240t焊接滚轮架设计--总体设计和从动滚轮座设计

摘要焊接装备就是在焊接生产中与焊接工序相配合，有利于实现焊接生产机械化，自动化，有利于提高装配焊接质量，促使焊接生产过程加速进行的各种辅助装置和设备。

焊接滚轮架是借助主动滚轮与焊件之间的摩接力带动焊接旋转的变位机械。

文中详细讨论了滚轮架上筒体轴向运动的机理和特性，由于滚轮架制造安装过程中的随机误差，使滚轮与筒体之间产生螺旋角，导致筒体的轴向运动。

比较了升降式、平移式和偏转式三种机械调节方式的优缺点，设计中充分的考虑了滚轮架的合理性和经济性等因素。

关键词：焊接；工装夹具；滚轮架AbstractWelding equipment is a variety of assistive devices and equipment which in the welding process and welding production line, to the achievement of welding mechanization and automation, and will help improve the quality of welding assembly to speed up the production process of welding. Welding turning rolls is a welding machine by drawing on the wheel and taking the initiative between the Mount Welding relay drive rotating to shift.The mechanism and the characteristics were investigated in detail for the axial drifting of a shaft on the welding turning rolls. The spiral angle that comes from the random errors in the manufacture and the installation of the welding rolls, results in the axial drifting of a cylinder on the welding turning rolls. The comparison was made for both their merits and shortcomings among the three adjusting manners: the elevating, the translational and the deflecting. Fully accounting is taken into in the design of the wheel frame of rationality and economic factors.Key words: Welding; Tooling Fixture; welding turning rolls目录摘要 (I)Abstract (II)目录.............................................................................................................. I II 第1章绪论. (1)1.1焊接工艺现状及发展方向 (1)1.2论文主要研究内容 (2)第2章焊接用工艺装备 (3)2.1概述 (3)2.2焊接工艺装备 (5)第3章从动轮设计 (9)3.1中心角的确定 (9)3.2从动轮距设计 (10)3.2从动轮轴设计 (11)第4章滚轮架提升装置设计 (14)4.1设计目的 (14)4.2工作原理 (14)4.3方案设计 (14)4.4蜗轮蜗杆减速器设计 (18)4.5蜗杆设计 (22)4.6部分零件设计 (30)结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附件1 (34)附件2 (47)第1章绪论1.1焊接工艺现状及发展方向随着现代工业的高速发展和焊接技术的不断进步，焊接作为一种金属连接的工艺方法，在金属结构生产中已经基本取代了铆接连接工艺。

焊接与铸造、锻压、切削加工、热处理等金属加工工艺组合，成为机械制造业的主要加工方法，许多传统的铸锻产品，也由焊接制品或铸—焊、锻—焊制品所代替。

早期的焊接结构大多数是用手工电弧焊完成的，有时还用到氧—乙炔气焊。

随着焊接工艺方法的发展及焊接结构形式的改进，焊接结构生产也已向机械化、自动化方向发展，现在不仅已经制成了各种机械化、自动化以及专门用途的自动焊接机，而且还制造了大量的焊接辅助装备、单机自动化的焊接机械装置，焊接结构生产流水线和生产自动线早已成为现实。

焊接机器人在某些部门得到了较普遍的使用。

在整个机械制造行业中，焊接机器人比其他类型机器人应用更广泛。

焊接结构生产的机械化、自动化，不仅可以提高焊接结构的生产率，降低产品成本，提高产品质量，同时也使生产工人的健康进一步得懂到保障，环境污染也有所下降。

然而，由于焊接结构的多样化及生产过程的复杂性，目前国内焊接生产的机械化、自动化程度还是较低的，手工操作在某些产品，甚至某些行业中仍占较大的比例。

焊接结构生产的整个过程同其他任何一生产过程一样，除了基本的生产工序以外，还包括大量的辅助工序，其中主要是焊接零件的制备、装配、工序间的传送和制品的变位与清理等。

另外，制品工序间的检验也占有相当大的工作量。

因此，要提高焊接结构生产的生产率和产品质量，应考虑整个焊接结构生产过程的机械化、自动化，其途径可包含以下内容：（1）材料预处理和备料工序的机械化、自动化，这不仅可以降低本工序的劳动量、提高生产率，还将有利于被阻焊零件质量和精度的提高，而使装配、焊接易于实现机械化和自动化，并提高产品质量。

（2）扩大先进生产工艺的应用范围，研制各种专业焊接装备，实现焊接工艺的机械化。

（3）采用先进的起重运输装备，并在各工位和工位之间配置专用的区域性起重运输装备及传送带，组成立体的其起重运输网络，以缩短零部件及制品的传送时间。

在取物装置方面应广泛的采用真空吸盘、电磁铁及机械手等，以取代低效率、低质量的吊钩。

（4）大量采用机械化的工件变位机械及焊接操作机械等辅助装置。

它们可以使焊缝或焊机、焊工处于有利的焊接位置，从而提高焊接生产率及焊接质量。

（5）注意使用各种夹具及辅助工具，如定位器、压夹器、装配胎架、打渣工具及防飞溅涂料，以减少焊前、焊后清理时间；采用电缆快速接头、碳弧气刨等，以保证装配焊接质量及提高工作效率。

