F FF F f ≤==11在滚轮上的有效摩擦因数;[]p f —焊件在滚轮上的许用摩擦因数,采用钢轮时,[]7.0~5.0=pf ,取[]pf =0.5。