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毕业设计
摘要
焊接变位机是一种用来支承并带动工件改变位置的工艺装备。
它的应用可以使得加工
得简单,使得劳动强度明显降低。
在现代重工业这个时代,焊接变位机是不可缺少的。
但是作为一种年轻的产品,它仍然具有很大的缺陷,现在也存在不统一观点。
本题目设计的是焊接变位机,焊接变位机械有很多种机械构件,我设计的就是焊接滚轮架,进行转动焊接,使得工人能更好的施焊,主要内容是关于焊接滚轮架的电机选择、及滚轮选择等。
设计的具体过程是通过理解焊接变位机的原理及意义,通过计算电机功率来选择电机型号,通过滚轮的结构选择滚轮的材料。
并且对其进行校核,使用寿命的校核,然后对一些外购件进行选择。
选用的方法主要是机械设计的相关知识,使用到材料力学、金属学、Autocad等。
关键词:
焊接变位机;机械设计;焊接滚轮架
目录
第一章绪论
1.1国际和国内焊接变位机的发展
在工业生产中,经常需要处理大、重型机械设备的焊接。
如果采用人工或原始的机
处理,对于整个焊接过程是非常麻烦的,并且很有可能造成重大的事故。
在国家一些
点发展行业,由于设备的落后造成工程质量不高、工程进度不快等问题,这些都对我
的经济发展造成比较大的影响。
1.1.1美国Aroson公司
美国Aroson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11kg~1810吨。
A手动双回式。
C系列,型号C1000、2000、4000。
承载能力25磅~4000磅。
B小型倾翻-回转式。
LD系列,型号LD60N、150N、300N,承载能力分别为132磅、330磅、660磅。
C倾翻-回转式,倾翻角度135°。
D、HD系列,承载能力314磅~7万磅
D倾翻-回转(换销)定位升降式,倾翻角度135°。
AB系列(30~AB1200),承载能力4300磅~12万磅。
E倾翻-回转(齿轮齿条)无级升降式,GE系列,倾翻角度135°,型号(GE25~GE3500,承载能力2500磅~35万磅。
F倾翻-回转式,倾翻角度90°,G系列,G400~G4-MEGA型,承载能力4000磅~400万磅。
G双座双回转式,DCG系列,最大产品承载能力为500吨。
H单回转式HTS系列,HTS5、9、12、20、32、40、50、60、90、160、240,承载能力为500磅~24万磅。
I单回转(齿轮齿条)升降式,HTS-GE系列,HTS5GE、HTS240GE,承载能力为500磅~24万磅。
1.1.2德国LCOOS公司
德国LCOOS公司是国际上生产焊接设备的大型公司之一。
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L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WPV、立式单回转RR502以及各种多轴焊接机器人配套的变位机,如立式多工位2×卧式单回转R-WPV2型(3轴)、立式多工位2×C型双回转式R-WPV2-CD(5自由度)、立式多工位2×倾翻-回转GR-WPK2(5轴)、立式多工位2×倾翻-回转×单回移动转式GR-WPK2-CD(9轴)等。
这些产品的主参数,最大允许承载能力(max.admissibleloadcapacity)用N表示。
1.1.3日本松下(Panasonic)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12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。
1轴变位机3个系列,即:
立式单回转、卧式单座单回转、双座单回转式;2轴变位机有5个系列,即:
C、L、H、准L型双回转式及2×卧式单座单回转式;3轴变位机有3个系列,即:
