全焊接球閥工藝及焊接架設(shè)計(jì)說(shuō)明書資料

名目一、全焊接球閥選取與焊接工藝選取 11、全焊接球閥的特性 12、全焊接式構(gòu)造 13、閥體與焊接材料分析 14、焊接過(guò)程及分析 55、全焊接球閥的焊接參數(shù)選擇 6二、滾輪架的選取 71、滾輪架的定義 72、方案的選擇及確定 83、滾輪驅(qū)動(dòng)方案 94、滾輪的設(shè)計(jì) 115、軸的設(shè)計(jì) 126、軸承的選擇 127、絲桿的設(shè)計(jì) 13三、計(jì)算與校核 151、驅(qū)動(dòng)圓周力與支反力的分析及中心角確實(shí)定 152、滾輪支反力計(jì)算 173、電動(dòng)機(jī)的選取 204、軸的校核 215、鍵的校核 226、軸承的壽命計(jì)算 227、軸承的強(qiáng)度計(jì)算 24四、結(jié)語(yǔ)......................................................... 24一、全焊接球閥的選取與焊接工藝的選取1、全焊接球閥的特性：1、整體式焊接球閥，不會(huì)有外部泄漏等現(xiàn)象。2和溫度范圍內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生任何泄滑。3、球體的加工過(guò)程有先進(jìn)的計(jì)算機(jī)檢測(cè)儀跟蹤檢測(cè)，所以球體的加工精度高。4管道耐老化。525%Carbon〔碳素〕的CPTFE材質(zhì)，保障完全無(wú)泄漏〔0%〕。6、直埋式焊接球閥可以直接埋于地下，不用建高大型閥門井，只需在地面上設(shè)置小型淺井，大大節(jié)約施工費(fèi)用及工程時(shí)間。7、可依據(jù)管道的施工及設(shè)計(jì)要求，調(diào)整閥體的長(zhǎng)短和閥桿的高度。&球體的加工精度格外周密，操作輕松，無(wú)不良干預(yù)。9、承受高級(jí)的原材料，能保PN25以上的壓力。10、與同類行業(yè)的同種規(guī)格產(chǎn)品相比，閥體小，而且外型美觀11、在保證閥門正常操作、使用狀況下，質(zhì)保20年。2、全焊接式構(gòu)造球閥閥體由6局部鍛造的殼休裝配后焊接而成，構(gòu)造緊湊、整個(gè)球閥揮然一體目前日內(nèi)生產(chǎn)使用的大口徑球閥多為分體三片式構(gòu)造，各局部之間承受螺栓連接。與三片式球閥相比，在強(qiáng)度一樣的狀況下全焊接式球閥鍛件的壁厚可做得很薄。閥門重量可減輕四分之一，而日對(duì)管道彎曲和擠壓的抵抗力增加；由于取消了閥體法蘭和螺栓。外形尺寸電減小。同叫還消退了潛在的外漏通道。另外，鬧體焊接構(gòu)造內(nèi)部曲線流暢保持了與管道的潤(rùn)滑連接無(wú)死角，介質(zhì)流淌性好。3、閥體與焊接材料分析1?閥體材料成分分析全焊接球閥閥體材料通常承受碳素鋼或低合金鋼，女口ASTMA105、A694、A350、A516等,其化學(xué)成分對(duì)焊接時(shí)結(jié)晶裂紋的形成有著重要影響。焊接時(shí)，焊縫中的S、P等雜質(zhì)在結(jié)晶過(guò)程中形成低熔點(diǎn)共晶。其中硫?qū)π纬山Y(jié)晶裂紋影響最大，但其影響又與鋼中其他元素含最有關(guān)，如Mn與S結(jié)合成MnS而除硫，從而對(duì)S的有害作用起抑制作用。Mn還能改善硫化物的性能、形態(tài)及其分布等。因此，為了防止產(chǎn)生結(jié)晶裂紋，對(duì)焊縫金屬中的Mn/S值有確定要求。