長軸式焊接滾輪架設(shè)計（機(jī)械CAD圖紙）

1、本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計論文CAD圖紙 QQ 401339828 畢業(yè)設(shè)計（論文）長軸式焊接滾輪架設(shè)計摘要在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的當(dāng)今時代，焊接已焊接已經(jīng)從一種傳統(tǒng)的熱加工技藝發(fā)展到了集材料、冶金、結(jié)構(gòu)、力學(xué)、電子等多門類科學(xué)為一體的工程工藝學(xué)科。而且，隨著相關(guān)學(xué)科技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，不斷有新的知識融合在焊接之中。目前國內(nèi)外眾多的焊接設(shè)備制造廠都在生產(chǎn)焊接滾輪架。產(chǎn)品規(guī)格型號多，結(jié)構(gòu)差別大，各自適合不同的用途，各有特點(diǎn)。國內(nèi)的重型焊接滾輪架用戶主要集中在大型石油化工、鍋爐制造、電站設(shè)備制造、重型設(shè)備制造行業(yè)。使用的焊接滾輪架來自不同的國家。焊接滾輪架是借助工件與主動滾輪間的摩擦力來帶動工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)械裝置,主

2、要用于回轉(zhuǎn)體工件的裝配與焊接。本次設(shè)計題目是一臺 2 噸長軸式焊接滾輪架。長軸式焊接滾輪架多是用戶根據(jù)焊件的特點(diǎn)自行設(shè)計制造，市場可供選用的產(chǎn)品很少?？紤]負(fù)載的壓強(qiáng)取滾輪架寬度為 1796 毫米,綜合考慮受力情況的大小取滾輪架長度為 3445 毫米。其設(shè)計的主要內(nèi)容包括：2 噸長軸式焊接滾輪架的底座，主動滾輪機(jī)構(gòu)、從動滾輪機(jī)構(gòu)機(jī)械設(shè)計、裝配圖和零件圖設(shè)計。并編寫相應(yīng)的設(shè)計說明書。對滾輪架、調(diào)整方式、傳動方式等可采用不同的設(shè)計方案。整個機(jī)械系統(tǒng)應(yīng)簡單可靠，操作方便、經(jīng)濟(jì)適用。關(guān)鍵詞：焊接，滾輪架，長軸式畢業(yè)設(shè)計（論文）THEDE SIGN OFLONG AXISTYPEWEL DINGROLLE

3、 RFRAMEABSTRAC TNowadays,withthefastdevelopmentofthescienceandtechnology,weldalr eadytranslatestoaengineer ingtechnicssubjectincludingmaterial,metallurgy,structure,mechanicsandelectr onfromasortofconventionalhotwor k. Further more,with thedevelopmentand theadvancementofthe cor relatetechnology,morea

4、ndmor enewknowledge,enterintoweldtechnology.Atpresent,lotsofboth nationalandinter nationalmanuf actur ingplantallproductweldingrollercarr ier.Ther ear enumeroustypesf ordiffer entstructureswiththeirownchar acteristicstofitdif ferentuse.Theuserofthenationalheavyweldingrollercar rierar emostlyinthefie

5、ldoflar gescalechemis tr y,manufactur eoftheequipmentinelectronicgeneratefactory,manuf actur eofheavyequipment.Theweldingrollercar riertheyusecomef romdiff erentcountr y.Thewelding rollercar rierisamechanicdevicetomakethewor kpiecetorotatebythefrictionbetweentheworkpieceand theinitiativer oller.Itmo

6、stlyusedintheassemblyandweldingoftheturningwor kpiece. Thisthes isisthedesignofalongaxistypeweldingrollercar rierfor2ton.Thelongaxistypeweldingrollerfr amear emostlymanuf actur edbytheuserthemselvesbecausethere are ver y few pr oduct in the mar ket .The width ofthe rollercar rieris1796mm considering

7、 the pressure ofthe condition of the load.the workpiece. Its length is 3445mm consideringThis thesis mainly includes the design of long axis type welding roller fr amebase ,the initiative roller device, the driven r oller device,assembly dr awings anddetail dr awings of the f oundation, etc. The des

8、ign specif ication is also needed.Itcould use diff er ent project to design the f oundation, the type of adjustment, thetype of dr ive. The whole mechanic system should be reliable, simple, convenient畢業(yè)設(shè)計（論文）to operate and economical.KEY WOR DS：Welding,Roller car rier,Long axis type畢業(yè)設(shè)計（論文）目錄前言.1第 1

9、 章§1.1§1.2第 2 章§2.1§2.2§2.3第 3 章第 4 章課題簡介及焊接滾輪架發(fā)展史. 3課題介紹. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀. . . . . . . . . . . . . . . . . . 13焊接滾輪架的整體方案設(shè)計. . . . . . . . . . . . .14滾輪的選用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15滾輪架的選用. . . . . . . . . . . . . . .

10、. . . . 15焊接滾輪架拖動與調(diào)速方式. . . . . . . . . . . . . .16電機(jī)的選擇. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16零件的校核.20§4.1§4.2軸的校核. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21軸承與鍵的校核. . . . . . . . . . . . . . . . . . .22結(jié)論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 6參考文獻(xiàn) . . . . . . .

