一种焊接设备翻转机构的设计（最终版）Word格式.docx

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无锡太湖学院本科毕业设计（论文）

诚 信 承 诺 书

本人郑重声明：

所呈交的毕业设计（论文） 一种焊接设备翻转机

构 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在

毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。

班 级：

机械94

0923161

作者姓名：

2013年5月25日

摘 要

本文阐述了大型缸体翻转提升机构的设计，设计只讲解了机械结构设计,设计主要是为了使得缸体在生产过程中更容易加工，更容易焊接。

机械结构部分采用了轴类转动和大平面式定位装置组成。

包括整体系统设计、翻转机构的设计、框架的设计等。

在设计中对传动轴和基本部件的强度进行了校荷，来保证其强度要求同时需要进行焊接部分的强度校荷，来最终确定设计方案。

焊接翻转机构的结构尺寸、平稳性、翻转的连续性以及制造成本对提高焊接效率和保证安全性有很大的影响，研究了可以实现原地低位的翻转机构，并对动态稳定性进行分析，结果表明：

翻转机构在翻转时连续平稳。

翻转机构占地空间小，制造成本低，具有良好的应用前景，在国内外焊接生产线上有很高的推广价值。

关键词:

焊接；

翻转机构；

结构设计

IV

ABSTRACT

Thispaperexpoundsthemechanismdesignoflargeconverteroverturning,onlyonthedesignofmechanicalstructuredesign,thedesignistomaketheboileriseasiertoprocessintheproductionprocess,easywelding.Themechanicalstructurepartadoptsthestructureofmodularfixturechainturnover,hydrauliclifting.Includingthetransmissionsystemdesign,theturnovermechanismdesign,hydrauliccylinderdesign.Inthedesignofthetransmissionshaftandthebasiccomponentsofthestrengthoftheschoolcharge,toensureitsstrengthrequirementsandtheneedforweldingpartofthestrengthoftheschoolcharge,todeterminethefinaldesignscheme.

Weldthestructuresize,steady,insideoutconsecutionandmanufacturingcostsoftheinsideoutmachinetoweldtotheexaltationtheefficiencyandtheassurancesafetiescontainverybiginfluence.Studyingcancarryoutaninsideoutandinsideoutorganization,andcarriedontheanalysistothedynamicstatestability,theresultenunciation:

Insideoutorganizationatinsideoutiscontinuouslysteady.Theinsideoutorganizationcoversthespacesmall,themanufacturingcostislow,havingthegoodappliedforeground,producinginthedomesticandinternationalweldingon-linehavetheveryhighexpansionvalue.

Keywords:

Converter;

Insideoutorganization;