Mn/sS值多大才有利干防止結(jié)晶裂紋，還與含碳量有關(guān)。含C量愈高，要求Mn/S值也愈高。Si、Ni及雜質(zhì)的過(guò)多存在也會(huì)增加S的有害作用。紋的有效途徑之一。2?焊絲與焊劑選擇(1，其化學(xué)成分和物理性能不僅影響焊接過(guò)程中的穩(wěn)定性、焊接接頭性能和質(zhì)量，同時(shí)還影響著焊接生產(chǎn)率。焊絲材料的選擇主要依據(jù)閥體材料來(lái)進(jìn)展。對(duì)常用閥體材料，通常所選用的焊絲材料有碳素鋼焊絲如H08MnA、低合金鋼焊絲如H10Mn2。同時(shí)，焊絲直徑的選擇對(duì)焊縫外形也有著較大影響，在焊接電流、電弧電壓、焊接速度確定時(shí)，焊縫熔深與焊絲直徑成反比，熔寬與焊絲直徑成正比。對(duì)于全焊接球閥常承受的埋弧自動(dòng)焊，其焊絲直徑一般為 2.5~6mm。池金屬冶金反響的作用。當(dāng)焊絲確定后，配套用的焊劑則成為關(guān)鍵材料，它直接影響焊縫金屬的力學(xué)性能〔特別是塑性及低溫韌性〕、抗裂性能、焊接缺陷發(fā)生率及焊接生產(chǎn)率等。這就要求焊劑必需具有良好的冶金性能和工藝性能；顆粒度符合要求〔一般焊劑顆粒度為0.45~2.50mm，0.45mm以下的細(xì)粒不得大于5%，2.50mm以上的粗粒不得大于2%;細(xì)顆粒度焊劑粒度為0.28~1.425mm，0.28mm以下的細(xì)粒不得大于5%，1.425mm2%〕;含水w〔H2O〕0.10%;機(jī)械夾雜物的含量不得大于0.30%〔質(zhì)量分?jǐn)?shù)〕;含硫磷量w〔S〕0.060%，w〔P〕0.080%。依據(jù)所選用焊絲材料，及閥體材料化學(xué)成分，焊劑多項(xiàng)選擇用高硅型熔煉焊劑或高堿度燒結(jié)型焊劑。3.影響焊縫外形、性能的因素焊接藝參數(shù)的影響〕焊接電流。當(dāng)其他條件不變時(shí)，熔深與焊接電流變化成正比，電流小，熔深淺，余高和寬度缺乏；電流過(guò)大，熔深大，余高過(guò)大，易產(chǎn)生高溫裂紋?！畴娀‰妷骸ｋ娀‰妷号c電弧長(zhǎng)度成正比，在一樣的電弧電壓和焊接電流時(shí)，假設(shè)選用的焊劑不同，電弧空間電場(chǎng)強(qiáng)度不同，貝皿弧長(zhǎng)度不同。當(dāng)其他條件不變時(shí)，電弧電壓低，熔深大，焊縫寬度窄，易產(chǎn)生熱裂紋；電弧電壓高時(shí)，焊縫寬度增加，余高不夠。埋弧焊的電弧電壓是依據(jù)焊接電流調(diào)整的，即確定焊接電流要保持確定的弧長(zhǎng)才可能保證焊接電弧的穩(wěn)定燃燒，所以電弧電壓的變化范圍是有限的。3〕焊接速度。焊接速度對(duì)熔深和熔寬都有影響，通常狀況下熔深和熔寬與焊接速度成反比。焊接速度對(duì)焊縫斷面外形也有影響，一般焊接速度過(guò)小，熔化金屬量多，焊縫成形差；焊接速度較大時(shí)，熔化金屬量缺乏，簡(jiǎn)潔產(chǎn)生咬邊。實(shí)際焊接時(shí)，為了提高生產(chǎn)率，在提高焊接速度的同時(shí)必需加大電弧功率，才能保證焊縫質(zhì)量。4〕系隨電流密度的增加而減弱。工藝條件對(duì)焊縫成形的影響焊縫坡口外形、間隙的影響。在其它條件一樣時(shí)，增加坡口深度和寬度，焊縫熔深增加，熔寬略有減小，余高顯著減小。焊劑堆高的影響。焊劑堆高應(yīng)保證在絲極四周埋住電弧，一般在 25~40mm。當(dāng)使用黏結(jié)焊劑或燒結(jié)焊劑時(shí)，由干密度小，焊劑堆高比熔煉焊劑高出縫余高越大，熔深越淺。