11、 . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 7致謝. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 8畢業(yè)設(shè)計（論文）前言12在人類社會步入二十一世紀(jì)的今天，焊接已經(jīng)進(jìn)入了一個嶄新的發(fā)展階段。當(dāng)今世界的許多最新科研成果、前沿技術(shù)和高新技術(shù)，諸如：計算機(jī)、微電子、數(shù)字控制、信息處理、工業(yè)機(jī)器人、激光技術(shù)等，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于焊接領(lǐng)域，這使得焊接的技術(shù)含量得到了空前的提高，并在制造過程中創(chuàng)造了極高的附加值。焊接已成為最流行的連接技術(shù) 。焊接滾輪架應(yīng)用于大型石油化工、電站設(shè)備制造、重型設(shè)備制造行業(yè)。焊接輔

12、助設(shè)備，可根據(jù)筒體直徑大小采用絲桿調(diào)節(jié)或螺釘分檔移動滾輪調(diào)節(jié)中心距,與操作架、電焊機(jī)配套使用，可實(shí)現(xiàn)工件內(nèi)外縱、環(huán)縫的焊接。進(jìn)口變頻器無級調(diào)速，精度高、范圍廣。用新材料制成焊接結(jié)構(gòu)，焊接熱效應(yīng)會引發(fā)結(jié)構(gòu)不完整性,即使采用特種焊接技術(shù),仍然還會有三個方面的問題:(1)冶金不均勻性（母材、HAZ、焊縫）(2)幾何不完善性（變形、偏離設(shè)計容限）(3)力學(xué)不連續(xù)性（應(yīng)力集中、缺陷、損傷）焊接科技發(fā)展的歷程就是不斷解決這些難題,尋求最佳方案的歷史。為滿足現(xiàn)代運(yùn)載工具更快、更輕、更強(qiáng)（更高、更遠(yuǎn)、更深）的技術(shù)目標(biāo)，對焊接結(jié)構(gòu)完整性研究和技術(shù)開發(fā)越來越顯得重要。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)服役全壽命周期的安全、可靠出發(fā)，從最

13、終用戶提出的技術(shù)要求，設(shè)計師們的構(gòu)思與選材開始，制造工程中的方法與技術(shù)的優(yōu)化和使用過程中的維修與監(jiān)測，均應(yīng)科學(xué)地引入斷裂力學(xué)判據(jù)、損傷容限準(zhǔn)則，加強(qiáng)焊接力學(xué)（裂紋力學(xué)、應(yīng)力變形控制）研究 。焊接滾輪架的應(yīng)用可以給人類帶來許多好處,如：1減少勞動力費(fèi)用；2提高生產(chǎn)率；3改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量；4增加制造過程的柔性；5減少材料浪費(fèi)；6降低生產(chǎn)成本；1畢業(yè)設(shè)計（論文）7消除危險和惡劣的勞動崗位。焊接 滾輪架機(jī)械部 分的設(shè)計是焊接滾 輪架重要部分 ,其它系統(tǒng) 的設(shè)計應(yīng)有各自的要求,但必須與機(jī)械系統(tǒng)相匹配,相輔相成,組成一個完整系統(tǒng)。本次設(shè)計的是長軸式焊接滾輪架。設(shè)計內(nèi)容主要包括:1. 長軸式焊接滾輪架的底座、主

14、動滾輪機(jī)構(gòu)、從動滾輪機(jī)構(gòu)、減速器機(jī)構(gòu)等的機(jī)械設(shè)計、裝配圖和零件圖設(shè)計；2. 對滾輪架、調(diào)整方式、傳動方式等采用不同的設(shè)計方案方案；3. 整個機(jī)械系統(tǒng)應(yīng)簡單可靠，操作方便、經(jīng)濟(jì)適用。4. 編寫相應(yīng)的設(shè)計說明書。2畢業(yè)設(shè)計（論文）第 1 章課題簡介及焊接滾輪架發(fā)展史§1.1課題介紹焊接是一種制造技術(shù)，它是適應(yīng)工業(yè)發(fā)展的需要，以現(xiàn)代工業(yè)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的，并且直接服務(wù)于機(jī)械制造工業(yè)。焊接技術(shù)的發(fā)展與制造工業(yè)的需要緊密相關(guān)，一般工業(yè)先進(jìn)國家，鋼產(chǎn)量的 50%左右需采用焊接工藝才能形成產(chǎn)品，在石油化工，礦山冶金，金屬結(jié)構(gòu)，起重運(yùn)輸，水陸交通，航天航空，橋梁建筑，電力能源等機(jī)械設(shè)備制造部門，焊接都

15、有這廣泛的應(yīng)用。許多設(shè)備中的大型結(jié)構(gòu)，幾乎都是焊接結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，生產(chǎn)規(guī)模的日益擴(kuò)大，焊接結(jié)構(gòu)正朝著超大型，高容量，高參數(shù)，耐磨，耐低溫，耐動載的方向發(fā)展，這就不僅需要為焊接生產(chǎn)提供質(zhì)量更高，性能更好的各種焊機(jī)，焊接材料和焊接工藝，而且要求提供各種性能優(yōu)異的焊接工裝設(shè)備，使焊接生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化，減少人為因素干擾，達(dá)到保證和穩(wěn)定焊接質(zhì)量，改善焊工勞動條件，提高生產(chǎn)率，促進(jìn)文明生產(chǎn)的目的。焊接工藝裝備就是在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的裝配與焊接過程中起配合及輔助作用的夾具、機(jī)械裝置或設(shè)備的總稱，簡稱為焊接工裝。焊接工裝主要用來安裝和夾持待焊工件，使焊接時便于施焊，以保證焊縫的質(zhì)量，并提高生

16、產(chǎn)效率。大多數(shù)焊接工裝是為某種焊接組合件的裝配焊接工藝而專門設(shè)計的，屬于非標(biāo)準(zhǔn)裝置，往往需要個制造廠根據(jù)本廠的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生產(chǎn)條件和實(shí)際需要自行設(shè)計制造或者定做。焊接工裝也在汽車、摩托車、飛機(jī)、造船及航天等國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用。焊接工裝在焊接自動化及機(jī)械化的過程中也扮演著重要的角色：在裝配定位焊件時，如果不使用工裝夾具，即使焊接組合件盡由兩三個零件組成的，欲保證各零件精確的相對位置，也是不可能的。此外，在焊接過程中，焊接件一般會由于受熱不均等原因而發(fā)生焊接變形，尤其是復(fù)雜的焊接結(jié)構(gòu)，其變形有時會無法消除，這樣就會影響以后的裝配工作。采用工裝夾具，不僅可以保證焊接時工件間的相對

