其产品的设计结构，决定了它对工件加工的局限性。

芬兰公司的滚轮架在内地有。

研究的目的焊接滚轮支架是种能够将组合式被焊工件装配起来并按照要求能够移动焊件的机械化装置，它属于装配焊接辅助机械装备。

对该产品的设计是焊接生产装备工作的重要内容之，也是焊接生产设计的主要任务之。

合理的设计与利用焊接滚轮支架不仅可以提高产品质量和生产率，而且也改善了劳动条件，同时还可以简化焊接结构的装配焊接工艺。

随着焊接生产技术的高速发展，对焊接生产机械化和自动化提出了越来越高的要求，焊接机械设备的需求量也越来越大。

焊接滚轮架设备正是为满足市场需要而设计生产的。

它是借助焊件与主动滚轮间的摩擦力来带动圆筒形焊件旋转的机械装置，主要用于圆筒形焊件的焊接与装配。

焊接设备的自动化在制造业中的广泛应用彻底改了变传统制造业的面貌，其中焊接生产过程的自动化已成为种迫切的需求，它不仅可大大提高焊接生产率，更重要的是可确保焊接质量，改善操作环境。

而焊接滚轮架作为焊接设备中的部分，其结构也越来越趋向于自动化方面。

通过对滚轮架进行研究与设计，将所学知识得以综合利用，有助于提高自己的分析问题与解决问题的能力。

同时，了解各种滚轮支架的设计工作原理与应用等。

通过本设计，培养自己的设计思维，从思想上得到转变，同时加强自己动手能力的培养。

研究的意义及发展趋势第章引言焊接滚轮架研究的意义为提高生产效率，降低工人劳动强度，国外焊接生产机械化自动化已达到很高的程度。

工业发达国家焊接机械化自动化程度已达到熔敷金属量的以上。

目前，国际上技术先进的重型焊接滚轮架最大的承载重量达，自动防窜滚轮架的最大承载重量达，采用和高精度位移传感器控制，防窜精度为。

变位机的最大的承载重量达，转矩可达。

框架式焊接翻转机和头尾架翻转机的最大承载重量达。

焊接回转平台的最大承载重量达。

立柱横梁操作机和门架式的操作机的最大行程达。

龙门架操作机的最大规格为。

我国已能生产以上大型立柱横梁埋弧焊或窄间隙埋弧焊操作机，重型滚轮架及重型轻型自动防窜滚轮架，防窜精度为，大型变位机和大中型翻转机等。

批量生产型钢和箱形梁焊接生产线以及各种类型的按用户需要定制的专用成套焊接设备，并大量采用交流电机变频调整技术，控制技术和伺服驱动及数控系统的广泛应用，焊接装备的自动化程度有了很大的提高，些操作机还配备了焊缝自动跟踪系统和工业电视监控系统。

近年来，在厚壁管道生产中，窄间隙焊窄间隙热丝焊等工艺的应用范围日趋扩大，因此为窄间隙设备发展提供了有利的条件。

从锅炉开始采用了吨油压机压制汽包筒体瓦瓣片和窄间隙埋弧自动焊工艺焊接筒体纵缝，实现了厚壁长筒节单节最大长度，最大厚度压制工艺自动化和焊接工艺高效率化。

新型燃气加热器和电加热设备得到广泛的应用，例如，红外燃气加热器，引射式液化气加热器等比传统的燃气加热器提高热效率以上，而且更加安全和方便。

例如，钢管的焊接，管壁的纵缝和环缝均为平焊，在钢管很长，直径很大的情况下，直接焊接比较困难，而使用了焊接滚轮架后，所有的纵缝和环缝实现自动化焊接，有效地减小翻身等吊装工作。

当然焊接滚轮架的回转平台，要求其结构稳定，操作方便，外形尺寸紧凑，具有旋转驱动机构，配备专用的活动内支撑装夹工具和多台自动焊接设备后，具备完成钢管对圆纵缝焊接纵缝矫正探伤调圆安装加劲环焊接的工作条件。

焊接滚轮架的发展趋势焊接滚轮架有着不同的结构，最开始的种是两边都固定的架，焊件放在上面就可以焊接，这种滚轮架在焊接时要移动焊件。

再而生产了种自调式滚轮架，这是种差动滚轮组成的滚轮架，当工件直径发生变化时滚轮随摆架自动调节滚轮的中心距，使工件得到平衡支撑，这种滚轮架适应于直径为的工件焊接，当直径为最小值时，每侧只有个滚轮接触工件。

当工件直径大到定值时，所有滚轮才能接触。

现在出现了种自动化调节的滚轮架，滚轮架可以根据工件而自动转变焊接位置。

这种自动化焊接设备采用进行控制，不用人工进行操作。

毕业设计焊接滚轮支架设计第二章焊接滚轮架的设计焊接滚轮架的选择焊接滚轮架的主要结构焊接滚轮架是借助主动滚轮架与焊件之间的磨擦力，使焊件旋转的变位机械焊接滚轮架主要用于筒形焊件的装配与焊接，可以对主，从动滚轮的高度作适当的调整，也可进行锥体，分段不等径回转体的装配与焊接，对于些非圆长形焊件，将其放在特做的装置中，也可以在滚轮架上进行焊接焊接滚轮架的结构形式分为两类第类是长轴式滚轮架，滚轮沿两平行轴排列，与驱动装置相联的排为主动滚轮，另排为从动滚轮，也有两排都是主动滚轮的，主要用于细长薄形的焊件的组对焊接有的长轴式滚轮架，其滚轮为长形滚柱，直径为，长度为筒体置于其上不容易轴向变形。