立式多工位2×立式单回转、卧式多工位2×双座单回转式、2×卧式单座单回转式;5轴变位机有1个系列,立式多工位2×L型双回转式。
最大有效负荷(Max.payload)200kg、500kg、1000kg。
1.1.4国内变位机的产品简介
现在我国生产焊接变位机的厂家已经不少,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2000年,国内已开发的变位机产品约70余品种规格。
以下简述这些变位机的基本型式。
A全双回转式。
包括L、H(双座)、C型双回转式(BZ2-、BZ2A-、BZ2B-、BZ2D-系列)。
B倾翻-回转式焊接变位机(BZ2C-系列)。
C单回转式焊接变位。
包括三种型式:
双座单回转式(BZ-、BZ1--、BZA--、BZA1--系列)、双座单回转尾架移动式(BZY--、BZAY-、BZA1Y-系列)、单座单回转(立式BZAL-、BZL-,卧式BZW-、BZAW-斜式BZAX-系列)。
以上基本型产品发展了17个系列,主要为普通型,用于手把焊。
此外,还有调速型、联控型(PLC、微机控制)和机器人配套型产品。
与焊接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,双座单回转式双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。
1.2国内外焊接滚轮架的发展
近年来,随着我国改革开放进程的深化,随着中外合作生产或引进技术生产机械产品的日益增多,促进了我国焊接结构用量的迅速增加。
尤其是为满足我国石油、化工、交通、能源等工业的迅猛发展,大厚壁、大型化、高容量、耐磨、耐动载的锅炉、石油、化工压力容器的用量更是日益增加,其接头的焊接质量要求也愈来愈高,并且在实际生产中要求有较高的生产效率。
在上述压力容器的焊接生产中,焊接滚轮架是必不可少的辅助装备之一,它借助工件与滚轮之间的摩擦力来带动筒形工件旋转的焊件变位机械。
主要用于转体工件的装配与环、纵缝的焊接。
由于焊接滚轮架的制造安装误差以及工件何形状的不规则(偏离理想回转体)等原因,工件在滚轮架上转动时,会不可避地沿其轴向发生窜动,从而影响环缝的焊接质量。
严重时会使焊接过程中断,不但影响焊接过程的正常进行,而且降低了生产效率。
目前,国内工厂普遍用的仍是普通焊接滚轮架,防止和校正工件轴向窜动,通常是在工件的轴向端进行人工加阻挡装置来强行制止,但这种方法仅仅局限于小吨位的工件焊接,而对于大吨位的工件焊接,尤其是厚壁型简体环缝窄间隙焊接以及对工件上焊道位置精度要求更高的筒体带极堆焊,由于工件质量大,形成的轴向窜动力很大,采用硬挡的办法,不仅使工件运行阻力增加,造成转速的不稳定,易产生焊接缺陷,而且往往使工件端头已加工好的坡口因挤压而损坏因此需要研制一种新的焊接装备来解决大型工件焊接时的轴向窜动问题。
为此,国外在80年代初期研制开发了一种防止工件轴向窜动的焊接滚轮架。
这种产品。
国外所研制的防轴向窜动焊接滚轮架与常规的焊接滚轮架相比,增加了一套高可靠度的轴向位移自动调节系统。
在焊接过程中能同步调节筒体的姿态,使焊接过程可靠实施,大大提高了生产效率,同时可得到高质量的焊接接头。
随着科学技术的发展,焊接已从简单的构件连接方法和毛坯制造手段发展成为制造行
业中一项生产尺寸精确的产品的生产手段。
因此,保证焊接产品质量的稳定性和提高劳动生产率已成为焊接生产发展的急待解决的问题。
焊接滚轮架是我国近几年兴起的风电设备必要的焊接辅助设备,且容易操作。
是主要用于焊接筒体等较长工件的焊接。
所以滚轮架的出现可从根本上提高焊接质量,以保证很多工厂按时完成焊接任务;还可以减少焊接事故的发生。
1.3焊接变位机的意义
焊接变位机是将工件回转、倾斜,使工件上的焊缝自语有利于施焊部位的焊接变为机械。
它主要用于机架、机座、法兰、封头等非长行工件的翻转变位和焊接,也可用于装配、切割、检验等。