17、正確位置，而且可以防止和減少工件的焊接變形。批量生產(chǎn)的時候，這種優(yōu)點(diǎn)就更加明顯，可以穩(wěn)定焊接件的質(zhì)量，減少次品的產(chǎn)生。3畢業(yè)設(shè)計（論文）焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)過程一般包括：下料，裝配，焊接，清理，檢驗(yàn)及焊后熱處理等工藝工序。一般來說焊前的下料，開坡口，清理工件表面等準(zhǔn)備工作一般都要占據(jù)整個焊接時間的大部分，有時候焊接過程占用的時間反而很少。在這種情況下如果使用高效率的焊接工裝夾具，那么就可以極大的縮短焊接前裝配時間，從而縮短了整個生產(chǎn)周期，提高勞動效率，縮短了單位產(chǎn)品的生產(chǎn)時間而降低了成本。采用工裝夾具，工件定位迅速，裝夾方便，省力，減輕了焊件裝配定位和夾緊時的繁重體力勞動；焊件的反轉(zhuǎn)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，變

18、位迅速，使焊接條件較差的空間位置焊縫變?yōu)楹附訔l件較好的平焊位置焊縫，勞動條件改善，同時也有利于提高焊縫的質(zhì)量。焊接結(jié)構(gòu)件的種類繁多，形狀尺寸各異，焊接過程的要求也不盡相同，與之相匹配的焊接工裝為適應(yīng)焊件的需要在形式，工作原理及技術(shù)要求上也有很大的差別。為了適應(yīng)技術(shù)管理工作的需要，便于掌握各類焊接工裝的工作特點(diǎn)和設(shè)計基本方法，就必須先對焊接工裝進(jìn)行分類。焊接機(jī)械裝備可分為四大類：1.焊接工裝夾具 2.焊接變位機(jī)械 3.焊接輸送機(jī)械 4.其他從屬裝置1）焊接工裝夾具（按動力源分類）可分為：手動夾具 氣動夾具 液壓夾具 磁力夾具 電動夾具 真空夾具 混合式夾具2）焊接變位機(jī)械可分為：焊工變位機(jī)械 焊

19、機(jī)變位機(jī)械 焊件變位機(jī)械其中焊件變位機(jī)械可分為：焊接變位機(jī) 焊接回轉(zhuǎn)臺 焊接翻轉(zhuǎn)機(jī) 焊接滾輪架3）焊件輸送機(jī)械可分為：上料裝置 配料裝置 卸料裝置 傳送裝置 各種專用吊具4）其他從屬裝置可分為： 導(dǎo)電裝置 焊劑輸送與回收裝置 焊絲清理及盤絲裝置埋弧焊焊劑墊等還可以按 1.用途 2.應(yīng)用范圍 3.常見焊接機(jī)械進(jìn)行分類按用途分類1）裝配用工藝裝備。這類工裝的主要任務(wù)是按照工藝要求，把待焊工件的零部件按照相互之間的位置準(zhǔn)確的固定下來，然后再進(jìn)行定位點(diǎn)焊，而不直接參與正式的焊接工作。這類工裝稱為裝配定位焊夾具，它包括各位定位器，夾緊器，推拉裝置，組合夾具和裝配臺架。2）焊接用工藝裝備。這類工裝專門用來

20、焊接已經(jīng)經(jīng)過點(diǎn)焊固定好的工件。如各類焊接專機(jī)，龍門式，懸臂式，平臺式，爬行式等。4畢業(yè)設(shè)計（論文）3）裝配焊接工藝裝備。著類工裝既能完成整個焊件的裝配，又能完成焊縫的焊接工作。這類工裝通常是專用焊接機(jī)床或自動焊接裝置，或者是裝配焊接的綜合機(jī)械化裝置，如一些自動焊接生產(chǎn)線。實(shí)際生產(chǎn)中一個焊件如果要完成焊接工作，單單依靠一個工裝一般是難于完成的，而是需要許多種焊接工裝的配合使用，這樣才能達(dá)到焊接過程的機(jī)械化和自動化。按應(yīng)用范圍分類1）通用焊接工裝。目前國家針對焊接工藝中的需求已經(jīng)指定了很多的標(biāo)準(zhǔn)，如滾輪架行業(yè)的 JB/T 9187 標(biāo)準(zhǔn)等。所謂通用焊接工裝，既是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化且有較大適用范圍的工裝。

21、這類工裝一般無須調(diào)整或稍加調(diào)整，就能適用與不同工件的裝配或焊接工件。2）專用焊接工裝。只適用與某一特定類型的工件的裝配或焊接，一般不能通用。這類焊接工裝一般應(yīng)按需求來設(shè)計，或者在專門廠家協(xié)商定作。3）柔性焊接工裝。指可以通過調(diào)整自身的尺寸來適應(yīng)一定形狀和尺寸變化的焊接工裝。三.常見的焊接機(jī)械焊接機(jī)械是改變焊件，焊機(jī)或焊工位置來完成機(jī)械化，自動化焊接的各種機(jī)械裝備。使用焊接機(jī)械可縮短焊件翻轉(zhuǎn)變位的輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強(qiáng)度，改善焊接質(zhì)量，并可充分發(fā)昏各種焊接方法的效果。焊接機(jī)械可以分為以下三大類。1）焊接變位機(jī)焊接變位機(jī)是將工件回轉(zhuǎn)，傾斜以便使所有的焊縫置于水品和船形位置的機(jī)械