20%~50%。焊劑堆高越大，焊焊絲、焊嘴與工件傾角對(duì)焊縫成形也有較大的影響。在全焊接球閥焊接過(guò)程中，應(yīng)盡量保證焊嘴、焊絲垂直干工件外表。焊縫截面積的影響，，焊，而且是起主要的影響，因此，，坡口尺寸越大，收縮變形越大。焊接熱輸入的影響一般狀況下，熱輸入大時(shí)，加熱的高溫區(qū)范圍大，冷卻速度慢，使接頭塑性變形區(qū)增大。焊接方法的影響多種焊接方法的熱輸入差異較大，在建筑鋼構(gòu)造焊接常用的幾種焊接方法中，除電渣以外埋弧焊熱輸入最大，，收縮變形最大，手工電弧焊居中,CO2氣體保護(hù)焊最小。接頭形式的影響在焊接熱輸入、焊縫截面積、焊接方面等因素條件一樣時(shí)角變形量有不同的影響。常用的焊縫形式有堆焊、角焊、對(duì)接焊。

，不同的接頭形式對(duì)縱向、橫向、1〕向變形不但受到縱橫向母材的約束面確定深度而使焊縫的收縮同時(shí)受到板厚、深度、母材方面的約束

外表堆焊時(shí)，焊縫金屬的橫，而且加熱只限于工件表，因此，變形相對(duì)較小。T形角接接頭和搭接接頭時(shí)，其焊縫橫向收縮狀況與堆焊相像，正比，與板厚成反比。對(duì)接接頭在單道〔層〕焊的狀況下，其焊縫橫向收縮比堆焊和角焊大，在單面焊時(shí)坡口角度大，板厚上、下收縮量差異大，因而角變形較大。雙面焊時(shí)狀況有所不同，隨著坡口角度和間隙的減小，橫向收縮減小，同時(shí)角變形也減小。全焊接球閥承受埋弧自動(dòng)焊，協(xié)作以空冷或風(fēng)冷方式進(jìn)展焊接。焊接層數(shù)的影響橫向收縮：在對(duì)接接頭多層焊接時(shí)，第一層焊縫的橫向收縮符合對(duì)接焊的一般條件和變形規(guī)律，第一層以后相當(dāng)于無(wú)間隙對(duì)接焊，接近于蓋面焊道時(shí)與堆焊的條件和變形規(guī)律相像 ，因此，收縮變形相對(duì)較小。2〕縱向收縮：多層焊接時(shí)，，圍窄，冷卻快，產(chǎn)生的收縮變形小得多，而且前層焊縫焊成后都對(duì)下層焊縫形成約束，因此，多層焊時(shí)，而且焊的層數(shù)越多，縱向變形越小4、焊接過(guò)程及分析1焊接及分析焊接試驗(yàn)承受圓筒進(jìn)展，材料A105。其主要目的是試驗(yàn)驗(yàn)證和確定閥體原材料、焊絲直徑、焊劑牌號(hào)，優(yōu)化焊接坡口構(gòu)造及焊接參數(shù)，推想和把握焊接時(shí)溫度變化、變形量和焊接殘留應(yīng)力，為全焊接球閥的生產(chǎn)設(shè)計(jì)供給參考依據(jù)。焊接試驗(yàn)系統(tǒng)由電流電壓測(cè)量系統(tǒng)、位移變形測(cè)量系統(tǒng)、溫度測(cè)量系統(tǒng)三局部組成。1〕焊接時(shí)溫度側(cè)定。依據(jù)溫度測(cè)定的結(jié)果〔如圖 1所示〕，在球閥焊接時(shí)，把握層間溫度不超過(guò)閥座密封圈的安全使用溫度150C,不會(huì)對(duì)閥門密封性能造成影響。125mm處的溫度變化曲線圖焊接變形的測(cè)定。圓筒焊接承受內(nèi)徑為600mm50mm左右的圓簡(jiǎn)進(jìn)展。焊接時(shí)圓筒兩端無(wú)束縛，焊接完成后，測(cè)得的圓筒變形軸向方向約為2.5mm1.5mm在全焊接球閥設(shè)計(jì)過(guò)程中，需考慮此焊接變形對(duì)球閥密封性能的影響，適當(dāng)調(diào)整閥座與閥體之間的協(xié)作間隙。焊接時(shí)可承受不同的關(guān)心方式如風(fēng)冷、振動(dòng)，改善焊接時(shí)工件的變形。通常狀況下，振動(dòng)焊接時(shí)變形較小，風(fēng)冷其次。焊接殘留應(yīng)力的測(cè)定。焊后通過(guò)不通孔法測(cè)量焊接殘留應(yīng)力。焊接殘留應(yīng)力分布曲線如圖2 —星丸世為世為十醐向3口技2殘留應(yīng)力分布圖側(cè)定結(jié)果說(shuō)明，距離焊縫中心位置越遠(yuǎn)，殘留應(yīng)力越小。對(duì)球閥閥體焊縫構(gòu)造進(jìn)展合理的設(shè)計(jì)，可有效降低閥體焊接后因變形而產(chǎn)生的殘留應(yīng)力。同時(shí)，焊接時(shí)承受不同的關(guān)心方式如振動(dòng)、風(fēng)冷，可不同程度上降低焊接后剩余應(yīng)力。通常狀況下，振動(dòng)焊接可有效釋放焊接后的殘留應(yīng)力焊接完成后，XJB4708測(cè)定合格。5、全焊接球閥的焊接工藝參數(shù)選擇。全焊接球閥鍛鋼閥體壁厚通常在40~50mm以上，宜承受窄間隙坡口埋弧焊，坡口底層間隙為8~35mm，坡口角度為1~7°,每層焊縫道數(shù)1~3，常承受工藝墊板打底焊。為使焊絲送達(dá)窄坡底層，需設(shè)計(jì)能插人坡口內(nèi)的專用窄焊嘴，焊絲向下伸長(zhǎng)度常取 45~75mm，以獲得較高熔敷速率。焊接時(shí)承受專用焊劑，其顆粒度一般較細(xì)，脫渣性應(yīng)特好，并滿足高強(qiáng)韌性焊縫金屬性能。為保證焊絲和電弧在深而窄坡口內(nèi)的正確位置，必要時(shí)須承受自動(dòng)跟蹤把握。二、滾輪架的選取1、滾輪架的定義滾輪架借助焊件與主動(dòng)滾輪間的摩擦力來(lái)帶動(dòng)圓筒形〔或圓錐形〕焊件旋轉(zhuǎn)的裝置自調(diào)式滾輪架適用于圓形筒體的焊接，可依據(jù)筒體大小自行調(diào)整?？烧{(diào)式滾輪架可調(diào)式滾輪架有手動(dòng)絲桿接、拋光、襯膠及裝配等，自調(diào)整式滾輪架可依據(jù)筒體大小自行調(diào)整，可調(diào)式滾輪架可承受絲桿調(diào)整，螺釘分檔調(diào)整等，承受溝通變頻器把握，線速度為數(shù)字顯示，先進(jìn)牢靠自調(diào)式滾輪架自調(diào)式滾輪架以主付機(jī)兩組為一套，即主動(dòng)滾輪架和被動(dòng)滾輪架自調(diào)型系列主被動(dòng)架各組為四個(gè)滾輪，滾輪承受內(nèi)鐵芯，外橡膠的構(gòu)造制成。經(jīng)久耐用，使用時(shí)無(wú)震驚。主動(dòng)滾輪架的運(yùn)轉(zhuǎn)由調(diào)速電機(jī)通過(guò)二個(gè)蝸輪減速箱同步傳動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，承受調(diào)速把握器實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。機(jī)械傳動(dòng)噪聲低，工件回轉(zhuǎn)穩(wěn)定，工件回5-70m/h〔為無(wú)極變速〕各組鉗形架在工件直徑達(dá)確定范圍內(nèi)進(jìn)展自動(dòng)調(diào)整，在最小直徑時(shí)，各組鉗形架的下輪在同一水平線上工作范圍各不一樣〕。各噸位的滾輪架工作范圍不得超過(guò)最大直徑尺寸