在焊接过程中,我们经常会遇到焊接变位以及选择合适的焊接位置的情况,为了解决这一问题,焊接变位机也就理所应当的出现了。
它可以通过工作台的回转和翻转,使待焊处置于合适位置,很好的和焊接设备结合使用,实现焊接的自动化,机械化,提高生产效率和焊接质量。
但是,因为焊接变位机在我国的出现时间不长,相关的专门技术人员比较少,在工艺参数,尺寸规格,名称上都没有统一的标准,概括来讲,焊接变位机就是移动工件,使之待焊部位处以合适易焊接的位置的焊接辅助设备,焊接变位机使被焊件任意一个焊缝变位船角焊,平焊合平角焊的理想焊接位置。
1.3.1焊接变位机的结构形式
焊接变位机根据结构分为三种。
(1)伸臂式焊接变位机
回转台安装在伸臂一端,绕自身轴线回转。
伸臂则绕倾斜轴翻转,而此倾斜轴的位置多半是固定的,也有的可在100°范围内上下倾斜。
该机变位范围大,作业适应性好,但整体稳定性差。
适用于1t以下中小型工件焊接变位。
(2)座式焊接变位机
如图(1-1),工作台的回转轴与翻转轴互相垂直,工作台连同回转传动装置由位于两侧的翻转轴支承着,通过扇形齿轮传动装置使翻转轴在140°范围内倾斜或翻转。
整机稳定性好,一般不用固定在基地上,移动方便。
(3)双座式焊接变位机
如图(1-2),工作台连同回转机构内一起安装在一个元宝形梁上,元宝形两端有翻转轴,由机座支承,通过倾斜机构实现翻转。
工作台以焊速回转。
该机不仅整体稳定性好,而且如果设计得当,工件安放在工作台上以后,倾斜运动的重心将通过或接近倾斜轴线,而使倾斜驱动力矩大大减小。
因此,50t以上重型变位机多用这种结构。
焊接变位机的基本结构形式虽有三种,但其派生形式多种多样,有些变位机的工作台还具有升降功能
1.3.2焊接变位机的驱动机构
(1)工作台带动工件绕工作台的旋转轴做正、反360︒的旋转。
(2)工作台面的倾斜。
有的中型焊接变位机工作台还有升降运动。
工作台的回转运动多采用直流电动机驱动,无级变速,也可采用交流电动机变频调速。
近年来,由于液压技术的发展,变位机中已采用液压马达来驱动工作台的回转运动。
小型的变位机可以用人力驱动,不过这时不易得到稳定的回转速度,不适用于环缝自动焊。
倾斜运动有两种驱动方式:
一种是电动机经减速器减速后通过扇形齿轮带动工作台倾斜,另一种是采用液压油缸推动工作台倾斜。
这两种方式都有应用,但在小型变位机中以前者为多。
工作台的倾斜一般不需要调速,但对应用在焊接空间曲线以及进行空间曲面堆焊的变位机,则需要无级调速。
工作台的升降运动一般采用液压驱动。
与焊接机器人配套使用的变位机一般采用为数控式,采用步进电动机驱动,有很高的定位精度(0.5~1mm),传动链中多采用谐波减速器、滚珠丝杆、精密齿轮副等传动元件。
在工作台回转、倾斜传动系统中,常设有一级蜗轮蜗杆传动,使其具有自锁功能。
有的为了精确定位,还设有制动装置。
另外,在驱动系统的控制回路中应设行程保护、过载保护、断电保护等装置以及工作台倾斜角度指示等。
工作台的回转运动应具有较宽的调速范围,国产变位机的调速范围一般为1:
33左右,国外产品一般为1:
40,有的甚至达1:
200。
回转速度应平稳均匀,在最大载荷下的速度波动不超过5%,另外,工作台倾斜时,特别是向上倾斜时,运动自如,即使在最大载荷下也不得抖动。
1.4变位机的导电装置
焊接变位机多用于电弧焊,此时转台和工件作为焊接电源两次回路的一个组成部分,必须设有导电装置。
导电装置有电刷式、铜盘式、水银式等各种各样的形式,目前主要采用电刷式导电装置,它主要由电刷、电刷盆、刷架组成,结构形式多样。
设计的导电装置,要保证工件或机头转动时不缠绕电缆,同时要避免传动部分的啮合件(轴承、齿轮)打弧烧坏。
尤其是埋弧焊和气体保护焊时使用的焊接电流较大,导电装置应能保证焊接电流不经过轴承而直接通过转台主轴传给工件。
1.5焊接变位机械应具备的性能
通用的焊接变位机械应具备的性能是:
