毕业设计-湿法生产线-3

4.3销轴抗剪切强度与连杆抗弯曲强度的校核及其材料的选择
431对杆组进行受力分析
1 、如图3—1对连杆组连杆整体进行受力分析：
如简图4—3所示，机构整体平衡。

得：N 1 *2 =20500N,P 1 =P 2
2 、对杆2进行受力分析（如图4-4），
由静力平衡方程，将力T 1，P, P 2, N 2对0点取矩, 工 M 0= 0
得：p = 2T 1 cot B
由上式可知，在0最小时，即顶架位于最低点时，销轴所受的剪切力
P 最大。

为防
止支撑杆卡死取 S in =13°，得P=179545 N
4.3.2销轴材料的选择及对其的剪切强度进行校核
1、销轴材料的选择
得:
a
£
图4-4 杆2受力分析图
合成革湿法生产线 PU 浆料槽升降机设计
销轴所用材料为45#钢，为中碳优质碳素结构钢。

冷热加工性能良好，且价格低，来 源广。

45#钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。

但是这是一种中碳钢，淬火性能
并不好，45 #钢可以淬硬至HRC42~46所以如果需要表面硬度，又希望发挥 45#钢优越
的机械性能，常将45#钢表面渗碳淬火，这样就能得到需要的表面硬度。

45#钢淬火温度在 A 3 +50r ，因为淬透性低，故应采用冷却速度大的 10%^水溶液。

工件入水后，应该淬透，如果工件在盐水中冷透，就有可能使工件开裂，这是因为当工件 冷却到180C 左右时，奥氏体迅速转变为马氏体造成过大的组织应力所致。

因此，当淬火 工件快冷到该温度区域，就应该采取缓冷的方法。

由于出水温度难以掌握，须凭经验操作, 当水中的工件抖动停止，即可出水空冷。

另外，工件入水不宜静，应作规则运动。

45#钢不要采用渗碳淬火的热处理工艺。

如果用45#钢渗碳，淬火后芯部会出现硬脆
的马氏体，失去渗碳处理的优点。

含量：0.17%— 0.37%, M n 含量：0.50%—0.80%,
淬火温度：840 r 水，获得马氏体钢。

回火温度：600r 水油，以获得回火索氏体。

2、销轴剪切强度进行校核
销所受的剪切为双剪切：
P/2
T = 2 <［可=155M Pa
叱/4
得：d >35mm
所以，取d=50mm 能够满足剪切强度要求。

4.3.3对杆2进行材料的选择及抗弯强度校核
1、杆2材料的选择
支撑杆件材料选择Q235钢，等级A 。

Q 代表的是这种材质的屈服度，后面的 235,就
是指这种材质的屈服值，在235左右。

并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小。

由于含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛。

Q235 A 抗拉强度：o b =375 ~ 460MPa
具有良好的塑韧性和焊接性能，冷冲压性能，强度好，广泛应用于一般要求的零件的
45 #钢参数:
T ]=155 MPa,
含量：0.37%— 0.45%,
Si
焊接结构。

2、对杆2进行抗弯强度校核
通过校核计算可得，最大正应力出现在d处，但从结果看出无论是b处，还是d处都未超过许用应力，强度条件是满足的。

434对杆2进行稳定性校核
杆件受压时，压杆丧失其直线形状的平稳而过度为曲线平稳，称为丧失稳定，即失稳。

杆件失稳后，压力的微小增加将引起弯曲变形的显著增大，杆件已丧失了承载能力。

这是因失稳造成失效，可以导致整个机器或机构的损坏。

但细长压杆失稳时，应力并不一定很高，有时甚至低于比例极限。

可见这种形式的失效并非强度不足，而是稳定性不够。

这种情况在本机构中是不准出现的，所以必须校核其稳定性。

通过计算校核得到支撑杆2满足稳定性要求。

7 PU浆料槽的焊接
7.1槽钢底架和方管侧架的焊接
7.1.1 Q235钢的焊接性能
Q235A钢为低碳钢，低碳钢含碳量比较低，小于或等于0.30%,锰、硅等元素含量含
量较少，强度不高，塑性好，焊接性好，可采用各种焊接方法焊接，如手工电弧焊、埋弧焊、CO2气体保护焊、惰性气体保护焊、电渣焊、电子束焊、气焊、气压焊、点焊、缝焊、闪光对焊、铝热焊、钎焊、摩擦焊等。

焊接接头的韧性和塑性好，焊缝不易出现裂纹和气孔。

但若沸腾钢脱氧不完全，其含氧量较咼、钢中硫磷等杂志分布不均匀或硫磷杂质含量过高、焊条质量不好等均可能导致焊接裂纹。

低碳钢在焊接过程中一般无需要采取特殊的工艺措施，焊后一般也不用热处理。

但若在寒冷地区焊接刚性较大的部件时，也要对工件进行预热，以避免因冷却速度较大而产生焊接缺陷。

总的说来，低碳钢的焊接性相当好，在一般情况下均能获得良好的焊接接头。

合成革湿法生产线PU浆料槽升降机设计
7.1.2焊接方法的选择
在此处焊接方法采用埋弧焊，埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧进行的焊接方法。

