（毕业设计图纸全套）搅拌摩擦焊焊接工装设计（含说明书）㊣精品文档值得下载

（毕业设计图纸全套）搅拌摩擦焊焊接工装设计（含说明书）

搅拌摩擦焊焊接工装设计摘要根。．确定带的预拉力。预拉力是保证带传动正常工作和重要条件。预拉力不足，极限摩擦力减小，传动能力下降预拉力过大，又会使带的寿命降低，轴和轴承的压力增大。表普通带的规格型号每米带长质量.查表得型带的质量为单根普通带合适的预拉力由下式确定由式得．计算带传动作用在轴上的力。为设计安装带轮的轴和轴承，必须确定带传动作用在带轮轴上的力。由式得．带轮结构设计。大带轮设计。大带轮结构按照表进行设计。用的紧定螺钉与电机输出轴作轴向固定，的键作周向固定。查表得，键.，.。取。表带轮的结构和尽寸型号为带根数﹥具体尺寸见零件图。表平键轴键公称尺寸轴毂.键长系列，小带轮设计。图带轮的结构及尺寸小带轮结构按照图再结合表进行设计。用搅拌轴轴肩作轴向固定，的键作周向固定。查表得，键的.，.，取。具体尺寸见零件图。搅拌轴的设计．选择轴的材料。搅拌摩擦焊机的功率.不大，又无特殊要求，故选用常用的号钢并作正火处理。由表查得。表轴的常用材料及其主要机械性能材料牌号热处理毛坯直径硬度强度极限屈服极限弯曲疲劳极限剪切疲劳极限备注正火调质应用最为广泛．按转矩估算轴的最小直径。对于般的传动轴，可按下式计算轴的最直径查表得，由式得计算所得是最小处的轴径，取，前端留出作为带轮的轴向固定。表按转矩计算轴用的和值轴的材料．轴的结构设计。图，大带轮外端用螺母固定，选用螺母，并加弹簧垫片此段用于装小带轮，为了轴向定位，故长度比小带轮的宽度减少了此处开键槽以作小带轮的周向定位，查表得，选取键的尺寸为，.,.表圆锥滚子轴承轴承代号尺寸极限转速脂润滑油润滑，用于安装轴承，查表得轴承宽度为，用于安装轴承，用于安装搅拌头夹具轴的总长为轴承用号二硫化钼锂基脂进行润滑，由表查得，符合转速的要求。．轴上受力分析。带对轴的作用力为，搅拌摩擦头对轴的作用力为，轴向力，则水平面解得垂直面解得则表圆锥滚子轴承的基本额定动载荷和基本额定静载荷轴承型号查表得.，.，.表角接触型轴承派生轴向力角接触球轴承圆锥滚子轴承型型型由表得，轴有沿方向移动的趋势，搅拌摩擦焊焊接工装设计摘要．搅拌摩擦焊机理研究进展目前研究的重点大多集中于研制适用于不同材料的焊接工具和工艺焊接接头的性能及合理的结构设计等方面，但对焊接过程的材料流动机理的研究尚处于探索阶段。利用焊接变形过程概念模型来分析塑性材料的流动。为了使搅拌头周围塑性材料运动可视化，采用两种新技术。钢球跟踪和停止运动技术。试验所用材料为厚．及板材。钢球跟踪技术是利用．钢球镶嵌在工件不同的位置，焊接沿着镶嵌接头并且沿着跟踪视线停止。焊头仍然在工件中时停止它的运动，钢球将沿着焊头分布，则在焊缝中的跟踪轨迹可以得到。另外种方法为“停止运动”技术，以使搅拌头不能旋转的速度快速的停止焊头的运动并且将焊头从工件中取出，保证与搅拌头接触的金属材料仍然附着在孔的周围。通过分析焊缝尾端小孔，可以分析焊头轨迹材料的流动情况。不过这种方法需要数控电动装置。利用两种新技术得出并不是所有被焊头影响的材料被真正的搅拌。许多材料的运动只是简单的扩展。材料从焊头的上层部位被激活，被激活的材料沿着焊头的边沿向下运动，填充空隙。其它的材料只是沿着回撤面向上扩展，沿着焊头周围升到焊缝上部。搅拌摩擦焊力学性能研究进展关于焊接接头力学性能的问题，直是研究热点。