这种滚轮架适用于薄壁，小直径，多筒体焊件的组对和环缝的焊接长轴式滚轮架多数是用户自己的需要而设计的，市场可供选用的定型产品很少第二类是组合式滚轮架，它的主动滚轮，从动滚轮都是的，使用时可根据焊件的重量和大小，长度进行任意组合，其组合比例也不光是与的组合，因此，这种滚轮架使用方便灵活轮与工件接触，个与纵缝接触，于是有第章焊接滚轮架的设计图受力分析以及纵缝通过滚轮的阻力矩式中纵缝和滚轮接触的当量摩擦系数，它与焊缝高度有关，力焊缝冗高，其他符号与前面相同，将数据代入得毕业设计焊接滚轮支架设计因为所以上面的设计符合要求。

电机的选择电机功率公式为式中，主动轴的总驱动力矩为主动轴的转速，本设计中主动滚轮的转速为，其中最高转速为为传动效率。

其中为个滑动轴承对个圆周柱齿轮传动，联轴器为所以传动总效率为第章焊接滚轮架的设计因此电机选择为的电机就可以了。

电动机型号为电动机的拖动与调速焊接滚轮架的拖动与高速主要有两种方式，种是直流电动机的拖动，采用降压调速，另种是交流电动机的拖动，变频调速前者使用很久，而且技术很成熟，电动机的机械特性较硬，起动力矩较大，是目前滚轮使用最多的种，拖动调速方式，缺点是电支机结构复杂，调速范围较小，平时恒转矩的调速的范围是左右低速时的速度不稳定，有爬行现象后者则采用电子表逆变技术的发展和大电流晶体管的性能完善在技术是也日趋成熟，其主要是调速范围较宽，可达到，转动平好，低速特性硬，缺点是低速过载倍数降低较大，变频电源的价格较高，但随着电动机额定功率的增加，价格上则相对平缓因此，本设计采用是交流电动机的拖动，变频调速。

其拖动机构为从电动机出来，接通到联轴器上，通过齿轮传动到驱动滚轮轴上。

毕业设计焊接滚轮支架设计第三章滚轮架的各零件的设计与选用轴承的选用滚动轴承的优缺点优点摩擦阻力小，功率消耗小，机械效率高，易起动尺寸标准化，具有互换性，便于安装拆卸，维修方便结构紧凑，重量轻，轴向尺寸更为缩小精度高，转速高，磨损小，使用寿命长部分轴承具有自动调心的性能适用于大批量生产，质量稳定可靠，生产效率高缺点噪音大轴承座的结构比较复杂成本较高。

滚动轴承的基本结构滚动轴承般由内圈外圈滚动体和保持架组成，其中内圈的作用是与轴相配合，并与轴起旋转，外圈作用是与轴承座相配合，起支撑作用，滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间，其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命，保持架能使滚动体均匀分布，防止滚动体脱落，引导滚动体旋转起润滑作用根据，本设计选用深沟轴承轴承的选用当轴承的径向游隙增大时，具有角接触球轴承的性质，可承受两个方向交变的轴向载荷。

密封的深沟球轴承可免维护，并能使结构简化。

它可以承受径向和轴向载荷，而且允许转速很高。

由于这些特征和其低廉的价格，使它成为应用最广泛的轴承类型。

但深沟球轴承的自动调心能力是有限的与尺寸相同的其它类型轴承相比，这类轴承摩擦系数小，极限转速高，精度高，是用户选型时首选的轴承类型。

本设计中轴径为，选用深沟球轴承，其型号为为，为，额定载荷为，为极限转速为，脂，油，重量，其它尺寸安装尺寸球径，球数轴承座如图所示第章滚轮架中各零件的设计与选用图轴承座连轴器的选用本设计中轴径为，选用凸缘联轴器，型号为公称扭矩为许用转速也符合要求，孔的长度型为，有沉孔的矩圆柱形轴孔，形轴孔，长度为，沉孔，公称尺寸为，极限偏差为上偏差为，下偏差为，螺栓数为，直径为，为，转动惯量，重量为连轴器如图毕业设计焊接滚轮支架设计图联轴器轴和滚轮的配合本设计中，轴和滚轮用键连接，根滚轮有四个键配合，如图所示图轴与滚轮配合键的选择根据轴的要求，选用的圆形普通平键型的标记键，平键的材料为钢轴槽轮槽对轴及轮轴线的对称度公差为级键图如图第章滚轮架中各零件的设计与选用图键轴与键配合图如图图轴与键配合毕业设计焊接滚轮支架设计齿轮的设计材料小齿轮选用调质，齿面硬度为。

大齿轮选用钢调质，齿面硬度为。

选小齿轮齿数，小齿轮齿数取按齿面接触强度设计由设计计算公式进行计算确定公式内的各计算数值试选载荷系数由前可知小齿轮转矩查表得齿宽系数查表得材料的弹性影响系数按齿面硬度查得小齿轮接触疲劳强度极限大齿轮接触疲劳强度极限计算应力循环次数则有查得接触疲劳寿命系数为计算接触疲劳许用应力取失效概率为，取安全系数，由式有计算试算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值因为滚轮轴的最小直径为，所以小齿轮分度圆直径为第章滚轮架中各零件的设计与选用计算齿宽计算齿宽与齿高之比模数齿高按齿根弯曲强度设计弯曲强度的设计公式确定公式内的各计算数值查图小齿轮和大齿轮的弯曲疲劳强度极限分别是弯曲疲劳寿命系数计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数计算得计算载荷系数查取齿形系数，查表得查取应力校正系数计算大，小齿轮的并加以比较毕业设计焊接滚轮支架设计大齿轮的数值比较大设计计算对比得，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而承载的齿轮要求模数取按接触强度算得的分度圆直径算出小齿轮齿数取大齿轮齿数取几何尺