头尾架式翻转机设计

头尾架式翻转机设计设计题目：头尾架式翻转机设计专业：姓名班级：指导教师：头尾架式翻转机设计目录绪论第1章翻转机的性能和结构1.1翻转设备1.2翻转机的性能及对焊接产生的作用第2章方案设计2.1焊接翻转机总体设计和适用范围2.2设计方案的确定第3章电机和传动装置动力参数计算3.1电动机的选择3.2传动装置及其分配3.3传动装置及其动力分配和参数第4章零部件的设计校核与选用4.1针轮减速机的作用4.2机架的设计4.3低速级轴的设计4.4涡轮轴的设计4.5走轮轴的设计4.6键的作用4.7齿轮的设计结论参考文献头尾架式翻转机设计摘要架式翻转机就是在焊接设备在生产中与焊接工序相应合，方便于焊接生产实现机械化，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。焊接翻转机是焊接变位机械的一种，是将工件绕水平轴转动或倾斜，从而使之处于有利于装焊位置的焊件变位机械，主要用于梁、柱、框架等结构的焊接。焊接翻转机的种类较多，常见的有头尾架式、框架式、转环式、链条式、推拉式等。焊接翻转机结构简单，操作方便，工作效率高、工作质量好，可实现360度回转。因此，焊接翻转机广泛应用于化工、铁路交通、冶金等工业部门的自动焊接系统。头尾架式翻转机，结构形式与车床类似，其头架为驱动端，可单独使用，利用安装在头架卡盘上的夹具，可为短小的工件翻转变位。翻转机尾架可在轨道上行走，便于根据工件的长度来调节与头架的距离。设计的主要内容包括：翻转机头架的机座、回转机构、工作台等的机械设计、装配图和零件图设计，针轮摆线减速机和电机的选型等。该翻转机结构简单，操作方便，对焊件的适应性很强。关键词：架式翻转机，头架，尾架头尾架式翻转机设计AbstractFrameturnovermachineisakindofauxiliarydeviceandequipmentthatissuitableforweldingproductioninproductionandweldingprocess,andisconvenientforweldingproductiontorealizemechanizationandautomation,improveweldingqualityandspeedupweldingproductionprocess.Theweldingturnovermachineisakindofweldingpositioner.Itistorotateortilttheworkpiecearoundthehorizontalaxis,sothatitcanbeplacedintheweldingpositionerwhichisadvantageousfortheweldingposition.Itismainlyusedforweldingofbeams,columnsandframes.Therearemanykindsofweldingtilter,acommonendframe,frametype,ringtype,chaintype,push-pulltypeetc..Theweldingrolloverissimpleinstructure,convenientinoperation,highinworkefficiencyandgoodinworkquality,andcanachieve360degreesofrotation.Therefore,theweldingrolloveriswidelyusedintheautomaticweldingsystemofindustrialdepartments,suchaschemical,railwaytransportation,metallurgyandsoon.Theheadandtailtypeflipmachine,structureandframeforthesimilarlathe,drivingend,canbeusedalone,thefixtureisinstalledintheheadstockchuck,forshortworkpieceturnoverdisplacement.Thetailflipframecanwalkonthetrack,andeasytoadjusttheframedistanceaccordingtothelengthoftheworkpiece.Themaincontentsofthedesigninclude:mechanicaldesign,assemblydrawingandpartdrawingdesign,thepinwheelcycloidreducerandmotorselection,etc.Theoverturnmachineissimpleinstructure,convenientinoperationandstronginadaptabilitytoweldingparts.Keywords:typeflipmachine,headstock,tailstock头尾架式翻转机设计绪论翻转机是应用于焊接方面的一种方便技术。是工业化的需求，也是适应工业发展的需要。直接服务于机械制造工业。焊接技术自发明至今已有百余年的历史，焊接技术的发展与制造工业的需要紧密相关，工业生产中的一切重要产品，如航空、航天及核能工业中产品的生产制造都离不开焊接技术。一般工业先进国家，钢产量的50%左右需采用焊接工艺才能形成产品，在石油化工、矿山冶金、金属结构、起重运输、水陆交通、航天航空、桥梁建筑、电力能源等机械设备制造部门，焊接都有着广泛的应用。焊接质量的好坏直接影响产品质量的好坏，直接影响整机性能[1]。现在，随着科学技术的进步，生产规模的日益扩大，焊接结构正朝着超大型，高容量，高参数，耐磨，耐低温，耐动载的方向发展，这就不仅需要为焊接生产提供质量更高，性能更好的各种焊机，焊接材料和焊接工艺，而且要求提供各种性能优异的焊接工装设备，使焊接生产实现机械化和自动化，减少人为因素干扰，达到保证和稳定焊接质量，改善焊工劳动条件，提高生产率，促进文明生产的目的。