小吨位自调式焊接滚轮架机械结构设计大学本科毕业论文Word下载.docx

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该滚轮架的设计简洁实用，在使用过程总能适用多种类的工件。

THEDESIGNOFMECHANICALSTRUCTUREOFWELDINGROLLER-BEDS

ABSTRACT

Weldingistheveryimportantcomponentinthefieldofmodernconnectiontechnologyandbeusedwidelyinthefieldofadvancedmanufacturingtechnology.Especiallyinrecentyears,theweldingindustryhasbeendevelopingrapidlyandavarietyofweldingequipmentappearedinsuccession.

Thereistheequipment,weldingrollerbed,verycommonintheprocessofassemblingandweldingofcylindricalforwork-pieces.Weldingroller-bedsisusedinitiativeandweldingpiecesofthewheelbetweentheMountrelaydrivenweldingrotatingmechanicaldeformation.Weldingroller-bedsisamachinewhichisusedinweldingproductionandweldingprocesses,anditisnotonlyconducivetoweldingproductionmechanizationandautomationandshortenthecycleoftheproductionprocess,butalsotoimprovingassemblywelding-qualityandtheweldingenvironmentwhichtheworkersin.

Themaincontentofthispaperisthedesignofmechanicalstructureofweldingroller-beds.Beforemydesign,Iconsultedalotofresourcesaboutweldingrollerbed,AndIcheckedthemaincomponentsuchasroller、axleandbearing.Theresultsshowedthatthedesignresultmeetstherequirements.Thebeds’framestructureissimple,flexible,whichisthemostwidelyusedformofthestructure.Anditcouldbefullyconsideredtheweldingroller-bedsframereasonableandeconomic,andotherfactors.

KEYWORDS:

WeldingRollerBed，Check，Small—tonnage

目　录

前　言

本次的毕业设计课题为小吨位自调式焊接滚轮架机械结构设计。

自调式焊接滚轮架是一种必不可少的焊接机械，它在焊接构件工业生产中特别是装配焊接一些轮廓为圆形的焊件的时候的使用情况非常普遍。

焊接设备的设计制造业的形势是越来越趋于规模大，精度高，效率高。

在焊接生产中运用焊接滚轮架使复杂的装配焊接过程变得不再复杂，使焊接过程顺利进行加快焊接速度缩短了生产周期提高生产的效率，也避免了某些因焊接操作工人的技术不熟练导致的焊接质量问题，保证了焊缝产生尽量少的焊接缺陷。

同时在焊接构件生产中使用焊接滚轮架来调整焊件的施焊方向也不用焊接操作者手动翻转焊件，这样就使操作者的施工力度大大降低，焊接操作者的施工环境质量也得到提升。

焊接用机械装备随着当今工业科技的进步也有了非常快速的发展。

目前，世界上工业发达的国家比如德国、英国及日本等国家的滚轮架设计制造工业都在这一行业得到广大使用者的好评。

这些国家的工厂规模一般都比较大，也都有自己的强大研发团队可以解决设计制造中遇到的各种难题，如芬兰的PEMAMEK（领英公司是全球焊接自动化装备制造业的领导者）公司、意大利的ANSALDO（安莎尔多）公司等。

我国在大型精密的焊件工业中使用的焊接滚轮架大多还是从国外进口，根据调查显示，因为瑞典ESAB公司的起步较早，产品质量高性能稳定，许多公司都会选择使用ESAB（伊萨是世界领先的焊材生产商之一）的产品，但是他们的价格也相对其他厂家的较高。

最近，意大利的ANSALDO（安莎尔多）公司又设计制造出了一种由液压驱动而且还能防止轴向窜动功能的滚轮架，这种滚轮架的主动滚轮的传动、从动滚轮的升高降低和各个滚轮所承受焊件重力的平衡都是使用电液伺服阀控制，依靠液压驱动，这是一种对滚轮架行业来说具有里程碑意义的滚轮架。

随着我国工业化进程的不断加快，目前有将近百家的焊接设备厂在生产焊接滚轮架，也更是有很多家的厂商在大规模的生产焊接变位机，焊接滚轮架。

有些厂商生产的滚轮架不仅实现了无极变速而且生产出的滚轮架滚轮圆周速度可调范围也有所增加扩大到6~60m/h，适应直径为9m的工件，滚轮的极限承载量能够用于1500吨的焊件。

难能可贵的是有些设备厂商也在研究设计防轴窜的焊接滚轮架，然而，生产出来来滚轮架品质、精度还有很大的进步空间。

本次设计的主要内容包括对驱动装置，减速装置、传动装置还有整体形式进行计算设计，并验证了所设计的零件的强度是否符合要求。

第1章焊接机械装备概述

1.1焊接机械装备

1.1.1焊接机械装备的分类

近些年来，随着科学技术的飞速发展，对焊接结构的要求也逐渐增强，新型的焊接接头必须满足在苛刻的环境下比如高温低温能够正常工作，并在有摩擦的使用过程中不易被磨损失效，那么这就必须在焊接生产过程运用焊接性更佳质量更高的焊接装备，使生产以更高的自动化，更高的机械化进行以保障焊接效率和质量。