这种方法是利用焊丝与焊件之间电弧产生热量，在熔化的焊剂的保护下，熔化焊丝和部分母材金属形成焊缝，连接被焊工件。

在埋弧焊中，颗粒状焊剂对电弧和焊接区起保护和合金化作用，而焊丝则用作填充金属，熔融的焊剂形成熔渣，凝固成为渣壳覆盖于焊缝表面。

埋弧焊生产效率比较高，能够实现焊接过程的自动化，减轻劳动强度和提高工作环境, 所获得的焊缝光滑、美观，并且具有良好的综合力学性能，是应用较广泛的一种焊接方法。

它可以焊接板厚在3-150mm之间的低碳钢，接头形式可以是对接接头、丁字接头、搭接接头、十字接头，尤其适用于焊缝比较规则的构件。

7.1.3埋弧焊的焊接材料及选择
埋弧焊的焊接材料包括焊丝和焊剂，正确选择焊剂和焊丝并合理地配合使用，是埋弧焊技术的一项重要内容。

1、焊丝
2、焊剂：焊剂的主要作用是造渣，起保护作用。

3、焊丝和焊剂的选用与配合
在此选用高硅高锰焊剂HJ431和低碳钢焊丝H08A
7.1.4埋弧焊的焊接工艺
1、焊前准备
埋弧焊的焊前准备包括焊件的坡口加工、焊件的清理与装配、焊丝表面清理及焊剂烘干、焊机检查与调整等工作，否则会影响焊接质量。

2、焊前预热
在焊接大厚板结构或大刚度结构或在低温条件下焊接低碳钢结构时，由于焊接接头冷却速度较快，刚性较大，为防止出现焊接缺陷，特别是裂纹，需考虑预热。

不同环境温度、不同结构、不同厚度、不同材料焊接前的预热温度不同。

3、焊接参数的选择:
对焊接质量和焊缝形成影响较大的焊接参数有：焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝直径与伸出长度、焊丝与焊件的相对位置、装配间隙与坡口的大小等。

4、焊后热处理
当工件较厚或刚性较大时，或重要焊件焊后需进行600、650C的回火处理，其保温时
间根据板厚确定，一般每毫米板厚保温1 —2min,最短不少于30min,最长不超过3h。

埋弧
焊焊接线能量较大，会使焊接热影响区晶粒过于粗大，从而降低这一区域的冲击韧性，可
根据具体情况进行焊后正火或退火(加热到920-940r，在空气中或炉度明显下降，而塑
性和冲击韧性提高。

中冷却)处理，经此处理后，强度明显下降，而塑性和冲击韧性提高。

7.2内衬不锈钢板的焊接
7.2.1奥氏体不锈钢(0Cr19Ni9)的焊接性能
奥氏体不锈钢以0Cr19Ni9铁基合金为基础，焊接性优于其它类型的不锈钢，因而广泛应用于石油、化工、原子能等工业领域。

7.2.2焊接方法的选择
总的来说，奥氏体不锈钢具有优良的焊接性，几乎所有的熔化焊接方法均可用于焊接奥氏体不锈钢。

常用的方法有手工电弧焊、钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、埋弧焊、等离子弧焊等。

在此处焊接方法采用钨极氩弧焊。

7.2.3焊丝、电极材料和保护气体的选择
1 、焊丝的选择
根据焊接的母材种类，钨极氩弧焊所使用的焊丝有钢焊丝、铝焊丝、铜焊丝等，其中钢焊丝包括碳素结构钢焊丝、合金结构钢焊丝和不锈钢焊丝。

我们采用的焊丝是不锈钢焊丝H0Cr21Ni10o
2 、电极材料的选择
TIG焊工艺中，电极材料对电弧的稳定性和焊缝质量有很大影响。

TIG焊要求电极应
满足下列两个条件:
(1)耐高温。

(2)电子发射能力强。

3、保护气体的选择
保护气体选择氩气，具有电弧稳定、且容易控制的特点，能有效地隔绝周围空气，它本身是惰性气体，不熔于熔池的液态金属，也不和金属发生化学反应。

因此，它可成功地焊接易氧化、化学活性较强的有色金属、不锈钢和各种合金，焊接质量高。

724钨极氩弧焊的焊接工艺
钨极氩弧焊焊接工艺主要包括焊前准备、工艺参数的选择和操作技术等几个方面。

1、焊前准备
(1)焊前清理
为了保证焊接质量，焊缝坡口附近和焊丝的表面不应有氧化物、铁锈、水分、油污等。

在焊口20-30mm范围内，坡口表面、焊件内外表面均要处理干净，露出金属光泽。

不同的
合成革湿法生产线PU浆料槽升降机设计
材料采用不同的方法清理。

一般有机械方法和化学方法两种。

(2)焊接接头的装配
氩弧焊焊接接头的装配质量要比电焊、气焊的要求高。

各种材料焊接性能不同，组装标准也不相同，一定要根据各种材料的焊接性能和焊接位置等客观因素确定组装形式和装配质量。

(3)坡口加工
氩弧焊焊接坡口质量要求，相比电焊、气焊要高，一般采用机械方法加工。

如采用气割或其它热源切割，均要把热处理层用机械方法磨掉。

坡口的尺寸和形式与电、气焊相同。

(4)焊缝根部的气体保护
氩弧焊喷嘴只能保护正面焊缝，而有些金属如不锈钢，钛及钛合金，它的热影响区和背面必须要有氩气保护，才能获得优良质量的焊缝，所以要根据不同的材料的空间位置、工件规格、形状等来制作相应的保护罩、管内的气室等，要根据实际情况采取措施。

2、焊接参数的选择:
TIG焊的工艺参数有：焊接电流、电弧电压(电弧长度)、焊接速度钨极直径及端部形
状、喷嘴直径和气体流量、喷嘴至焊件表面的距离和焊枪倾角等。

合理的焊接工艺参数是获得优质焊接接头的重要保证。