1t数控座式焊接变位机设计 毕业设计

1t数控座式焊接变位机设计毕业设计摘要在我国，焊接变位机也已悄然成为制造业的一种不可缺少的设备。

近十年来，这一产品在我国工程机械行业，有了较大的发展，并获得了广泛的应用。

使用焊接变位机可缩短焊接辅助时间，提高劳动生产率，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。

随着计算机技术不断向智能化发展，自动控制和信息技术在制造业中的广泛应用，焊接变位机也朝着智能化、多功能化、大型化、集成化、高精度、高可靠度方向发展。

本文主要论述了焊接变位机的组成，结构及工作原理。

其中它的回转机构和倾斜机构是本次设计的核心部分，直流电动机通过带轮传动，涡轮蜗杆减速器传动，使回转工作台达到要求回转速度，倾斜机构则通过二级齿轮传动实现工作台翻转，主要涉及到齿轮传动设计及轴的设计与校核等。

关键词：焊接变位机械；回转机构；减速器；倾斜机构AbstractIn our country, welding positioner has quietly become an indispensable manufacturing equipment. Over the past decade, the product has made significant development and access to a wide range of applications in the field of construction machinery industry in China. The application of welding positioner can reduce the time and raise labor productivity, reduce labor intensity of workers, to assure and improve the welding quality,and give full play to the performance of various welding methods. As computer technology continues to become intelligent, and a wide range of applications of automatic control and information technology in manufacturing Industry, welding positioner also towards to become intelligent, multi-functional, and large-scale, integrated, high-precision, high reliability . This article focuses on the composition, structure and working principle of the welding positioner.The design of turning gear and the tilting mechanism is the core.DC motor through the belt driving, worm gear reducer to drive rotary table to meet the required speed.The tilted mechanism through the spur gear reducer to make rotary table to flip, Mainly related to the design of gear and shaft and it’s verification, etc.Key words: welding posioner; turning gear; retarder;tilting mechanism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章焊接变位机械概述 (2)2.1焊接变位机械的分类 (2)2.2焊接变位机械的组成 (4)2.3焊接变位机械的工作原理 (4)2.4焊接变位机国家行业标准 (5)第3章座式焊接变位机的设计 (9)3.1回转机构的设计 (9)3.2倾斜机构的设计 (29)3.3底座和箱体的简单设计 (32)结论 (33)参考文献 (34)致谢 (35)附件1 (36)附件2 (59)第1章绪论1.1 课题研究的意义及现状伸臂式、倾翻回转式和双立柱单回转式等普通焊机变位机械在我国已经广泛应用，国外大型结构件的焊接一般应用机械手，从国内目前的工艺现状及设备投入情况，全用焊接机器人代替手工焊接作业条件还不成熟。

但是如果没有焊接变位机，对于复杂结件内的一些立焊缝、仰焊缝等单纯靠人工调整至容易焊接的平焊或船焊位置是不可能的。

人无法按焊接工艺执行，焊接质量也无法保证。

因此，近年来人工焊接变位机得到国内工程机械行业的广泛共识，都在加大这方面的投入。

而本次论文处于对大学四年所学的知识进行的一次综合性的梳理及应用，对学生的综合能力进行的一次较为实质性的锻炼。

1.2 论文主要研究内容本论文主要对焊接变位机械的分类以及应用进行阐述，并从整体上对座式焊接变位机进行设计。

全文的主要内容包括以下几个方面：（1）焊接变位机械分类（2）焊接变位机械的组成（3）焊接变位机械的工作原理（4）回转机构中减速器、转轴、轴承等的设计（5）倾斜机构中齿轮、滑动轴承等的设计第2章焊接变位机械概述2.1 焊接变位机械的分类焊接变位机械是改变焊件、焊机或焊接空间位置来完成机械化、自动化焊接的各种机械设备。

焊接变位机械的分类及各类所属设备如下：通常焊接变位机械可分为变位机、翻转机、滚轮架、升降机等四大类：一、焊接变位机是通过工作台的旋转和翻转运动，使工件所有焊缝处于最理想的位置进行焊接，使焊缝质量的提高有了可靠的保证，它是焊接各种轴类、盘类、筒体等回转体零件的理想设备，同时也可用来焊接机架、机座、机壳等非长形工件。