22、裝置。焊接變位機(jī)主要用于機(jī)架，機(jī)座，機(jī)殼等非長形工件的焊接。焊接變位機(jī)按結(jié)構(gòu)形式可分為三種：1，伸臂式焊接變位機(jī)：適用與輕小焊件的翻轉(zhuǎn)空位，載重量一般不超過 1 噸。5畢業(yè)設(shè)計（論文）圖 1-1伸臂式焊接變位機(jī)2，座式焊接變位機(jī)，是目前應(yīng)用最廣泛的一種焊接變位機(jī)械，載重量一般為 1 至50 噸之間。3，雙座式焊接變位機(jī)，有較高的穩(wěn)定性，試用與大型和重型工件的翻轉(zhuǎn)變位，載重量一般都在 50 噸以上。2）焊接滾輪架圖1-2雙座 式焊接 變位機(jī)焊接滾輪架按結(jié)構(gòu)形式分為兩類：第一類是長軸式滾輪架。滾輪沿兩平行軸排列，與驅(qū)動裝置相連的一排為主動滾輪，另一排為從動滾輪。長軸式滾輪多是用戶根據(jù)焊件特點(diǎn)自行設(shè)

23、計制造的，市場可采用的定型產(chǎn)品很少。第二類是組合式滾輪架，它的主動滾輪架，從動滾輪架，混合式滾輪架都是獨(dú)立的，使用時可根據(jù)焊件的重量和長度進(jìn)行任意組合，其組合比例也不僅是 1 與 1的組合。因此，使用方便靈活，對焊件的適應(yīng)性很強(qiáng)，是目前應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式。6畢業(yè)設(shè)計（論文）圖1-3組合式滾輪架圖1-4 組合式滾輪架3）焊接翻轉(zhuǎn)機(jī)焊接變位翻轉(zhuǎn)機(jī)是一種可以實(shí)現(xiàn)大型回轉(zhuǎn)零件在焊接時變位、翻轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)位置，以 便獲得 更佳焊 接位置 的焊接 輔助設(shè) 備，可 配用熔 化極氣 體保護(hù) 焊機(jī)(CO2/MAG 焊機(jī))。下圖產(chǎn)品主要 由立柱提升機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及控制器組成。7畢業(yè)設(shè)計（論文）圖1-5焊

24、接翻轉(zhuǎn)機(jī)4）焊接操作機(jī)焊接操作機(jī)作為一種焊接輔助機(jī)械，被廣泛地應(yīng)用于鍋爐、壓力容器、管道和金屬結(jié)構(gòu)行業(yè)。與滾輪架、變?yōu)闄C(jī)或翻轉(zhuǎn)機(jī)相配，可焊接大直徑管道內(nèi)外縱、環(huán)縫?？筛鶕?jù)用戶工藝要求選配焊接系統(tǒng)，還可選配焊接系統(tǒng)，還可選配焊接跟蹤系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)，焊劑自動輸送回收系統(tǒng)或擺動器。焊接操作機(jī)是將焊件準(zhǔn)確地送到并保持在待焊接位置或以選定的焊速沿規(guī)定的軌跡移動焊機(jī)的機(jī)械裝置。焊接操作機(jī)與焊接變位機(jī)。焊接滾輪架等焊件邊為裝置配合使用，可完成多種焊縫的焊接，也可以進(jìn)行工件表面的自動焊接。本次設(shè)計主要是設(shè)計焊接滾輪架的設(shè)計。焊接滾輪架是借助主動滾輪與焊接件之間的摩擦力、帶動焊件旋轉(zhuǎn)的變位機(jī)械。焊接滾輪架主要用

25、于圓柱型筒體的焊接、打磨、襯膠及裝配，有自調(diào)式、可調(diào)式以及平車式、傾斜式、防竄式、移動式等多種結(jié)構(gòu)形式?？筛鶕?jù)用戶的需求選擇結(jié)構(gòu)，也可為用戶設(shè)計制造各種特制專用滾輪架。若對主動滾輪的高度作適當(dāng)調(diào)整，也可進(jìn)行錐體、分段不等徑回轉(zhuǎn)體的裝配與焊接。對于一些非圓長形焊件，若將其裝卡在特制的環(huán)行卡箍內(nèi)，也可在焊接滾輪架上進(jìn)行裝卡作業(yè)。焊接滾輪架按結(jié)構(gòu)形式可分為二大類：第一類 長軸式的焊接滾輪架：滾輪沿兩平行軸排列，與驅(qū)動裝置相聯(lián)的一排均為主動輪，另一排為從動輪，也有兩排均為主動輪的，主要用于細(xì)長筒形的裝配焊接。如圖 1-68畢業(yè)設(shè)計（論文）圖 1-6滾柱 式焊接 滾輪 架1主動滾柱2驅(qū)動裝置3從動滾柱有

26、的長軸式滾輪架其滾輪為一長形滾柱，直徑 0.20.6m，長度 15m。筒體置于其上不易軸向變形，適用于薄壁、小直徑、多筒節(jié)焊件的組隊和環(huán)縫的焊接。長軸式滾輪架多是用戶根據(jù)焊件特點(diǎn)自行設(shè)計制造的，市場可供選用的定型產(chǎn)品很少。第二類是組合式的焊接滾輪架：主動滾輪架與從動滾輪架各自獨(dú)立，二者可根據(jù)工件的重量，長度任意組合。如圖 1-2。使用靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，是目前最廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式。國內(nèi)外有關(guān)生產(chǎn)廠家，均有各自的系列產(chǎn)品供應(yīng)市場。9畢業(yè)設(shè)計（論文）圖 1-7 組合 式焊接 滾輪 架1-主 動滾輪 座2-從 動滾 輪座3-支 架若裝焊壁厚較小而長度較長的筒形焊件時，宜用幾臺混合式滾輪架是組合，這樣，沿

