50kg级座式焊接变位机设计与总成PPT课件

国内企业在没有完全进入自动化焊接阶段，从 工厂里面看，许多工厂没有变位机，工件仍然是 放在地上焊接。充分利用我国劳动力成本低的优 势，同时用比较低廉的设备（变位机）解决生产 效率、焊接质量和劳动强度的问题，是生产需求 上的一个突破点。
我国对于焊接变位机的研究还处于一个相对于 比较低级的阶段。与焊接机器人配套用的变位机， 开发了十余个品种。包括：工位变换机，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，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。德国 Severt公司，美国Aroson公司，我国天津鼎盛公司 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。
蜗杆与蜗轮的主要参数和几何尺寸（如图）
少齿差行星轮传动主要参数 的确定：
（1）、齿数差：常用齿数差为1-4。 一般来说，如齿数差增大，则减速器 的尺寸也增大，但转臂轴承上的载荷 可降低。因此，当传递较大转矩时， 宜选用较大的齿数差；反之使用较小 的齿数差。
第4章 回转机构轴的设计
1、蜗杆轴 （1）选择轴的材料 （2）求输出的功率，转速，和转矩 （3）初步确定轴的最小直径 （4）轴的结构设计 （5）求作用在蜗轮上的受力 （6）求作用于轴上的支反力 （7）精确校核轴的疲劳强度
二、设计题目：50kg级座式焊接变位机
设计与总成
• 设计内容： （1）回转系统装置于立柱支座上，支座在 必要时能够便于移动安装； （2）回转平面竖直装置，最大承重50KG； （3）回转平面直径500mm，回转速度 0.1~0.9rpm； （4）电机参数为0.85kw；1000rpm （5）根据使用情况，倾覆工位仅需手动调 节, 倾斜角度为135°；
50kg级座式焊接变位机设计与总成
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一、选题背景及依据
• 在我国,焊接变位机是一个年青的产品。由于 制造业之间发展水平的差异，很多企业的焊接工 位，还没有装备焊接变位机；同时，相关的研究 也比较薄弱。迄今为止，没有专门著作去研究它 的定义和分类。对它的称呼也就不可能规范化了。 同一种设备，不同的企业和不同的人可能有不同 的称呼。为此，我们需要赋予它一个定义。我们 称：把工件装夹在一个设备上，进行施焊作业。 焊件待焊焊缝的初始位置，可能处于空间任一方 位。通过回转变位运动后，使任一方位的待焊焊 缝得到焊接。完成这个功能的设备称焊接变位机。
第3章 回转机构的设计计算
1、蜗轮蜗杆传动 （1）选择蜗杆传动类型 （2）材料及热处理 （3）齿面接触疲劳强度进行设计 （4）蜗杆与蜗轮的主要参数和几何尺寸 （5）校核齿根弯曲疲劳强度 （6）蜗杆传动的精度等级
2、少齿差行星轮传动 （1）齿轮齿数确定 （2）主要零件的材质和齿轮精度 （3）啮合角、变位系数确定 （4）确定啮合角和内外齿轮变位系数 （5）几何尺寸计算及主要限制条件检查 （6）强度计算
第1章 焊接变位机械性能及Leabharlann Baidu构
1、焊接变位机的定义以及性能 2、焊接变位机的功能以及结构形式： （1）、伸臂式焊接变位机 （2）、座式焊接变位机： 其工作台连同回转机构通过倾斜轴支撑在机 座上，工作台以焊速做回转运动，倾斜轴通 过扇形齿轮或液压缸，大都在110°~140° 倾斜。该机稳定性好，一般不用固定在地基 上，搬移方便，是目前产量最大、规格最全、 应用最广的结构形式。常与伸缩臂式焊接操 作机或弧焊机器人配合使用。 （3）、双座式焊接变位机
完成了传动方案的选型，下图为传动简图：
回转机构的方案设计需要确定：
1、电动机的选择 （1）电动机机所需功率 （2）工作机所需功率 （3）设计方案的总效率 2、计算传动装置的运动和动力参数 （1）计算总传动比 （2）分配减速器的各级传动比 （3）计算各轴转速 （4）计算各轴输入功率 （5）计算各轴输入转矩
第2章
焊接变位机方案设计
本设计主要针对50kg级座式
焊接变位机的回转机构进行设计， 该设计要求焊接变位机的载重量为 50kg，最大回转力矩为607N·m，最 大倾斜力矩为511.6N·m，工作台回 转速度为0.1~0.9r/min，工作台倾 斜速度为0.5r/min，工作台倾斜角 度为0°~135°。设计中，其回转 系统由0.85KW直流电动机，通过传 动—第一级蜗杆减速—第二级行星 齿轮减速器减速后，带动工作台回 转，该系统总传动比在1111~10000 之间。工作台的许用回转力矩为 607N·m。设备要求直流220V供电、 有足够的光照及通风换气条件、工 作场地，环境温度应不超过40℃， 相对湿度90%以下，海拔不超过 1000m。
主体设计内容如下：
• 前期准备（变位机选型和电动机选择等） • 整体回转传动机构的设计 • 轮系以及传动轴等的结构设计和强度校核 、传动效率计算 • 零件图和装配图的绘制
三、本次课题研究设计的主要工作流程
根据设计的主要流程分成以下几个部分加以详细说明：
第1章 焊接变位机械性能及结构 第2章 焊接变位机方案设计 第3章 回转机构的设计计算 第4章 回转机构的轴的设计 第5章 倾覆机构的设计计算 第6章 滚动轴承的计算 第7章 连接的选择和计算 第8章 润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择 第9章 箱体及其附件的结构设计 第10章 设计总结 第11章 参考文献
同上，对其余两个轴分别做此类设计： 2、蜗轮轴(行星轮输入轴) 3、行星轮输出轴
蜗杆轴：
1、I-II段轴用于安装联轴器LT5，故取直径为28mm，长度 为60mm。 2、II-III段轴为了满足联轴器的轴向定位要求，同时步选 择滚动轴承,因轴承同时受有径向力和轴向力的作用。故选 用单列圆锥滚子轴承30206。II-III段的直径d (IIIII)=30mm，长度为50mm。 3、III-IV段轴肩用于固定轴承故d(III-IV)=32m，长度为 50mm。 4、IV-V段为蜗杆。d(IV-V)=35.5mm, L(IV-V)=80mm 5、V-VI段段用于固定轴承，直径为32mm。L(V-VI)=50mm 6、VI-VII段用于安装轴承30206，直径为30mm。L(VI-