综合上述的应用，将促进实现焊接生产的单机自动化的生产全过程的自动化，提高产品质量，而本文将涉及五个途径中的焊接变位及操作机械的介绍及设计。

1.2论文主要研究内容由于焊接这种工艺方法在现代工业中重要性，对其机械化、自动化的要求越来越高，本论文主要对各种焊接装备及其各自各性能特点进行了简单介绍，着重对焊接操作机械中的焊接滚轮架进行了介绍，并对240t焊接滚轮架的防轴向窜动问题和该问题的解决方案进行了讨论，设计了防轴向窜动装置，解决了由于滚轮架制造和安装不当或弓箭件几何形状不准使工件在回转时产生轴向位移的问题。

第2章焊接用工艺装备2.1 概述2.1.1 焊接生产过程中工艺装备的作用现代化的工业生产，要求生产效率高、劳动强度低、产品质量优、价格低廉、有竞争力，焊接生产同样应具有这些特征，在整个生产过程中充分应用工艺装备，实现生产过程的机械化、自动化，有助于达到上述要求，在焊接生产中，焊接时间只占产品全部加工时间的10%~30%，其余为备料、装配及辅助工作等时间。

节约每一工序的时间，为缩短产品生产周期无疑是具有重要意义。

另外，焊接产品质量的好坏不仅取决于焊接工艺质量，与备料、装配等工序的质量也有密切关系。

因此，在整个焊接生产过程中不论产品的质量要求和批量的大小如何，据应考虑采用生产工艺装备。

采用工艺装备并不意味着要选用机构复杂、价格昂贵的设备，许多情况下是采用一些简单的定位器，压紧器或将现有设备稍加改装，往往也能收到明显的技术和经济效益。

2.1.2 焊接生产工艺装备的分类焊接结构种类繁多，形状尺寸各异，生产工艺过程和要求也各不相同，相应的工艺装备在形式、工作原理及技术要求上也有很大差别。

图2-1是按照工艺装备的功能分类的。

习惯上是将定位、压夹、推拉等工艺称为夹具；装配、焊接台架、焊接变位机械成为胎架装置。

实际生产中工艺装备往往不是单一功能的，例如定位器、夹紧器常与装配台架合在一起，装配台架又与焊件操作机械合并在同一套装置上，在专业化程度很高的焊接生产中，则将焊机、焊接机器人、专用工艺装备及搬运机械组合在一起，成为专用焊接机床或焊接生产流水线。

2.1.3 工艺装备的选择焊接结构的生产规模和批量，在相当大的程度上决定了他的工艺装备的专用化程度、完善性、效率及构造。

制品的结构特征、重量以及质量要求等技术特征也是选择工艺装备的重要依据。

单件生产时，除非该产品的技术要求特别高，一般是采用通用的夹具及机械装置；但如果类似产品比较多，也可以采用有一定通用性的高效工艺装备。

成批生产时，可根据技术要求、批量大小、工作场地面积、焊接与辅助时间的比例以及工艺装备的成本；来决定所应采用工艺装备的完善性及效率。

通常是采用较专用的工艺装备，但在同一装备上应完成几道工序的工作。

对于大量的生产的焊接产品，应考虑采用专用的工艺装备，并严格按照生产的节奏来计算每一工序所需要的时间及该工序的工艺装备应完成的工作，使每一工位完成某些工序时具有相同的生产时间，从而保证流水生产得以顺利进行。

在大量生产中，图2-1 焊接生产工艺装备的分类 常用气压、液压、电动和电磁式的快速夹具和电动的机械化、自动化装置，并宜采用焊接机床及多种装配—焊接专用装备生产线。

焊接生产工艺装备 装配用工艺装备 焊接用工艺装备 装配—焊接组 合工艺装备 装配—焊接组 合辅助装备 检查用工艺装备 定位器及定位装置 推拉装置 压夹器及装配装置 装配台架 焊件操作机械 焊接机械 焊工操作机械 焊接辅助装置 焊接变位机 焊接滚轮架 焊接翻转机 横臂式焊接机 单轨式焊接机 悬架式焊接机 门架式焊接机 爬行式焊接机 电渣焊焊接机 焊接机器人 焊丝处理装置 焊剂回收装置 焊剂垫2.2 焊接工艺装备2.2.1 焊接工艺装备的分类1、焊件操作机械主要用于支撑焊接件，并使他完成一定的运动，例如旋转、翻身、倾斜等，以便使焊缝处有利于的焊接位置，有些装置还具有防止焊件变形的功能。

2、焊接机械主要用于安装焊接机头或电焊机，在它上面有标准的或专用的自动焊接机机头。