27、筒體長度方向均有主動滾輪驅(qū)動，使焊件不致打滑和扭曲。若裝焊壁厚較大，剛性較好的筒形焊件時，則常采用主動滾輪架和從動滾輪架的組合，這樣即使是主動滾輪架在筒體一端驅(qū)動焊件旋轉(zhuǎn)，但年焊件剛性較好，任能保持轉(zhuǎn)速均勻，也不致發(fā)生扭曲變形。為了焊接不同的直徑的焊件，焊接滾輪架的滾輪間距應(yīng)能調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)方式有兩種：一種是自調(diào)式的；一種的非自調(diào)式的。自調(diào)式的可根據(jù)焊件的直徑自動調(diào)整滾輪間距；非自調(diào)式的是靠移動支架上的滾輪座來調(diào)節(jié)滾輪的間距。圖 1- 8自調(diào)式 焊接滾 輪架10畢業(yè)設(shè)計（論文）圖 1-9非自 調(diào)式焊 接滾輪 架對于重型滾輪架，多采用車間起重設(shè)備挪動滾輪座進(jìn)行分段調(diào)節(jié)。對于輕型滾輪架，多采用手動或電

28、動絲杠-螺母機(jī)構(gòu)來移動滾輪座進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)。為了便于調(diào)節(jié)滾輪架之間的距離，以適應(yīng)不同長度焊件的裝焊需要，有的滾輪架上還安有機(jī)動或非機(jī)動的行走機(jī)構(gòu)，沿軌道移動，以調(diào)節(jié)相互之間的距離。焊接滾輪家多采用直流電動機(jī)驅(qū)動，降壓調(diào)速。但用于裝配作業(yè)的滾輪架則采用交流電動機(jī)驅(qū)動，恒速運(yùn)行。近幾年，隨著晶體閘流管變頻器性能的完善以及價格的下降，采用交流電動機(jī)驅(qū)動、變頻調(diào)速的焊接滾輪架也日趨增多。焊接滾輪架的滾輪結(jié)構(gòu)主要有四種類型，其特點(diǎn)和適用范圍如下:鋼輪:承載能力強(qiáng),制造簡單,一般用于重型焊件和許預(yù)熱處理的焊件以及額定重量大于 60 噸的滾輪架及有色金屬容器膠輪:摩擦力大、傳動平穩(wěn)但易壓壞,一般用于 10 噸

29、以下的焊件組合輪:是鋼輪橡膠輪相結(jié)合的,承載能力比橡膠輪高、傳動平穩(wěn),一般用于 10-60 噸的焊件。履帶輪:有大面積履帶和焊接件接觸，有利于防止薄壁工件的變形，傳動平穩(wěn)但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用于輕型、薄壁大直徑的焊接件及有色金屬容器。金屬滾 輪多用鑄鋼合金球墨鑄鐵制作，其表面熱處理硬度約 為 50HRC，115 畢業(yè)設(shè)計（論文）滾輪直徑多在 200700 之間。國外焊接滾輪架的品種很多，系列較全，承載量 11500 噸，適用焊件直徑 18 米的標(biāo)準(zhǔn)組合式滾輪架均系列供應(yīng)。其滾輪線速度多在 690m/h之間無級調(diào)速。有的還有防軸向竄動的功能。我過已有不少廠家生產(chǎn)焊接滾輪架，最大承載量已達(dá) 400 噸適

30、用焊件直徑可達(dá) 6m，滾輪線速度多在 660m/h 之間無級調(diào)速。防止軸向竄動的焊接滾輪架已經(jīng)有生產(chǎn)，但性能質(zhì)量還待提高 。§1.2國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀近幾十年來，隨著科技的日新月異，焊接設(shè)備和焊接方法也得到了長足的發(fā)展。目前，國外焊接設(shè)備的顯著特點(diǎn)是高精度、高質(zhì)量、高可靠度，數(shù)字化、智能化控制、大型化、集成化以及多功能化。而國內(nèi)無論從產(chǎn)量構(gòu)成還是技術(shù)發(fā)展方向上看，正在高效、自動化、智能化、節(jié)能、環(huán)保型的焊接方向上發(fā)展。焊接技術(shù)的高速發(fā)展，對焊接生產(chǎn)的機(jī)械化和自動化提出了越來越高的要求，焊接機(jī)械設(shè)備的需求量也越來越大，焊接滾輪架設(shè)備正是為滿足市場需要而設(shè)計生產(chǎn)的 。隨著我國改革開放進(jìn)程的

31、深化，隨著中外合作生產(chǎn)或引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的機(jī)械產(chǎn)品的日益增多，促進(jìn)了我國焊接結(jié)構(gòu)用量的迅速增加。尤其是為滿足我國石油、化工、交通、能源等工業(yè)的迅猛發(fā)展，大厚壁、大型化、高容量、耐磨蝕、耐動載的鍋爐、石油、化工壓力容器的用量更是日益增加，其 接頭的焊接質(zhì)量要求也愈來愈高，并且在實(shí)際生產(chǎn)中要求有較高的生產(chǎn)效率 。 在上述壓力容器的焊接生產(chǎn)中，自調(diào)式焊接滾輪架是必不可少的輔助裝備之一，它是借助工件與滾輪之間的摩擦力來帶動筒形工件旋轉(zhuǎn)的焊件變位機(jī)械。 國內(nèi)的重型焊接滾輪架實(shí)用戶集中在大型的石油化工，電站設(shè)備制造，重型設(shè)備制造行業(yè)，實(shí)用的焊接滾輪架來自不同的國家。目前國內(nèi)進(jìn)口的主要品牌焊接滾輪架有：如芬蘭