包括接头强度塑性抗腐蚀性动态应力下的疲劳强度及协调最优问题。等人研究了接头腐蚀疲劳裂纹生长情况。不同腐蚀介质，接头的抗腐蚀性不同。得出的主要结论有由于高的裂纹闭合水平，的疲劳裂纹生长速率非常低，而应力强度因子比母材的要高出许多在空气中，熔核的疲劳裂纹生长速率比母材的稍微的高些在高和中间区域，熔核及区域的疲劳裂纹生长速率是．溶液的两倍高由于过程使晶界变得敏感，当在．溶液中时，焊缝有晶间裂纹。等人研究了和合金的接头的腐蚀性能，试验结果证明接头与母材具有相同的腐蚀行为。搅拌摩擦焊设备迄今，已研制成功多类搅拌摩擦焊设备，在宇航领域，美国制造技术系统公司开发了台液压驱动搅拌摩擦焊设备，其中台安装在大学。此设备装有可调节自适应搅拌头和多轴搅拌摩擦焊控制系统，能够实现非平面和变截面厚度结构件高强铝合金材料的搅拌摩擦焊开发研究。该设备的搅拌头能自动倾斜，使用可调节搅拌头对焊缝施加的焊接压力，如使用普通形状的搅拌头则可对焊缝施加的顶锻压力。焊接材料厚度可以达到，搅拌头的旋转速度在的条件下可输出•的扭矩。英国的公司也在年为英国空中客车公司生产了台型搅拌摩擦焊设备。这台龙门式搅拌摩擦焊设备整体尺寸为．，配有三轴数控装置，主轴电机功率为，最大向下焊接顶锻压力为，焊接平台由新型伺服电机和滚珠丝杠驱动，焊接速度可达到，主要用来生产大型民用飞机的铝合金机翼和机身，其中包括新型的大型客机。最近，公司又制造了台龙门式搅拌摩擦焊设备，其中台安装在用于研究高电阻镍铜合金的焊接。该设备的焊接范围为，主要用来完成搅拌摩擦焊研究项目和其他秘密研究项目，该设备是迄今世界上最大的搅拌摩擦焊实验设备，如图所示。图搅拌摩擦焊设备在我国，北京航空制造工程研究所在年取得了的搅拌摩擦焊专利技术许可，并合作成立了中国搅拌摩擦焊中心，生产和销售商业化的搅拌摩擦焊设备。中国搅拌摩擦焊中心设计制造了国内第台搅拌摩擦焊设备，该设备主要用来完成直径等于或大于．的火箭简体的搅拌摩擦焊，如图所示。图龙门式搅拌摩擦焊机．搅拌摩擦焊的工业应用基于搅拌摩擦焊接这种固相连接技术的明显优越性，例如可焊金属范围广优良的接头力学性能，不需要填充焊接材料，没有焊接烟尘和飞溅，很少的焊前准备和焊接变形等，在世界范围内的国际合作中开展了大量的研究和开发工作。特别是搅拌摩擦焊可以焊接各种铝合金材料，甚至以前所谓的不可焊铝合金材料都能焊接，如应用于航空航天领域的系列系列系列系列系列高强铝合金也可以利用这种先进的焊接方法得到高质量的连接。目前，除了在飞机制造领域内，搅拌摩擦焊技术已由试验研究工程开发转入大规模的工业化应用阶段，迄今，已经在船舶高速列车等制造领域得到了非常成功的应用，在宇航领域，也成功应用到运载火箭航天飞机的低温燃料筒军用和科学研究火箭和导弹以及熔焊接构件的修理等，如图所示。图飞机方向舵液控件的修理图搅拌摩擦焊铝合金炮弹图搅拌摩擦焊焊接火箭燃料贮箱船舶制造和海洋工业是搅拌摩擦焊首先得到商业应用的两个工业领域，主要应用甲板侧板防水壁板和地板外壳和主体结构件直升机降落平台水上观测站帆船的桅杆及结构件等，如图所示。图船用搅拌摩擦焊铝合金型材甲板对于陆路交通工业，搅拌摩擦焊在列车制造领域的应用主要为高速列车轨道货车地铁车厢和有轨电车集装箱体等搅拌摩擦焊在汽车上的应用主要为底盘车身支架卡车车体汽车起重器装甲车的防护甲板等，如图所示。图列车用搅拌摩擦焊铝合金型材搅拌摩擦焊在民用建筑工业的应用主要为铝合金桥梁装饰板