二、焊接翻转机是将工件绕水平轴翻转，使之处于有利施焊位置的机械，适用于梁、柱、框架、椭圆容器等长形工件的装配焊接。

焊接翻转机种类繁多，常见的有框架式、头尾架式、链式、环式等。

三、滚轮架是借助焊件与主动滚轮间的摩擦力带动圆筒形焊件旋转的机械装置。

主要应用于回转体工件的装配与焊接，其载重可从几十千克到千吨以上。

按其结构形式可分为三大类：1、自调式滚轮架2、长轴式焊接滚轮架。

3、组合式焊接滚轮架。

四、升降机是用来将工人及装备升降到所需的高度的装置，主要用于高大焊件的手工焊和自动焊及装配作业。

其主要结构形式有：1、管结构肘臂式。

2、管筒肘臂式。

3、板结构肘臂式。

4、立柱式。

图2-1伸臂式焊接变位机2.2 焊接变位机械的组成本次设计的座式焊接变位机由回转机构，倾斜机构及其机架三大部分组成。

其中：回转机构由工作台，回转主轴，二级蜗轮蜗杆减速器，带轮，电动机，箱体等组成；倾斜机构由扇形齿轮，传递齿轮，小齿轮，带制动电动机的摆线针轮减速机等组成。

2.3 焊接变位机械的工作原理焊接变位机械主要为达到和保持焊接位置的最佳状态，本次设计的座式焊接变位机是通过改变焊件的位置达到相应要求，其具体的实现过程是：回转机构由电动机拖动，电动机输出一定的转速，经过带轮一次减速后，然后经过二级蜗轮蜗杆减速器两次减速，最后由回转主轴，经过工作台输出焊件所需要的焊接速度，以期达到所需要的焊缝要求。

倾斜机构通过整个回转机构的倾斜实现回转工作台的倾斜。

座式焊接变位机的结构特点是工作台连同回转机构支承在两边的倾斜轴上，工作台以焊速回转，倾斜轴通过机构传动或液压缸多在140 范围内恒速倾斜，此种变位机对生产的适应性较强，承载能力可达50t，再焊接结构生产中应用最为广泛。

2.4 焊接变位机（Positioner）国家行业标准2.4.1范围本标准规定了焊接变位机的型号、参数、技术要求、检验及验收规则、包装及标志等方面的内容。

本标准适用于各种类型的焊接变位机。

2.4.2引用标准列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

本标准出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB/T 4064—1983 电气设备安全设计导则2.4.3 术语2.4.3.1 最大负荷Q变位机所允许承载的工件最大重量，kg。

2.4.3.2偏心距A工作台面处于铅垂位置时，最大负荷（工件）的重心距工作台回转轴线的距离，mm。

2.4.3.3重心距B工作台面处于铅垂位置时，最大负荷（工件）的重心距工作台面的距离，mm。

2.4.3.4回转速度n1工作台绕其回转轴（图1 中z 轴）回转的速度，r/min。

2.4.3.5倾斜速度n2工作台绕其倾斜转轴（图2-2 中y 轴）倾斜的速度，（°）/min。

2.4.3.6倾斜角度α工作台可倾斜的角度（见图1），（°）。

2.4.3.7台面高度H工作台在最低水平位时，其台面距地面的距离（见图1），mm。

2.4.4型号与参数2.4.4.1 型号表示方法变位机型号用汉语拼音字母和阿拉伯数字表示：HB × –×HB 焊接变位机名称代号，H 和B 分别为“焊”字和“变”字的汉语拼音第一个字母× 最大负荷Q值，kg× 变位机工作台调高功能代号，用1 或2 表示。

1 表示工作台高度固定，2 表示工作台高度可调标记示例：HB500–2 表示最大负荷为500kg、工作台高度可调的焊接变位机。

2.4.4.2参数焊接变位机的型号及参数要求如下：表2-1 焊接变位机的型号及参数型号最大负荷Q(KG) 偏心距A(MM)重心距B(MM)台面高度H(MM)回转速度N1(R/MIN)焊接额定电流A（MA）倾斜角度Α(°)HB25 25 ≥40 ≥63 - 0.50~16.00 315 ≥135 HB25 25 ≥50 ≥80 - 0.25~8.00 500 ≥135 HB100 100 ≥63 ≥100 - 0.10~3.15 500 ≥135 HB250 250 ≥160 ≥400 ≤1000 0.05~1.60 630 ≥135 HB500 500 ≥160 ≥400 ≤1000 0.05~1.60 1000 ≥135 HB1000 1000 ≥250 ≥400 ≤1250 0.05~1.60 1000 ≥135 HB2000 2000 ≥250 ≥400 ≤1250 0.03~1.00 1250 ≥135 HB3150 3150 ≥250 ≥400 ≤1600 0.03~1.00 1250 ≥135 HB4000 4000 ≥250 ≥400 ≤1600 0.03~1.00 1250 ≥135 HB5000 5000 ≥250 ≥400 ≤1600 0.025~0.80 1250 ≥135 HB8000 8000 ≥200 ≥400 ≤1600 0.025~0.80 1600 ≥135 HB10000 10000 ≥200 ≥400 ≤2000 0.025~0.80 1600 ≥135HB16000 16000 ≥200 ≥500 ≤2000 0.016~0.50 1600 ≥120 HB20000 20000 ≥200 ≥630 ≤2500 0.016~0.50 2000 ≥120 HB31500 31500 ≥200 ≥800 ≤2500 0.016~0.50 2000 ≥120 HB40000 40000 ≥160 ≥800 ≤3150 0.010~0.315 2000 ≥105 HB50000 50000 ≥160 ≥1000 ≤3150 0.010~0.315 2000 ≥105 HB80000 80000 ≥160 ≥1000 ≤3150 0.010~0.315 2000 ≥105图2-2 焊接变位机示意图2.4.5技术要求2.4.5.1回转驱动2.4.5.1.1回转驱动应实现无级调速，并可逆转。