32、PEMALDO 滾輪架， ANSALDO 公司等。他們的滾輪架采用了速度控制系統(tǒng)、機(jī)械轉(zhuǎn)動系統(tǒng)、防偏移結(jié)構(gòu)、滾輪中心距調(diào)整等。124畢業(yè)設(shè)計（論文）（1）在速控制系統(tǒng)發(fā)面，芬蘭 PEMA 300t 滾輪架采用了目前流行的交流方法。變頻調(diào)速系統(tǒng)，速度控制精度較高；意大利 ANSALDO 公司采用調(diào)速系統(tǒng)，有速度反饋；（2）在機(jī)械轉(zhuǎn)動系統(tǒng)發(fā)面，芬蘭 PEMA 300t 滾輪架采用的是動機(jī)一速度反饋；行星減速器聯(lián)型，行星減速器輸出軸于滾輪直聯(lián)結(jié)構(gòu)。ANSALDO 采用直流電動機(jī)帶同布齒形帶，經(jīng)過安裝有帶動器的齒輪箱將動力通過齒條傳遞給滾輪，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單，有只夠動力，同步齒形帶具有安全裝置的功能，穩(wěn)定

33、性不好；（3）在防偏移結(jié)構(gòu)方面，PEMA 300t 的防偏移機(jī)構(gòu)由液壓驅(qū)動滾輪支座在水平擺動。這種結(jié)構(gòu)簡單有效，調(diào)整范圍小。ANSALDO 的防偏移機(jī)構(gòu)采用液壓伺服驅(qū)動偏心軸帶動滾輪在垂直平面擺動。機(jī)構(gòu)簡單有效，但適用范圍小；（4）在滾輪中心距調(diào)整方法方面，PAMA 300t 和 ESAB 均采用節(jié)距調(diào)整，即在底座上鉆有節(jié)距的餓孔，不同節(jié)距長度可以代不同的滾輪中心距。相比較國外，我國自調(diào)式焊接接滾輪架的研制還處在初始階段，據(jù)調(diào)查，至今國內(nèi)尚無正式廠家能夠制造出比較成熟的產(chǎn)品，生產(chǎn)中主要是依靠引進(jìn)國外的設(shè)備，如蘭州石油化工機(jī)械廠、哈爾濱鍋爐廠、齊齊哈爾第一重型機(jī)械廠等，都從國外引進(jìn)了防軸向竄動的

34、焊接滾輪架。這樣，一方面要花費(fèi)大量的外 匯，另一方面也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國內(nèi)日益增長的焊接生產(chǎn)需要 。因此我國焊接界的有識之士亦對我國焊接行業(yè)如何跨入 21 世紀(jì)予以了異常關(guān)注。以林尚揚(yáng)、關(guān)橋兩位院士為首的中國工程院咨詢項目工作組開展了我國制造業(yè)焊接生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展戰(zhàn)略研究工作。在過去的三年里，項目工作組進(jìn)行了艱難的調(diào)研，在掌握國內(nèi)、外大量第一手資料和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分析了我國焊接行業(yè)的現(xiàn)狀和主要挑戰(zhàn)，規(guī)劃了未來的發(fā)展戰(zhàn)略和對策，提出了內(nèi)涵豐富、極具戰(zhàn)略意義的研究報告 。這項工作得到了焊接行業(yè)的高度關(guān)注。2004 年 3 月，中國焊接協(xié)會、中國焊接 學(xué)會組 織了由 我國焊 接行業(yè) 權(quán)威專 家參加 的

35、焊接 行業(yè)發(fā) 展戰(zhàn)略 研討會。與會專家對兩位院士的報告予以了高度評價，同時對今后行業(yè)的發(fā)展提出了許多極其寶貴的建議。我國在 1990 年頒布了焊接滾輪架的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（ZBJ/T330031990）。該標(biāo)準(zhǔn)對滾輪架和滾輪形式進(jìn)行了分類，并規(guī)定主動論的圓周速度應(yīng)在 6601314 ,15 畢業(yè)設(shè)計（論文）m/h 范圍內(nèi)無級可調(diào)， 速度波動轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，均勻，不允許有爬行現(xiàn)象。傳動機(jī)構(gòu)中的蝸輪副，齒輪副等傳動零件，應(yīng)符合國標(biāo)中的 8 級精度要求。滾輪架是位置精度，秒度兆時 中也有明確的規(guī)定，同時要求焊接滾輪架必須配備可靠的“焊接電纜旋轉(zhuǎn)接地器”（既導(dǎo)電裝置）。標(biāo)準(zhǔn)中還規(guī)定“按 GB150 規(guī)定制造的筒體類

36、工件在防軸向竄動滾輪架上進(jìn)行焊接時，在整個焊接過程中允許工件的軸向竄動量為 ± 3 mm”。標(biāo)準(zhǔn)中也規(guī) 定滾輪架額定載重量的數(shù)值系列，滾輪直徑及許用焊件的最小，最大直徑。我國材料生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量在 500 家以上。另外，我國還有上百家企業(yè)從事焊接輔機(jī)具、配套器具、切割機(jī)具和相關(guān)的安全防護(hù)用我國現(xiàn)有焊接器材的生產(chǎn)企業(yè)上千家。其中焊接設(shè)備的生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量約為 900 家，焊接品的生產(chǎn)制造。這些企業(yè)構(gòu)成了我國焊接器材供應(yīng)業(yè)的主體 。關(guān)于我國焊接行業(yè)的現(xiàn)狀，從整體上做定量的評估或許有些困難，但從各國焊接材料的產(chǎn)量可在一定程度上反映出我國焊接行業(yè)的規(guī)模。2002 年的焊接材料數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果表明：我國焊