近年来，我国焊接装备制造行业的技术水平有了长足的进步。焊接装备的成套性、自动化程度、制造精度和质量明显提高，应用范围正逐步扩大，尤其是国家制定了拉动内需的政策，进一步促进了焊接装备制造行业的发展。随着科技的迅速发展，现代加工和制造业机械化化自动化水平的提高，焊接变位机械在我国的工程机械行业获得了广泛的应用，满足了一定的加工需求。许多机械产品和设备的结构件非常复杂，必须保证其焊接质量的品质，焊接变位设备也就是翻转设备将工件改变位置，以最有利的位置实施焊接，不仅能缩短辅助时间，提高劳动生产率，减轻劳动强度，改善焊接质量，提高焊接效率，而且能降低工人的劳动强度以及生产成本,加强安全文明生产，有利于现场管理。在社会企业转型升级中，尤其是制造业发展中，焊接技术是一种不可缺少加工手段。焊接职业在国外的发展状况是专业程度提高，而操作日趋简便化、自动化、一体化，这是与国外焊接技术发展相对应的。国外普遍采用自动电焊设备，其自动程度和电焊精度高，焊接质量稳定。焊接变位机械已悄然成为制造业的一种不可缺少的设备，在焊接领域把它划为焊接辅机。翻转机这一产品在我国工程机械行业，有了较大的发展，获得了广泛头尾架式翻转机设计的应用。就型式系列和品种规格而言，到2010年，国内已经开发的变位机械约有十余个系列，130余种规格，正在形成一个小行业。然而，在国际上，包括各种功能的产品在内，有百余系列。在技术上有普通型的，有无隙传动伺服控制型的，产品的额定负荷范围，达到0.1kN～18000kN。焊接变位机械的研究还处于一个相对比较低级的阶段。现在我国生产焊接变位机械的厂家已经不少，大都不成规模。一般来说，生产焊接操作机、滚轮架、焊接系统及其他焊接设备的厂家，大都生产焊接变位机；生产焊接滚轮架的厂家，大都生产机器人配套的焊接变位机。天津鼎盛公司工程机械有限公司、无锡市阳通机械设备有限公司、长沙海普公司、威达自动化设备有限公司等单位生产的变位机械在国内占有较大市场。国外生产焊接变位机械的厂家比较多，且规模较大，如德国Severt公司，该公司主要生产8种类型的产品，其中7种是焊接变位机。美国Aroson公司，该公司生产的焊接设备有焊接变位机、操作机、滚轮架等，可称世界之最。德国的CLOOS、奥地利igm、日本松下机器人公司等都生产焊接变位机械。随着科技的日新月异，焊接设备和焊接方法也得到了长足的发展。目前，国外焊接设备的显著特点是高精度、高质量、高可靠度，数字化、智能化控制、大型化、集成化以及多功能化。而国内无论从产量构成还是技术发展方向上看，正在向高效、自动化、智能化、节能、环保型的焊接方向上发展。[6]。本论文主要是针对头尾架式翻转机机构进行设计计算，了解其工作原理及内部结构，运用所学知识，设计出实际可用的产品。焊接翻转机是将工件绕水平轴转动，使之处于有利装焊位置的变位机械，主要用于梁、柱、框架、椭圆容器等长方形工件的装配与焊接。头尾架式翻转机设计第1章翻转机的性能和结构1.1翻转设备焊接变位机械是改变焊件、焊机或焊工位置来完成机械化、自动化焊接的各种机械装置。焊接变位机械可分为三大类：（1）焊件变位机械：焊接变位机、焊接滚轮架、焊接回转台和焊接翻转机。（2）焊机变位机械：焊接操作机和电渣焊立架。（3）焊工变位机械：焊工升降机等[4]。焊接变位机是将工件回转、倾斜，使工件上的焊缝置于有利施焊位置的焊件变位机械。它主要用于机架、机座、法兰、封头等非长形工件的翻转变位和焊接，也可用于装配、切割、检验等。焊接滚轮架是借助主动滚轮与工件之间的摩擦力带动筒形工件旋转的焊件变位机械。它主要用于筒形工件的装配与焊接，是锅炉容器生产中的常用工艺装备。焊接回转台是一种简化的变位机，它将工件绕垂直轴回转或固定某一角度倾斜回转，主要用于回转体工件的焊接、堆焊与切割。焊接翻转机是将工件绕水平轴转动或倾斜，使之处于有利装焊位置的焊件变位机。它主要适用于梁柱、框架、椭圆容器等的焊接。焊接操作机的作用是将焊机机头准确地送到并保持在待焊位置，或以选定的焊接速度沿规定的轨迹移动焊机机头。焊接操作机与变位机、滚轮架等配合使用，可完成纵缝、环缝、螺旋缝的焊接，还可以用于自动堆焊、切割、探伤、打磨、喷漆等作业。1.2翻转机的性能及对焊接生产的作用一般，通用的焊接变位机械应具备的性能是：1、焊件变位机械和焊机变位机械要有较宽的调速范围，稳定的焊接运行速度，以及良好的结构刚度。2、对尺寸和形状各异的焊件，要有一定的适用性。3、在传动链中，应具有一级反行程自锁传动，以免动力源突然切断时，焊件因重力作用而发生事故。4、与焊接机器人和精密焊接作业配合使用的焊件变位机械，视焊件大小和工艺方法的不同，其到位精度（点位控制）和运行轨迹精度（轮廓控制）应控制在头尾架式翻转机设计0.1~2mm之间，最高精度应可达0.01mm。5、回程速度要快，但应避免产生冲击和振动。6、有良好的接电、接水、接气设施，以及导热和通风性能。7、整个结构要有良好的密闭性，以免焊接飞溅物的损伤，对散落在其上的焊渣、药皮等赃物，应易被清除。8、焊接变位机械要有联动控制接口和相应的自保护功能，以便集中控制和相互协调动作。9、工作台面上应刻有安装基线，并设有安装槽孔，能方便地安装各种定位器和夹紧机构。10、兼做装配用的焊件变位机械，其工作台面要有较高的强度和抗冲击性能。11、用于电子束焊、等离子弧焊、激光焊和钎焊的焊件变位机械，应满足导电、隔磁、绝缘等方面的要求。焊接机械装备对焊接生产的有利作用有以下几个方面：1）采用焊接工装夹具，零件由定位器定位，不用划线，不用测量就能得到准确的装配位置，从而保证装配精度加快了装配作业的进程。此外焊接工装夹具上大多都采用磁力、液压、气动夹具，即使采用手动夹具，也都有扩力机构，因此可减轻工人的体力劳动，提高装配效率[9]。2）由于焊接在夹具中可强行夹固或预