〔不同噸位的滾輪架，自調(diào)式滾輪架可調(diào)式滾輪架可調(diào)式滾輪架是借助主動(dòng)滾輪與焊件之間的摩擦力，帶動(dòng)焊件旋轉(zhuǎn)的變位機(jī)械?？烧{(diào)式滾輪架只有一個(gè)滾輪部件是主動(dòng)滾輪部件，而另一個(gè)是從動(dòng)滾輪部件。驅(qū)動(dòng)裝置均承受變頻調(diào)速電機(jī)，通過(guò)減速機(jī)來(lái)拖動(dòng)滾輪部件，并帶動(dòng)焊件做焊接回轉(zhuǎn)。每個(gè)滾輪架中的滾輪部件間距調(diào)整，是通過(guò)手動(dòng)，依據(jù)焊件狀況，利用定位栓來(lái)完成。可調(diào)式滾輪架2、方案的選擇與確定確定焊接滾輪架方案時(shí)，其合理性和經(jīng)濟(jì)性是主要考慮的因素。當(dāng)焊件的焊接方法及工藝確定后，所選夾具構(gòu)造，首先要能保證焊接工藝的實(shí)施。同時(shí)，焊件構(gòu)造尺寸以及組成焊件坯料的制作工藝和制造精度，則是確定夾具定位方法、定位基準(zhǔn)和夾緊機(jī)構(gòu)方案的重要依據(jù)。綜合分析：1〕確定夾具設(shè)計(jì)方案、夾緊機(jī)構(gòu)類型和構(gòu)造形式的主要依據(jù)，并且直接影響其幾何尺寸的大??；制造精度是2〕裝焊工藝對(duì)夾具的要求。例如以裝配工藝有關(guān)的定位基面裝配次序、夾緊方向?qū)A具結(jié)構(gòu)提出的要求。例如，不同的焊接方法對(duì)夾具提出的要求，像埋弧焊，可能要求在夾具上設(shè)置焊劑墊；電渣焊要求夾具保證能在垂直位置上焊接；電阻焊要求夾具本身就是電極之一等。式滾輪架進(jìn)展設(shè)計(jì)。組合式滾輪架特點(diǎn)1〕可無(wú)級(jí)調(diào)速，焊速范圍大，速度穩(wěn)定。為了便于調(diào)整滾輪架間的距離，以適應(yīng)不同長(zhǎng)度焊件的裝焊要求，有的滾輪架上安有機(jī)動(dòng)或非機(jī)動(dòng)行走機(jī)構(gòu)，沿軌道行走，調(diào)整相互之間的距離。焊接滾輪架多承受直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，降壓調(diào)速。這種方式沿用已久，技術(shù)很成熟，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性較硬，啟動(dòng)力矩較大，是目前滾輪架使用最廣的拖動(dòng)調(diào)速方式。缺點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)潔，調(diào)速范圍較窄，一般恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速范圍為1:10左右低速時(shí)的速度不夠穩(wěn)定，有爬行現(xiàn)象。也有滾輪架是承受溝通異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，變頻調(diào)速。為了焊接滾輪架日益增多。但是每一主動(dòng)滾輪均由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，應(yīng)解決好各滾輪之間的同步問(wèn)題。由于制造工藝，材料性能等因素的影響，其額定轉(zhuǎn)速實(shí)際上并不全都，因此，要把實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)較為接近的一組電動(dòng)機(jī)做為焊接滾輪架的拖動(dòng)電機(jī)。另外，對(duì)重型焊接滾輪架，還應(yīng)考慮以測(cè)速發(fā)動(dòng)機(jī)為核心的速度反響裝置來(lái)保證各滾輪轉(zhuǎn)速的同步。焊接滾輪架的金屬多承受鑄鐵和合金球磨鑄鐵制作，其外表熱處理硬度約為200-700mm之間。