37、接材料的總產(chǎn)量已經(jīng)攀升到了 144.9 萬噸，與美、日、歐的總和相當(dāng)。我國作為世界第一焊接大國的地位可見一斑。回顧我國焊接行業(yè) 50 多年的發(fā)展歷程，我們經(jīng)歷了“從無到有，從小到大”的發(fā)展過程。從我國焊接行業(yè)現(xiàn)有的規(guī)模、生產(chǎn)效率和技術(shù)水平各方面綜合評估，不難得出這樣的結(jié)論：我國焊接行業(yè)正在進(jìn)入比較成熟的階段 。14畢業(yè)設(shè)計（論文）第 2 章焊接滾輪架的整體方案設(shè)計目前國內(nèi)外眾多的焊接設(shè)備制造廠都在生產(chǎn)焊接滾輪架。產(chǎn)品規(guī)格型號多，結(jié)構(gòu)差別大，各自適合不同的用途，各有特點(diǎn)。本章就長軸式焊接滾輪架的各個部分的設(shè)計選用作探討。§2.1滾輪的選用本次設(shè)計為長軸式焊接滾輪架，滾輪沿兩平行軸排列。

38、與驅(qū)動裝置相連的一排為主動滾輪，另一排為從動滾輪。焊接滾輪架的滾輪結(jié)構(gòu)主要有四種類型：1.鋼輪 鋼輪的承載能力強(qiáng)，制造簡單，一般用于重型焊件和需要預(yù)熱處理的焊件以及額定載重量大于 60 噸的滾輪架。2.膠輪 膠輪是鋼輪外包橡膠，摩擦力大，傳動平穩(wěn)，但是橡膠容易被壓壞，一般用于 10 噸以下的焊件和有色金屬容器。3.組合輪 這是鋼輪與橡膠輪相結(jié)合，承載能力比橡膠輪高，且傳動平穩(wěn)，一般用于 10-60 噸的焊件。4.履帶 輪 這 種輪有大面積履帶 和焊件接觸，有 利于防止薄壁 工件的變形，傳動平穩(wěn)，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。金 屬 滾 輪 多 用 鑄 鋼 和 合 金 球 墨 鑄 鐵 制 作 ， 其 表 面

39、 熱 處 理 硬 度 約 為50HRC，滾輪直徑多在 200-700mm 之間。由于此次設(shè)計的長軸式焊接滾輪架額定載重為 2 噸，且要求傳動要相對平穩(wěn)，故選用膠輪。膠輪的直徑為 450 毫米，寬度為 120 毫米。15畢業(yè)設(shè)計（論文）圖2-1滾輪§2.2滾輪架的選用1國外焊接滾輪架的品種很多，系列較全，承載 1-1500t,適合用焊件直徑1-8m 的標(biāo)準(zhǔn)組合式滾輪架（即兩個主動輪座與兩個從動輪座的組合）均成系列供應(yīng)，滾輪線速度多在 6-90m/h 之間無級可調(diào)，有的還可以防止焊件軸向竄動的可能 。我國已有不少廠家生產(chǎn)焊接滾輪架，但性能還有待提高。焊接滾輪架的選用及設(shè)方案的考慮要點(diǎn):據(jù)

40、 1997 年中國焊接年鑒的統(tǒng)計,我國現(xiàn)有 23 家焊接輔機(jī)生產(chǎn) 廠制造各種型號的 焊接滾輪架,用戶需要時,應(yīng)首先予以選用。選用時，除使焊接滾輪架滿足焊接件重量，筒徑范圍和焊接速度的要求外，還應(yīng)使?jié)L輪架的驅(qū)動力矩大于焊件的偏心阻力矩。但目前國內(nèi)外生產(chǎn)廠家標(biāo)示的滾輪架性能參數(shù)，均無此項數(shù)據(jù)，所以為使焊件轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，避免打滑或因偏重而造成的自行下轉(zhuǎn)，對大偏心矩焊件使用的滾輪架，進(jìn)行驅(qū)動力矩和附著力的檢驗(yàn)是非常必要的。綜合考慮本次設(shè)計所有因素，選用滾輪架長度為 3445 毫米，寬度為 1796 毫米。§2.3焊接滾輪架拖動與調(diào)速方式焊接滾輪架拖動與調(diào)速主要有兩種方式：一種是直流電動機(jī)拖動，降

41、壓調(diào)速；一種是交流異步電機(jī)拖動，變頻調(diào)速。前者沿用已久，技術(shù)很成熟，電動機(jī)的機(jī)械特性較硬，起動力矩較大，是目前滾輪架使用最廣泛的拖動，調(diào)速方式。缺點(diǎn)是電動機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)速范圍較窄，一般恒轉(zhuǎn)矩的調(diào)速范圍為 1：10 左右低速時的速度不夠穩(wěn)定，有爬行現(xiàn)象。后者則隨著電子逆變技161畢業(yè)設(shè)計（論文）術(shù)的發(fā)展和大電流晶體管閘流管性能的完善，在技術(shù)上日趨成熟。其優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速范圍寬，可達(dá) 1：20，轉(zhuǎn)動平滑性好，低速特性硬。缺點(diǎn)是低速段過載倍數(shù)降低較大，變頻電源的價格也較高，但隨著電動機(jī)額定功率的增加，價格上升則相對平緩。本次設(shè)計的額定載重量為 2 噸級，因此可選用技術(shù)相對成熟，且調(diào)速范圍廣的直流電動機(jī)拖動

