【毕业设计】0.1t普通座式焊接变位机毕业设计说明书

其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。

所以改进焊接技术，提高焊接质量对工业现代化起着重要的作用，其中提高焊接机械化自动化水平，实现焊接工艺及装备的现代化是改进焊接质量的个重要方面，般来说焊件的质量比较重，靠人工改变焊缝位置很不容易，且效率十分低下。

这样在焊接生产中，就会遇到焊接变位及选择合适的焊接位置的情况，针对这实际需要，人们就设计研制了焊接变位机，选择合适的变位机能将被焊工件的各类焊缝转动到最佳位置，从而避免立焊仰焊，提高焊接质量及生产效率。

变位机可以使工件上的接缝处于理想的船形位置或平焊位置进行焊接，是提高焊接效率和质量，降低劳动强度的有效廉价工具。

另外，选择合适的变位机能降低工人的劳动强度及生产成本，加强安全文明生产，有利于现场管理。

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，在焊接领域把它划为焊接辅机，它与焊接操作机滚轮架并称为焊接辅机中三大机。

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。

国内外焊接变位机发展简介般说来，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，大都生产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。

德国的奥地利日本松下机器人公司等，都生产与机器人配套伺服控西南交通大学本科毕业设计论文第页制的焊接变位机。

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。

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，还生产卧式单坐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，如立式多工位卧式单回转型轴立式多工位型双回转式自由度立式多工位倾翻回转轴立式多工位倾翻回转单回移动转式轴等。

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作成了标准模块，集合而成产品系列。

年代初期我国生产的焊接装备大多是较对于截面和截面计算轴截面和处的直径两截面虽有键槽削弱，但是结构设计所确定的直径已分别达到和，所以，强度足够。

同样可对其它轴进行强度校核，设计都满足强度要求。

西南交通大学本科毕业设计论文第页图第二级蜗轮轴的弯矩图西南交通大学本科毕业设计论文第页轴承的选择与校核轴承的选择轴承按摩擦性质分为滑动轴承和滚动轴承两大类。

由于滚动轴承已经标准化，由专业厂大批生产，因此，考虑选用滚动轴承。

按照滚动体形状，滚动轴承分为球轴承和滚子轴承两大类。

在同样的外形尺寸下，滚子轴承的滚动体与滚道成线接触，它比成点接触的球轴承承载能力大抗冲击能力强但球轴承制造方便价格低廉，而且运转比前者灵活。

滚动轴承类型的选择，与轴承承受载荷的大小方向性质及轴的转速有关。

当载荷平稳或轴向力相对径向力较小时，常选深沟球轴承当轴向力较大载荷不平稳或载荷较大时，可选用圆锥滚子轴承。

在本次设计中根据不同结构的需要，选用了圆锥滚子轴承和角接触球轴承，具体型号如下第级蜗杆上轴承的选择根据第级蜗杆的轴径，选用圆锥滚子轴承第二级蜗杆轴上轴承的选择根据第二级蜗杆轴的轴径，选用圆锥滚子轴承第二级蜗轮轴上轴承的选择根据第二级蜗轮轴的轴径，选用圆锥滚子轴承和传递齿轮轴上轴承的选择根据轴该轴的轴径，选用角接触球轴承倾斜轴上轴承的选择根据倾斜轴的转速低，转动少等特点和轴径，选用滑动轴承。

轴承的校核由于第二级蜗轮轴的载荷最大，转矩也最大，所以第二级蜗轮轴为例进行轴承校核，确定轴承的径向载荷，轴承受力如图所示，西南交通大学本科毕业设计论文第页确定轴承的轴向载荷，圆锥滚子轴承的则轴承派生轴向力式中轴承派生轴向力，当量动载荷时的轴向系数轴承径向载荷，故因，故，计算当量动载荷，当量动载荷可用式来计算式中当量动载荷，动载荷系数轴承轴向载荷，当量动载荷时的径向系数当量动载荷时的轴向系数，，由此可得，，，所以计算所需基本额定动载荷可用式计算西南交通大学本科毕业设计论文第页式中计算所需轴承的基本动载荷，当量动载荷，转速，轴承预期设计寿命，由于，所以取，轴承预设寿命为可得到因此，选用轴承合适计算轴承寿命轴承寿命可用式来计算式中基本额定动载荷，转速，当量动载荷，额定动载荷，，所以取因此，轴承使用寿命也达到设计要求。

