人的劳动强度和生产成本，加强安全文明生产，有利于现场管理。特别是入世的冲击，机械市场竞争将会越来越激烈，国内企业必须适应形势，通过焊接变位机等基础设备投入达到生产能力的革命。因此，近年来焊接变位机得到国内工程机械行业的广泛共识，对着方面的投入都在加大。焊接变位机目前的发展状况在我国，焊接变位机也已悄然成为制造业的种不可缺少的设备，在焊接领域把他划为焊接辅机。近十年来，这产品在我国工程机械行业有了较大的发展，获得了广泛的应用。就型式系列和品种规格而言，已问世的约有十余个系列，百余品种规格，正在形成个小行业。在国际上，焊接变位机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，有无隙传动私服控制型的，产品的额定负荷范围，达到。可以说，焊接变位机是个品种多，技术水平不低，中小大发展齐全的产品。下面对焊接变位机在国内外的发展状况作简要介绍国内焊接变位机的产品简介现在我国生产焊接变位机的的厂家已经不少，大都不成规模。以变位机为主导产品发展起来的企业尚未形成。天津鼎盛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焊接设备公司等单位生产的变位机在国内占有较大市场。到年，国内已开发的变位机产品约余品种规格，以下简述这些变位机的基本型式，基本型产品发展了个系列，主要为普通型，用于手把焊，此外，还有调速型联控型微机控制和机器人配套型产品。与机器人配套用的变位机，开发了十余个品种。包括工位变换变位机不参与焊接，如立式双工位四工位八工位变位机，双座单回转式八工位和倾翻回转式双工位变位机等与机器人配套焊接变位机机器人外部轴，如倾翻回转伺服传动式双座单回转伺服传动式多轴单回转伺服传动式等。国外焊接变位机的的产品简介般来说，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机器人的厂家，大多生产与机器人配套的焊接变位机。但是，以焊接变位机为主导产品的企业非常少见。德国公司，美国公司，我国天津鼎盛工程机械有限公司等，算是比较典型的生产焊接变位机的企业。德国的奥地利的日本松下机器人公司等，都生产伺服控制与机器人配套的焊接变位机。以下仅就变位机型式第主参数等做些介绍。德国公司该公司主要生产种类型的产品，其中种是焊接变位机。每种型式的焊接变位机，按其功能讲，均包括基本型调速型程控型和机器人配套型等种产品。德国公司德国公司是国际上生产焊接设备的大型公司之。生产焊接机器人焊机等产品，也生产作为焊接机器人外部轴的焊接变位机。在我国，除可见到与焊接机器人系统配套进口的型双回转式倾翻回转式和单回转式变位机外，还生产卧式单座单回转立式单回转以及各种多轴焊接机器人配套的变位机。美国公司美国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。这个公司生产的焊接变位机主要类型为倾翻回转式倾翻回转升降式双座双回转式双座单回转式和双座单回转升降式，其承载能力范围为吨。日本松下公司日本松下公司也是机器人制造公司。这个公司生产的机器人外部设备焊接变位机有个系列。他们把传动装置机座夹具体等做成了标准模块，集合而成这些产品系列，按轴数和结构型式分类。手动焊接变位机总体方案设计设计方案的确定设计要求技术要求表设计要求技术要求工作台回转工作台倾斜载重量回转速度倾斜速度工作台尺寸重心高度偏心距工作台倾斜角度电机驱动手柄回转机构的确定由于工作台回转速度低，额定功率低，故可取手柄传动因传动比比较大，并要求有自锁功能，故选择蜗轮蜗杆传动，选用级齿轮。倾斜机构的确定工作台的倾斜是为了使工件定位，其倾斜运动般是电动机经减速器减速后通过扇形齿轮带动工作台倾斜。因此次设计的载重量不是很大，故采用人工手柄带动，采用两级减速，蜗轮蜗杆减速及半圆齿轮机构，从而形成的调速范围。机构预期寿命估算机构预期使用寿命为年，由于变位机上面焊件不总是在全自动化条件下焊接及安装和取放，即不是连续工作，则按运行时间按工作时间的计算。以每天两班制，图焊接变位机结构示意图全年工作个工作日记则其使用寿命为小时。根据焊接工装夹具及变位机械图册初步设计焊接变位机简图，如图所示。倾斜机构设计方案确定倾斜机构是手柄经涡轮蜗杆减速器减速后通过扇形齿轮带动工作台倾斜。减速器扇形齿轮倾斜力矩的计算最大倾斜力矩由力学知识分析知，最大倾斜力矩出现在，时及，时计算传动功率，确定传据式所以轴承选择符合要求。倾斜轴上键的校核由机械设计，可得键连接强度校核公式式中传递的转矩，键与轮毂键槽的接触高度键的工作长度轴的直径，。