42、 。17畢業(yè)設(shè)計（論文）第 3 章電機(jī)的選擇號。電動機(jī)選擇包括選擇類型、結(jié)構(gòu)型式、容量（功率）和轉(zhuǎn)速，并確定型工業(yè)上一般用三相交流電源，但根據(jù)本次設(shè)計要求的調(diào)速范圍及驅(qū)動方G D + DFf = = = 2000 ´ 9.8 ¸ 0.943 = 10394N （3-1）22 (D + D) - L式選取直流電機(jī)。電動機(jī)的結(jié)構(gòu)型式，按安裝位置不同，有臥式和立式兩類；按防護(hù)方式不同有開啟式、防護(hù)式（防滴式）、封閉式及防爆式等。可根據(jù)安裝需要和防護(hù)要求選擇電動機(jī)結(jié)構(gòu)型式。常用結(jié)構(gòu)型式為臥式封閉型電動機(jī)。選擇電動機(jī)容量就是合理確定電動機(jī)的額定功率。決定電動機(jī)功率時要考慮電動機(jī)的發(fā)熱

43、、過載能力和起動能力三方面因素，但一般情況下電動機(jī)容量主要由運(yùn)行發(fā)熱條件而定。電動機(jī)發(fā)熱與其工作情況有關(guān)。對于載荷不變或變化不大，且在常溫下長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的電動機(jī)，只要其所需輸出功率不超過其額定功率，工作時就不會發(fā)熱。估算車輪與軌道的摩擦系數(shù)為 0.15，滾輪直徑設(shè)計為 450 ，寬度為 140 ，圓周速度為 15-70m/h。根據(jù)設(shè)計要求焊接工件的直徑為 310- 1950 毫米。滾輪驅(qū)動圓周力與摩擦阻力的計算：圖下所示為典型滾輪架焊件的受力圖，圖 3-1 中，2 為一列主動滾輪,3為一列從動滾輪。當(dāng)重量為 G、其偏心距 e0 的筒體焊件 1 靜置在主、從動滾輪座上時，則主、從動滾輪上的支反力

44、相等，2式中 a 中心角D焊接直徑Dr 滾輪直徑L主從動滾輪之間的橫向距離18畢業(yè)設(shè)計（論文）圖 3-1滾輪受 力圖F1= F2= Gsina2bsina + cosa - 1（3-2）且 b =Drfd + 2m=4500.02 ´ 60 + 2 ´ 3= 62.5（3-3）F1asin0.3332= F = G = 2000 ´ 9.8 ´ = 167.2Nb 是與滾輪幾何尺寸和材料有關(guān)的系數(shù)式中 Dr滾輪軸徑；f 滾輪與滾輪軸的摩擦因數(shù)；m 滾輪與焊件表面之間的滾輪摩擦因數(shù)。b sin a + cosa - 1 62.5 ´ 0.628

45、+ 0.778 -1（3-4）滾輪支反力的計算架在滾輪座上的筒形轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動圓周力 F1和反力 F2 將使支反力 Ff1和Ff2F F發(fā)生變化。實(shí)際上， 焊件只有按圖 3-1 所示位置逆時針 轉(zhuǎn)動時，因力的1 2方向 F1、F2 向下，才使、的數(shù)值增大，且增大的份額往往超過因19F F角增加或者摩擦因數(shù)1 2fm畢業(yè)設(shè)計（論文）增大而增大的份額。如果焊件順時針轉(zhuǎn)動，則F2方向向上，式進(jìn)行計算:Ff 1 = Ff 2 =Gaasin2000 ´ 9.8 0.33321 + = 1 + = 10451.4 N的數(shù)值減小。所以，計算滾輪最大支反力時，應(yīng)以以下公a a 2 ´ 0.

46、943 62.5´ 0.943 - 0.333（3-5）2 cos2b cos2- sin2荷為滾輪軸上的載荷計算:當(dāng)已知滾輪架上的驅(qū)動圓周力和支反力后，每個滾輪和軸徑上的計算載F2+ F2F2+ F2P1 =f 1ip1KpP2=f 2ip2Kp（3-6）式中P1 作用在一個主動輪上的載荷；P2 作用在一個從動輪上的載荷；ip 同一列上的滾輪座數(shù)量Kp載荷作用不均勻系數(shù)，當(dāng) i2 2p³ 3 時， Kp=1.2-1.3；P1 = P2=Ff 1+ F1´ Kp=10451.42+ 167.22´1.3 = 3397 N（3-7）ip4K2 2 pM =

47、 F + ( f + m) F + F 450 60 1.2= 167.2´ + (0.02´ + 3) ´10452.73 = 90299.81N × mm對獨(dú)立驅(qū)動的主動滾輪，每一輪軸的扭矩2 2 ip2 2 1主動滾輪軸所受的當(dāng)量彎矩(3-8)主動滾輪軸的計算直徑Mxd=Mw2+ Mn2(3- 9)d =310 Mxd(3- 10)焊接滾輪架的電機(jī)驅(qū)動功率s 20M nN = (3-11)902.9981´0.825N = = 0.1KW畢業(yè)設(shè)計（論文）9950h式中 N每個主動滾輪電動機(jī)的驅(qū)動功率（KW）；Mn主動滾輪軸的傳遞扭矩；N主動滾輪的轉(zhuǎn)速h 傳動機(jī)構(gòu)的總效率取h 值為 0.89550´0.8參考同類產(chǎn)品的電機(jī)，選用 Z2-32 直流電動機(jī)，功率為 1.1 千瓦，轉(zhuǎn)速為 1000 轉(zhuǎn)每分。21畢業(yè)設(shè)計（論文）第 4 章零件的校核§4.1軸的校核一.主動滾輪軸的校核1.選擇軸的材料該軸無特殊要求，因而選用調(diào)質(zhì)處理的 45 鋼，查得 s2.初步估算軸頸B= 640MPa 。