西南交通大学本科毕业设计论文第页第章机架的设计机架是焊机变位机的支撑部件，不仅对焊接工作台面及转动机构起支撑作用，而且要同时保证整个机床在焊接加工的稳定性。

对于本焊接变位机机架的设计基本要求是工艺性要好，易于制造，使用材料较少，而且成本较低要有足够的刚性和抗震性能受力要均匀，机架材料的热变形和热应力应尽量小，屈服强度要有所保证要便于安装及搬运。

机架的设计在工业生产中，人的劳动强度是生产过程中要考虑的因素之。

在保证产品质量的前提下，提高生产效率降低劳动强度，使人得以在宽松的环境下工作，这也是不能忽视的。

为此，人工操作的尺寸要适合人能在最低劳动强度下工作。

本焊接变位机需要人站着操作，为此，机架的高度最好处于人站立的最佳工作区。

由于人站立时手最佳工作位置在左右，所以我们把焊接变位机的机架高度设计成，为了保证机架有足够的空间来放置电机减速器及其他传动机构，结合电机减速器和传动件的尺寸，设计机架的结构外形和相关尺寸如下图所示此机架尺寸较大，若采用铸造结构，必然使得整个机架重量增加，同时加工复杂。

为了减轻机架的重量，节约成本，再由于本焊接变位机是小型焊接变位机，所以我们在设计机架时采用焊接结构，根据使用情况，我们选用的钢板作为焊接材料。

由于装配的要求，机架的焊接在其它零部件装配完成后进行。

西南交通大学本科毕业设计论文第页图机架的结构尺寸机架焊接结构设计为了减轻变位机的重量，便于加工，降低成本，而且本焊接变位机吨位比较小，机架所需要的承载能力也比较小，所以采用比较薄的钢板就可以满足使用要求，而厚的钢板也易于焊接连接，故采用焊接结构机架。

机架应用焊接结构存在的问题机架应用焊接结构存在的主要问题有经济问题与批量生产有关，在单件和小批量生产时，采用焊接机架很有利。

刚度问题制造焊接机架应用钢材，钢的弹性模量比铸铁高，在保证相同的刚度情况下，焊接的钢质机架比铸铁机架轻。

西南交通大学本科毕业设计论文第页减震性能问题铸铁的减震性能比钢好，采用焊接的钢质机架代替铸铁机架，减震问需要通过其它办法解决。

焊接机架的尺寸稳定性问题焊接机架的焊接残余应力对其尺寸的稳定性有影响，对于配合部分，要求尺寸稳定性很高，所以焊接机架必须消除残余应力及变形。

焊接结构的设计措施焊接结构必然引起焊接变形的产生，因此，在设计时，我们必须采用合理的设计措施。

本设计中设计措施如下合理选择焊缝的尺寸和形式合理分布焊缝的位置尽可能减少不必要的焊缝。

西南交通大学本科毕业设计论文第页结论本文主要针对焊接过程中工件焊缝位置的调整需要，根据焊接设计及机械设计原理，设计了种小型座式焊接变位机，本焊接变位机具有的特点如下本焊接变位机为两个自由度的焊件变位机，能够实现工作台的回转和倾斜运动，能有效的将焊缝变化到平焊位置或者船形位置本焊接变位机能够适应各种不同尺寸形式的吨重量范围内焊件的焊接工作台回转的角度为，工作台回转角速度回工作台倾斜角度为，工作台倾斜角速度倾回转机构中采用级带轮传动，可以吸收振动，而且可以防止传动轴咔住等意外情况发生时造成电机烧坏本焊接变位机结构形式简单，尺寸大小适于人工操作本焊接变位机尽量采用标准件，便于加工制造，降低成本。

西南交通大学本科毕业设计论文第页致谢在本次毕业设计过程中，我得到了周友龙老师的精心指导和热心关怀。

为此，向周老师表示衷心的感谢。

此外，感谢在我大学四年里传授给我知识的所有老师，正是有他们所传授的知识，我才有能力完成本次毕业设计。

感谢与我同组的牛克选马晓峰郑兴平同学，在我每次遇到困难的时候，是跟们起分析讨论，最终解决所有的问题，完成设计。

感谢焊接实验室的所有老师们，谢谢他们给与我的帮助。

西南交通大学本科毕业设计论文第页参考文献网查郑永强焊接变位机型式与系列论述天津机械工程研究院网查郭勇焊接机器人的应用与发展中国焊接资讯网网查中国焊接采购网工程机械结构件焊接变位机浅析年月网查产品展示金捷安业焊接