50HRC，滾輪3、滾輪驅(qū)動(dòng)方案為使焊接滾輪架的滾輪間距調(diào)整便利牢靠，組合便利，承受主動(dòng)輪單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)方案，即每個(gè)主動(dòng)輪單獨(dú)利用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)和減速器構(gòu)造驅(qū)動(dòng)。 不過(guò)要留意解決好各主動(dòng)輪的同步問(wèn)題，在選用電動(dòng)機(jī)和減速構(gòu)造上要盡量選用特性全都且經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)的使用。本次設(shè)計(jì)承受組合式設(shè)計(jì)他的主動(dòng)滾輪架，從動(dòng)輪架是獨(dú)立的，使用時(shí)可依據(jù)焊件的重量和長(zhǎng)度進(jìn)展任意11的組合。減速器的選擇蝸桿減速器按蝸桿外形機(jī)構(gòu)分為圓柱蝸桿減速器，環(huán)面蝸桿減速器，錐蝸桿減速器三大類。本次承受圓弧圓柱蝸桿減速器，蝸桿傳動(dòng)時(shí)傳遞穿插軸之間的動(dòng)力常用的穿插角單級(jí)傳動(dòng)比大工作平穩(wěn)，震驚小，噪音低及可以做到自鎖燈光特點(diǎn)。

10它具有減速器選用標(biāo)準(zhǔn)件，其型號(hào)的選定是依據(jù)傳動(dòng)比和中心距綜合考慮選定的。中心距不能超過(guò)滾輪安裝的高度，即滾輪中心軸力地面距離。選定中心距為再依據(jù)工件條件：工作荷載平穩(wěn)無(wú)沖擊，每日工作2.5倍。