涡轮轴与小齿轮的键的校核已知键的工作长度键与轮毂键槽的接触高度由式得查机械设计表，得因,所以满足强度要求涡轮轴与涡轮键的校核已知键的工作长度键与轮毂键槽的接触高度由式得查机械设计表，得因,所以满足强度要求蜗杆轴的设计蜗杆轴结构设计及各部分尺寸蜗杆轴结构设计如图确定蜗杆轴各段轴尺寸径向尺寸轴向尺寸图蜗杆轴结构图蜗杆轴轴承的选择查机械零件手册，选择滑动轴承，滑动轴承座型号为，其各部分参数为，，，。蜗杆轴键的选择根据轴段，，查机械零件手册选择圆头普通平键，公称直径，键长取。蜗杆轴受力分析及校核蜗杆轴受力分析蜗杆轴受力如图平面内蜗杆轴受力分析水平面内蜗杆轴受力如图图蜗杆轴受力分析图根据蜗杆轴结构和各个轴段尺寸可得，故。已知，因各个力对点弯矩之和为零得则因故截面处得弯矩则水平面内蜗杆轴弯矩图如图平面内蜗杆轴受力分析水平面内蜗杆轴受力如图图蜗杆轴平面内受力图图蜗杆轴平面内弯矩图已知则因各个力对点弯矩之和为零可得即又因轴受力应该平衡，得即计算可得截面处所受弯矩则垂直平面内蜗杆轴弯矩图如图图蜗杆轴平面内受力图图蜗杆轴平面内弯矩图合成弯矩图截面处则蜗杆轴合成弯矩图如图因,则蜗杆轴所受扭矩图如图蜗杆轴强度校核按弯扭合成应力校核轴的强度根据机械设计，可得回转轴强度校核公式式中轴的计算应力轴所受的弯矩，图蜗杆轴合成弯矩图图蜗杆轴弯矩图轴所受的扭矩，轴的抗弯截面系数，。轴上承受最大弯矩和扭矩的截面是面，因扭转切应力为脉动循环变应力，故取。已知则根据机械设计表得抗弯截面系数因此轴的材料为钢，调质处理，由机械设计表查得，因，故满足强度要求。按弯扭合成应力校核轴的强度根据机械设计，可得回转轴强度校核公式式中轴的计算应力轴所受的弯矩，轴所受的扭矩，轴的抗弯截面系数，。轴上承受最大弯矩和扭矩的截面是面，因扭转切应力为脉动循环变应力，故取。已知则根据机械设计表得抗弯截面系数因此轴的材料为钢，调质处理，由机械设计表查得，因，故满足强度要求。蜗杆轴滑动轴承的选择处轴承所受径向力处轴承所受径向力处受力大，故只需满足处轴承的要求就可以满足处轴承要求。选择轴承宽径比根据机床轴承常用的宽径比范围，取宽径比为。计算轴承宽度已知计算轴颈圆周速度计算轴承工作压力选择轴瓦材料查机械设计表，在保证,,条件下，选定轴承材料为铸锡磷青铜。蜗杆轴键的校核由机械设计，可得键连接强度校核公式式中传递的转矩，键与轮毂键槽的接触高度键的工作长度轴的直径，。已知，，，故查机械设计表，得，因,所以满足强度要求。其它重要数据工作台面厚度肋板厚度轴承端盖螺钉为轴端固定螺钉为手柄厚度滑动轴承座螺栓为焊接变位机总体结构布局如图结语本次毕业设计的课题是公斤手动焊接变位机，它通过些机械传动机构，用来实现焊接工件的回转倾斜，使得焊工操作的更加方便快捷，提高工作效率。它主要由两部分组成，倾斜机构和回转机构。倾斜机构使得工件在合适的位置，便于焊接回转机构使得工件以定转速随工作台旋转，便于提高焊接效率和焊接质量。这次设计的是个纯机械产品，所以对机械设计和机械原理的基础知识要求较高，我在认真分析所选课题和手头资料后，从传动方案的设计入手。进行运动学和动力学设计，主要是设计倾斜机构然后再进行传动件的计算设计，主要是齿轮涡轮蜗杆机构的设计最后画出装配图和零件图。通过本次毕业设计，使我对过去所学知识进行了系统的回顾，并且地完成了倾斜机构的设计。初步具备了设计简单机械的能力，设计的焊接变位机因为生产效率高，加工精度稳定，设计研制周期较短，所以特别适用于大批量生产。由于技术水平有限，加上时间仓促，设计中存在着些不足之处，还有待于改进。图手动焊接变位机总体布局图参考文献王政主编焊接工装夹具及变位机械机械工业出版社甘肃工业大学焊接教研室编焊接机械装备图册机械工业出版社徐灏主编机械设计手册第版北京机械工业出版社，王昆，何小柏，汪信远机械设计课程设计高等教育出版社年月成大先主编机械设计手册第版北京化学工业出版社，周开勤主编机械零件手册第版北京高等教育出版社，龚溎义主编机械设计课程设计指导书第版北京高等教育出版社，濮良贵，纪名刚主编机械设计第版北京高等教育出版社，孙恒，陈作模机械原理第六版高等教育出版社刘鸿文材料力学高等教育出版社年月王少怀主编机械设计师手册上册北京电子工业出版社，美国专利侯洪生，王秀英机械工程图学北京科学出版社，葛志祺简明机械零件设计手册北京冶金工业出版社致谢大学四年的学习生活即将结束，在此，我要感谢所有曾经教导过我的老师和关心过我的同学，他们在我成长过程中给予了我很大的帮助。本文能够成功的完成，要特别感谢我的导师李慧琴老师的关怀和教导,她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着