architecturaldesign

目 录

VI

摘 要 III

ABSTRACT IV

目 录 V

1绪论 1

1.1课来题源及研究的目的和意义 1

1.2国内外设备目前的发展状况 1

1.3课题研究方法和手段 1

1.4课题应达到的基本要求 2

1.4.1翻转机构设计指导思想 2

1.5设计任务书的基本要求 2

2翻转机构整体方案设计 3

2.1总体设计方案 3

2.1.1设计目的 3

2.1.2设计原理 3

2.2翻转机构系统概述 5

2.2.1翻转机构系统组成 5

2.2.2翻转机构的工作原理 5

2.2.3翻转机构的功能要求 5

2.3翻转机构总体方案设计与比较 5

2.3.1翻转机构总体方案设计 5

2.3.2翻转机构的比较选择 8

3翻转机构结构零部件的设计 9

3.1机构框架设计 9

3.1.1框架结构材料 9

3.1.2结构的成形方式 10

3.2翻转机构轴的设计 10

3.2.1轴径的确定 12

3.2.2轴的结构设计 12

3.3踏板、转盘及手轮的设计 15

3.4平衡块的设计 16

4标准件的选用 16

4.1轴承的选择 17

4.1.1轴承的基本概念 17

4.1.2滚动轴承的主要类型、比较和选择 17

4.1.3轴承型号的确定 20

4.1.4轴承的寿命 22

4.2其它标准件选用 22

4.2.1轴承座的选用 22

4.2.2轴套的选用 23

4.2.3开口销的选用 25

4.2.4压簧的选用 26

4.2.5垫片的选用 26

4.2.6键的选用 27

5翻转机构的焊接与装配 29

5.1框架的焊接 29

5.1.1选择焊接方法 29

5.1.2确定焊接的形状、尺寸和下料方法 29

5.1.3确定焊接接头、坡口形式和坡口边缘的加工方法 30

5.1.4焊接方案的确定 30

5.2零部件的装配 30

5.2.1机器装配的基本概念 30

5.2.2零件在装配中连接种类 31

5.2.3装配方法 32

5.2.4装配方案的确定 33

5结论 33

致谢 34

参考文献 35

一种焊接翻转机构设计

1绪论

1.1课来题源及研究的目的和意义

技术进步的最重要和最有效的发转方向之一就是实现生产的过程，其中包括焊接过程的全盘机械化和自动化。

在焊接过程中，焊接工作本身所占的工作量不会超过总工作量的25%~30%，剩余的工作就是装配及其它的工作，其中包括运输及其它辅助工作，如工件调试、修整、检测等。

在工件制作过程中，我们必须多次绕其水平轴翻转工件，这个翻转工作用翻转台来实现是最合理、最有效、最安全的。

运用焊接翻转台可以大大提高劳动生产率、缩短生产周期、确保得到高品质的产品。

这是因为使用翻转台可以扩大自动焊的应用，可以使焊接工作总是在方便的位置下进行，甚至可以提高工作的安全性，因为翻转台能使最危险的操作—翻转工件实现机械化。

在缸体的生产过程中，用焊接方法制造更为有利。

同时，在焊接生产加工中，当缸体完成组对并进行一面的焊接后，需要将其翻转，以便焊接另一面。

但由于缸体体积大、重量重，人工很难翻转，所以需要专用的设备，尤其是在大批量生产中，就更需要一种翻转提升机构来完成这一操作，以提高生产效率。

缸体翻转提升机就是应用在这种场合下的设备。

1.2国内外设备目前的发展状况

对于翻转机构，现在已有很多的形式。

如有框架式、头尾架式、链式、环式、推举式等。

并已在实际生产中用于各种工件的翻转。

目前国内还未对各种形式的翻转机制订出系列标准，但国内已有厂家生产头尾架式的翻转机，并成系列。

另外，配合焊接机器人使用的框架式、头尾架式翻转机，国内外均有生产。

它们都是点位控制，控制点数以使用要求而定，但多为2点（每隔180°

）、4点（每隔90°

）、8点

（每隔45°

）控制，翻转速度以恒速的为多，但也有变速的。

翻转机与机器人联机按程序动作，载重量多在20 ～3000Kg之间。

例如我国汽车、摩托车等制造行业使用的弧焊机器人加工中心，已经成功的采用国产头尾架式的焊接翻转机，由于恒定速度的翻转，点以电磁制动和汽缸锥销强制定位，所以多采用交流电动机、普通齿轮副减速，机械传动系统的制作精度比轨迹控制的低1到2级，造价便宜。

今天，随着市场需求的增加，人们对制作更加通用的机械化工具的需求日益增长，前苏联重型机械制作工艺研究院科学生产联合公司设计制造了带两个驱动支架、翻转与焊接同步进行的双支架翻转台，用于焊接非刚性金属构件。

杠杆—链式翻转台已经开始上市，这种翻转台能够方便的安装在生产长条形工件的流水线上。

2

无锡太湖学院学士学位论文

在现在社会生产中，框架式翻转台、头尾架式翻转台、链式翻转台、环式翻转台、推举式翻转台等翻转台，已经较长时间地被用于机械制造工厂中，他们依然属于世界先进水平，仍属新的工艺过程。

1.3课题研究方法和手段

本课题主要采用机械设计、理论力学和材料力学相互结合的研究方法，并结合实际工厂中在实际应用的产品和相关资料进行整体设计。

具体实施方法如下：

（1）广泛阅读我国的翻转机构的论文和期刊，参考国外的成形翻转机构的设计方案

（2）分析研究缸体翻转需要的条件、必要的自由度限制和整体支撑架材料的选择

（3）系统总体方案设计、机构设计（对多种机构进行可行性选择）

（4）对设计的机构件的强度进行校核

（5）总结

1.4课题应达到的基本要求

1.4.1翻转机构设计指导思想

翻转机构中能实现翻转的部分是整个翻转机构设计的核心部分，针对现在的加工工艺和材料的选择主要考虑翻转机构的生产、价格、生产率和翻转的平稳性。

本课题的基本研究思路是采用夹具将缸体固定在平面上，利用支架两端的轴的转动带动大平面的转动来实现缸体的翻转，在设计中对轴的强度进行校核，轴承的选择来为翻转功能的实现提动理论基础。

1.4.2可解决的主要问题

实现了在焊接缸体的过程中，对于缸体的翻转实现了机械化，使多次绕其水平轴翻转工件，不用人工翻转这个翻转工作用翻转台来实现是最合理、最有效、最安全的。

运用焊接翻转台可以大大提高劳动生产率、缩短生产周期、确保高品质的产品。

使用翻转台可以扩大自动焊的应用，可以使焊接工作总在方便的位置下进行，甚至可以提高工作的安全性，因为翻转台能使最危险的操作——翻转工件实现机械化。

1.5设计任务书的基本要求

1、机构运动原理设计，绘制运动原理图；

2、绘制产品装配图；

3、典型非标件设计，对非标件进行结构及强度、刚度校核；

4、绘制全套非标零件图：

5、编写