100mm0810次，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為依據(jù)《機(jī)械傳動(dòng)裝置選用手冊(cè)》與滾輪相連的減速器選擇型號(hào)：CWU100-30-1JB/T7935-95外形尺寸查看了《機(jī)械傳動(dòng)裝置選用手冊(cè)》，是蝸桿在渦輪之下的圓柱蝸桿減速器。注： 減速器第一次使用時(shí)當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)150-300h后需更換潤(rùn)滑油，在以后的使用中應(yīng)定期檢查500-1000h必需更換一次。應(yīng)參與原牌號(hào)的油。減速器應(yīng)定期檢修如覺(jué)察膠合或顯著磨損，必需實(shí)行有效措施予以制止或排解，備件必需按標(biāo)準(zhǔn)制造。聯(lián)軸器的選用聯(lián)軸器是用來(lái)聯(lián)接不同機(jī)構(gòu)中的兩根軸〔主動(dòng)軸和從動(dòng)軸〕使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機(jī)械零件。在高速重載的動(dòng)力傳動(dòng)中，有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動(dòng)態(tài)性能的作用。聯(lián)軸器由兩半局部組成本次承受彈性元件，不僅具有吸取震驚和緩解沖擊的力氣，而且能夠通過(guò)彈性元件變形來(lái)補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移。其常用類型有 彈性套柱銷聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器和輪胎式聯(lián)軸器等。依據(jù)以上特點(diǎn)：1、與電動(dòng)機(jī)相連的聯(lián)軸器承受NZ繞性爪型聯(lián)軸器，再依據(jù)軸徑大小查，《機(jī)械設(shè)計(jì)與制造Q\ZB110.2.00型號(hào)NZ2。2、與滾輪相連的聯(lián)軸器承受凸緣聯(lián)軸器再依據(jù)軸徑大小查得 YL8型。表一、聯(lián)軸器的分類名稱公稱扭矩范圍軸徑范圍最大轉(zhuǎn)速范圍特點(diǎn)應(yīng)用條件凸緣10-10-1400-構(gòu)造簡(jiǎn)潔，本錢低可傳動(dòng)較常常用于荷載平穩(wěn)聯(lián)軸2023018013000有輕度沖擊的條件器對(duì)所連兩軸間的偏移缺乏補(bǔ)下，連接低速和剛NZ繞25-60015-63800-償力氣外形尺寸小，飛輪力矩小性不大的兩軸。用于小功率，咼轉(zhuǎn)性爪510000速，沒(méi)有急劇沖擊型聯(lián)載荷的條件下軸器4、滾輪設(shè)計(jì)類特點(diǎn)類特點(diǎn)使用范圍型岡承載力氣強(qiáng)，制造簡(jiǎn)潔。一般用于重型焊件和需要預(yù)熱處理輪60t的滾輪架。膠鋼輪外包橡膠，摩擦力大，傳動(dòng)平10t以下的焊件和有色金屬輪穩(wěn)但橡膠易壓壞。容器。組合鋼輪與橡膠輪結(jié)合，承載力氣比橡膠輪高，傳動(dòng)平穩(wěn)。一般多用于10-60t的焊件輪10t，所以我選用膠輪構(gòu)造。橡膠輪緣的滾輪常因構(gòu)造不合理，或橡膠質(zhì)量不佳或掛膠工藝不完善，使用不久就會(huì)發(fā)生擠裂，脫膠而破壞。為此。設(shè)計(jì)滾輪時(shí)，尺寸在橡膠輪緣兩側(cè)開(kāi)15屬輪面開(kāi)出多道溝槽，一增加橡膠與金屬的接觸面，強(qiáng)化結(jié)合牢2-12-1滾輪構(gòu)造尺寸及加工工藝5、軸的設(shè)計(jì)*],41213巒174451B17.4inr>45*],41213巒174451B17.4inr> JV -$◎1““ D.K|H-l|_|住|硼卜創(chuàng)Q麻|——2-26、軸承的選擇軸承分為滾動(dòng)軸承，滑動(dòng)軸承兩類滾動(dòng)軸承工作時(shí)，軸與軸承之間存在滾動(dòng)摩擦。其缺點(diǎn)是摩擦損耗較大，使用維護(hù)較簡(jiǎn)潔。而滾動(dòng)軸承的優(yōu)點(diǎn)是〔1〕構(gòu)造簡(jiǎn)潔，制造、拆裝便利。具有良好的耐沖性和良好的吸振力氣。承載力氣大，使用壽命長(zhǎng)。因此滑動(dòng)軸承在高速、周密構(gòu)造和低速重載、床、沖壓機(jī)械和農(nóng)業(yè)機(jī)械中如高速周密機(jī)、沖壓機(jī)械和農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)用較多。7、絲桿設(shè)計(jì)在機(jī)床上有一種部件是由瘦長(zhǎng)長(zhǎng)的金屬棒制造的。上面是光滑度很高的外表，有的還要帶有螺紋。一般在機(jī)床上面有螺紋的，叫絲杠。依據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T17587.3-1998及應(yīng)用實(shí)例：滾珠絲桿〔目前已根本取代梯形絲杠，已俗稱絲杠〕是用來(lái)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)；或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件，并具有傳動(dòng)效率高，定位準(zhǔn)確等特點(diǎn)；當(dāng)絲杠作為主動(dòng)體時(shí)，螺母就會(huì)隨絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)角度依據(jù)對(duì)應(yīng)規(guī)格的導(dǎo)程轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動(dòng)，被開(kāi)工件可以通過(guò)螺母座和螺母連接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的直線運(yùn)動(dòng)。滾珠絲杠螺母間因無(wú)間隙，直線運(yùn)動(dòng)時(shí)精度較高，尤其在頻繁換向時(shí)無(wú)需間隙補(bǔ)償。滾珠絲杠絲母間摩擦力很小，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)格外輕松滾珠絲杠與電機(jī)連接時(shí)中間必需加裝聯(lián)軸器以到達(dá)柔性連接。同步帶則可以直接用同步輪與電機(jī)出力軸連接。滾珠絲杠副依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17587.3-1998,分為定位滾珠絲杠副〔P〕和傳動(dòng)滾珠絲杠副〔T〕兩大類.精度等級(jí)共分七個(gè)等級(jí),即12345.7.10級(jí),1級(jí)精度最高.依次降低?滾珠絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)一周螺母移動(dòng)的距離為一個(gè)螺距距離，假設(shè)是絲杠每轉(zhuǎn)一周螺母移動(dòng)四個(gè)〔或五個(gè)〕螺旋線的距離，那么表示該絲杠是四線〔或五線〕絲杠，俗稱四頭〔或五頭〕絲杠。 一般小導(dǎo)程滾珠絲杠都承受單線，中，大或超大導(dǎo)程承受兩線或多線。 絲杠的高效加工方法――旋風(fēng)銑削絲杠絲杠的高效加工旋風(fēng)銑是安裝在車床上與車床配套的高速銑削螺紋裝置，將旋風(fēng)銑安裝在車床中拖板上車床夾持絲杠完成低速進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，旋風(fēng)銑帶動(dòng)外旋刀盤硬質(zhì)合金刀具高速旋轉(zhuǎn)，完成切削運(yùn)動(dòng)。從絲杠上銑削出螺紋的螺紋加工方法。因其銑削速度高〔速度到達(dá)加工效率快。并承受壓縮空氣進(jìn)展排屑冷卻。加工過(guò)程中切屑飛濺如旋風(fēng)而得名滑動(dòng)絲杠副特點(diǎn)：