在焊接作业过程中运用焊接设备辅助工作能够使焊接生产的进行更加顺利，因此可以保障焊接结构的的品质完好，不需要修补甚至报废。

焊接机械装备的范畴较为广泛，如果按照用处不同分类，可以分为三大类。

焊接机械装备详细分类见表1-1所示。

表1-1焊接机械装备详细分类

焊接机械装备

焊接工装夹具

（按动力源分类）

手动夹具气动夹具液压夹具磁力夹具

电动夹具真空夹具混合式夹具

焊接变位机械

焊工变位机械

焊工升降台

焊机变为机械

焊接操作机电渣焊立架

焊件变位机械

焊接变位机焊接回转台

焊接翻转机焊接滚轮架

焊件输送机械

上料装置配料装置

卸料装置传送装置各种专用吊具

其他从属装置

导电装置焊剂输送与回收装置

焊丝清理及盘丝装置埋弧焊焊剂垫

1.1.2焊接机械装备的应用

焊接机械装备在焊接作业过程中的运用有许多个方面：

1．在焊接结构的生产过程中应用焊接机械装备来定位需要装配焊接的工件可以避免复杂的测量计算等过程，可以直接通过定位装置完成精确定位，既能保证了工件的配合误差不至于过大，又在某种程度上增加了焊接的作业品质。

此外焊接工装夹具的使用大多都可以大大降低操作工人的劳动强度还可以提高装焊效率；

2．焊件可以在焊接工装夹具中被固定住或可以预先给于可能变形方向的反变形，所以可以用夹具控制或者消除工件在焊接过程中的变形；

3．在焊接过程中可能会遇到焊件的施焊位置不利于焊接需要转动焊件才能焊接，而变位机的使用，可以不用人力去翻转焊接从而节省了时间，提高了焊接的生产效率；

4．采用焊接变位机械有利于使被焊工件处于最有利的焊接位置，这些位置大多为水平或者船型位置上，使得焊接工作顺利的进行下去并保障焊件的焊接品质；

1.1.3焊接机械装备的设计原则

设计焊接机械装备要服从几个原则，第一就是考虑设计结果能不能要符合实际生产的要求，然后就要满足经济性、安全性。

装备是否满足经济性可以用计算式（1-1）来判断

AJ+WJ+FJJ/N<

A0+W0+F0（1-1）

其中AJ、WJ、FJ分别代表采用装备后的单个工件进行装配焊接和机加工所需的费用；

A0、W0、F0分别代表没有采用装备的时候单个工件进行装配焊接和机加工所需的费用；

J/N为装备的制造费用和采用装备加工的焊件数。

1.2焊接变位机械

1.2.1焊接变位机械分类

在焊接生产过程中，经常会遇到需要焊工变换体位才能施焊的情况，这样不仅消耗焊工的体力，也使焊接工作变得繁琐，比较浪费时间而降低了生产效率。

当在焊接工程中使用焊接变位机械去调整焊接机械、工件以及焊工三者之间的相对角度时就可以避免来回调整焊件或者焊工不停的挪动位置的麻烦从而大大提高焊接生产的效率。

焊接变位机械种类繁多，针对其不同的使用对象焊接变位机械可以分为三大类如表1-2所示。

表1-2焊接变位机械及设备

焊机变位机械

焊接变位机

焊接滚轮架

焊接回转台

焊接翻转机

焊接操作机

电渣焊立架

1.2.2通用焊接变位机械的特性

焊接变位机械的在装配焊接过程中的应用之所以非常广泛，这与焊接变位机械的特性是分不开的，一般情况下，通用焊接变位机械的各种特性决定了它适用在那些情况，经对比市面上的焊接变位机械，其应该具有一下几种特性：

1．通用焊接变位机械首先一个最重要的特性就是它应该能适应多种焊件，能够应对不同尺寸、不同形状的工件。

通用型的变位机能够在无级变速且它的可变速度范围也很广泛，其焊接运行速度也较稳定，另外焊接变位机械具有优秀的结构刚度；

2．在变位机的传动链中的一个作用是在取消驱动力后，传动系统不会因为工件的自身重力或者机械构件的自重倒转或者松开工件；

第二在电源、动力系统突然停止时，避免发生事故；

3．焊接变位机械为了降低生产周期，增加焊接结构的焊接效率，其回程速度快，但因此产生的冲击和震动也相对较小；

4．因为在焊接生产过程中大多会有金属飞溅，焊接变位机械往往就有良好的密闭性，并且容易清理散落在机器表面的熔渣；

5．焊接变位机械的工作台面上能够方便的加装许多类型的加紧或者定位机构，且有相当高的强度和抗冲击性，提高了装配焊接精度。

第2章焊接滚轮架简述

2.1