400m/min〕-絲杠旋風(fēng)銑。1〕構(gòu)造簡(jiǎn)潔，制造簡(jiǎn)潔由于滑動(dòng)絲桿副為宜般的絲桿、螺母所組成故其構(gòu)造簡(jiǎn)潔。制造簡(jiǎn)潔減速傳動(dòng)比大運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)；由于絲桿與螺母的嚙合是連續(xù)的而且同時(shí)嚙合的圈數(shù)較多，聲。但低速或微調(diào)時(shí)會(huì)消滅爬行現(xiàn)象。2-3為本次設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)要求簡(jiǎn)體。

所以其運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、無(wú)噪ff?卄713J-1-3TIZ31ara2-3三、計(jì)算與校核焊接滾輪架的設(shè)計(jì)計(jì)算包括驅(qū)動(dòng)圓周力與支反力的分析確實(shí)定1、驅(qū)動(dòng)圓周力與支反力的分析及中心角確實(shí)定Kp〔■密〕圖3-1是單位焊接重量圓周力 與中心角，的關(guān)系曲線。兩條曲線都是用滾輪直徑：關(guān)系作出的，但曲線1所用為圓錐滾子軸承，軸承的誘導(dǎo)摩擦因數(shù) f=0.02，滾輪處的滾動(dòng)摩擦因數(shù)’：曲線2所用為滾動(dòng)軸承，f=0.1， 。圓周力F1是依據(jù)圖3-1算出的，所以該曲線反響的是e=0時(shí)「角對(duì)應(yīng)的最大丄值一樣。滾輪作用在焊件上的支反力是依據(jù)圖3-1算出的，所用該全身反映的是e=03-2是單位焊件重量支反力3-1圖》-23-2是單位焊件重量支反力3-13-13-2可得出如下結(jié)論：1〕當(dāng)G確定時(shí)，在 范圍內(nèi)，支反力和驅(qū)動(dòng)圓周力的變化較小。對(duì)滾動(dòng)軸承，圓周力.約等于0.01G:對(duì)滑動(dòng)軸承，.約等于0.02G:支反力上=〔0.5-0.6〕G。即滾輪軸承無(wú)論承受滾動(dòng)的或滑動(dòng)的，都對(duì) 值影響不大，但對(duì)”值的影響較大。70130時(shí)，主動(dòng)滾輪的驅(qū)動(dòng)圓周力將增加1倍。對(duì)滾動(dòng)軸承，=0.02G，對(duì)滑動(dòng)軸承，”=G1=1.2G。當(dāng)， 時(shí)，支反力和驅(qū)動(dòng)圓周力急劇增大，在 時(shí)到達(dá)崩潰值，因此「角的許用上限應(yīng)小于130，一般不超過(guò)120在同一「值的狀況下，假設(shè)將滾輪軸上的滾動(dòng)軸承改為滑動(dòng)軸承， 則驅(qū)動(dòng)圓周力將增加一倍，但只反力變化不大。中心角的所用下限，主要受焊件靜載穩(wěn)定性的制約。如圖給定后，偏心距只有滿足

3-4所示，當(dāng)，角圖—3訪焊件就讒輪嫌匕恤慨的分析用逹式中：e 偏心距D 工件直徑” 中心角焊件才不致從滾輪架上掉下而破壞其穩(wěn)定性。實(shí)際應(yīng)用中。為使焊件在滾輪架上獵取牢靠的穩(wěn)定性并保證能平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動(dòng)，通常中心角 .應(yīng)400時(shí)，也應(yīng)當(dāng)承受此值。ftftIt罐忡nwftIt科1RMfftnwi062毎2Siw1櫛250j”200200I0(MI++4+L一」:w-sis+Sift4004*W)0WO4-*-400*500JIso--**■MK?點(diǎn))0JWO400(1SOOD1000IE—■louo|：WNOW)」由上表得45110250mm-1600mm之間，經(jīng)過(guò)三角函數(shù)得250mm191.34mm-409mm之間適合。1600mm709mm-1514mm之間適合。因此兩滾輪間距的調(diào)整范圍選定為：255mm-800mm之間。110圖3-4所示為典型的滾輪架焊承受力圖，圖中檔重量為 G偏心距e=0的簡(jiǎn)體焊件裝置于主從動(dòng)滾輪座上時(shí)，主從動(dòng)滾輪上的支反力相等，即圖3d滾輪受力分析D+圖3d滾輪受力分析

D+Dt)2-L}2

(3—2)式中：D 焊件直徑-----滾輪直徑L 主，從動(dòng)滾輪之間的橫向距離當(dāng)偏心距 時(shí)滾輪切向摩擦力asm2式中:” 中心角B 與滾輪幾何尺寸和材料有關(guān)的系數(shù)其中(3—4>式中：--------滾輪直徑”■ 滾輪直徑f滾輪與滾輪軸摩擦因數(shù)〔摩擦因數(shù)f=0.02〕u 〔鋼輪為-”1由于橡膠輪摩擦力大，傳動(dòng)平穩(wěn)，因此選用橡膠輪 1

,橡膠輪為 〕2、滾輪支反力計(jì)算架在滾輪座上的簡(jiǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)圓周力；和反力將使支反力、發(fā)生變化。實(shí)際上,焊件只有按圖所示位置逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，因

、i力的方向向下，才使 、 數(shù)值增大，且增大的份額往往超過(guò)因，角增加或者摩擦因數(shù)

增加而增大份額。假設(shè)焊件順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則

、方向向上，^

、I的數(shù)值減小。所以計(jì)算滾輪的最大支反力時(shí)，應(yīng)以圖3-3所示的焊件重心位置和轉(zhuǎn)向?yàn)闇?zhǔn)進(jìn)展計(jì)算，經(jīng)公式推導(dǎo)得

Esinvecowa 2*a十亠+—1 ta*adens—

{3T)2cos號(hào)■

smj

sm(36)(3-7)if??:山公式3—3b=31.25mm曲公式6|-|==35785.3N由公式3—2存=巧=1348.7N對(duì)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)滾輪每一輪軸的扭矩:M訓(xùn)+〔/半+“〕Qtl

(3-8)式中：M 輪軸的扭砸0 滾輪切向睜挖力Dr 滾輪血徑f一滾輪與滾輪軸林因數(shù)—蟲主動(dòng)滾輪上的支反力K.,簡(jiǎn)伐“用不均勻系數(shù)，f=2是心=1U 同-列上滾輪悔數(shù)備經(jīng)計(jì)弘Mh=\55.9\N/m焊接滾輪架的電動(dòng)機(jī)騾動(dòng)功率:N=M,,U-9950%AlP：N每個(gè)主動(dòng)滾輪電動(dòng)機(jī)昭動(dòng)功率M”主動(dòng)滾輪軸的傳遞轉(zhuǎn)矩〔N*m〕n 主動(dòng)滾輪的轉(zhuǎn)速，即許用最高轉(zhuǎn)速〔r/min〕“ 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)航效*

(3T)主動(dòng)滾輪轉(zhuǎn)速

60ni/hn=--------60*^R

(3—10)式中：n 主動(dòng)滾輪的轉(zhuǎn)速60m/hn=---------60*JrR經(jīng)汁舒<n=l.27(r/min)

滾輪頁(yè)用滾輪架總慢動(dòng)效率的計(jì)算*1h

222%

(3—11)“總 報(bào)輪架忝統(tǒng)恿的傳咕效萍=NZ熨撓性爪出聯(lián)鈾器傳成效率用于電動(dòng)機(jī)打蝸桿減迪器Z阿、0\邀丸仞弘聯(lián)---------凸緣聯(lián)軸器傳動(dòng)效餐用于滾輪打械速髀Nb帀片聯(lián)刈腳弘必底 I；」滑塊聯(lián)軸器傳功敢鉄7伴塊莊皿軀心軸承抵---------斛桿減述器傳成效率* =05% -I件與滾輪Z何的傳咕效札％n(以上效牢數(shù)據(jù)來(lái)自于曙機(jī)械設(shè)計(jì)itfi?計(jì)》＜24)綽訃算“總國(guó)制3—8般出N-0.17KW3、電動(dòng)機(jī)的選取出ItAl1出ItAl1葦0.6660100DJ511神Hr-■inS.61.1依據(jù)上訴惰況電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)放人數(shù)倍，電動(dòng)機(jī)功率選疋為:功率：P=1JKW.轉(zhuǎn)數(shù)：N=1(X)0H-型久Z2-32依據(jù)公式j(luò)u如*=784式卜i 傳動(dòng)比山1 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速】：動(dòng)滾輪轉(zhuǎn)速4、軸的校核按受力畫出彎矩、扭矩圖如圖3-5圏$-5軸的愛(ài)力分析S=^〔y〕2式小:s 截咖枳，D——軸徑口

〔3-13〕細(xì)也S=397ww:-戳曲所能用受的力為：F=aS=238200N直值遠(yuǎn)人」誕險(xiǎn)我血所受力392〔K〕N,155.9lN/