(1)焊接变位机械和焊机变位机械要有较宽的调速范围焊接运行速度,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集中控制和相互协调动作。
(9)工作台面上应刻有安装基线,装各种定位工件和夹紧机构。
(10)兼作装配用的焊件变位机械抗冲击性能。
并设有安装槽孔,能方便地按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、绝缘等方面的特殊要求。
)
1.6焊接滚轮架的意义
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。
焊接滚轮架按结构形式分为两大类。
第一类是组合式滚轮架。
如图(1-3)由两个滚轮支承在同一个基座上组成一个独立的滚轮架,按传动方式不同可分为双主动滚轮架、从动滚轮架、单主动滚轮架组合式滚轮架可根据工件的质量和长度任意组合。
按组合滚轮类别可分为基本式滚架、交换式滚轮架、自调式滚轮架、可调中心高滚轮架和可偏转轴线滚轮架。
当装焊壁厚较小而长度很长的筒形工件时,宜用几台单主动滚轮架组合,这样,沿筒体长度方向均有主动轮驱动,使工件不致打滑和扭曲。
当装焊壁厚较大、刚性较好的筒形工件时,常采用双主滚轮架和从动滚轮架组合,这样,即使双主动滚轮架在筒体一端驱动工件旋转,但因工件刚性较好,仍能保持转速均匀,也不致发生扭曲变形。
第二类是长轴式滚轮架。
如图(1-4)其轴向一排为主动机,另一排为从动轮,主要用于细长筒体工件的装配和焊接
图1-3组合式滚轮架
图1-4长轴式滚轮架
1.7焊接滚轮架是的中心距调节
工件中心与两个支承滚轮中心的连线之间的夹角一般在50~110°可在内选用。
角度过小,筒体放置不稳;角度过大则增加转动力矩。
滚轮中心距的调节方法有滚轮座移动式(见图1-5)、自调式(见图1-6)和从动滚轮交换式(见图1-7)。
自调式滚轮架是由差动滚轮组成的滚轮架。
当工件直径变化时,在工件重力作用下,滚轮随摆架自动调节滚轮中心距,使工件获得平衡支承。
自调式滚轮架可适用于不同直径的工件自调式滚轮架,适应于直的工件焊接。
当最小直径为900mm时,每侧只有一个滚轮接触工件,当工件直径大到一定值时,所有滚轮架才接触工件。
1.8滚轮结构
焊接滚轮架的滚轮结构主要有钢轮、橡胶轮、组合轮和履带轮四种类型,其特点和适用范围和结构形式。
图1-5滚轮座移动式图1-6自调式
图1-7从动轮交换式
表1-1特点及适用范围
形式
特点
适用范围
钢轮
承载能力强,制造简单
一般用于60t以上的焊件和预热处理的焊件
橡胶轮
钢轮外包橡胶,摩擦力大,转动平稳,
一般用于10t以下的焊件和有色金属容器
组合轮
钢轮与橡胶轮相结合,承载轮力比橡胶轮高,传动平稳
一般用于10-60t的焊件
履带轮
大面积履带和焊件接触,有利于防止工件的变形,传动平稳,结构较复杂
用于轻型、薄型、大直径的焊件及有色金属容器
金属材料的滚轮多用铸钢和合金球墨铸铁制作,其表面热处理硬度约为50HRC滚轮直径多在200~800mm之间.橡胶轮径多在与同尺寸的钢轮相比,承载能力要小许多。
为了提高滚轮的承载能力,常将2个或4个橡胶轮构成一组滚轮,
或是钢轮与橡胶轮联合使用,焊接滚轮架行业标准(JB/T9187-1999)建议滚轮工作面的材料按滚轮额定载重量选取。
(1)滚轮架额定载重量x1≦10t,采用橡胶轮面。
(2)滚轮架额定载重量10t (3)滚轮架额定载重量x1>60t,采用金滚轮架额定载重量属轮面。 (4)长轴式滚轮架的滚轮工作面的材料由供需双方商定。 1.9焊接滚轮架的主要技术要求 焊接滚轮架的行业标准(JB/T9187-1999)中规定了焊接滚轮架的技术要求: (1)主动滚轮应采用直流电动机或交流宽调速电动机通过变速箱驱动。 (2)主动滚轮圆周速度应满足焊接工艺要求,在6~60m/h范围内无级调速,速度波动量按不同焊接工艺要求划分为A级和B级,滚轮转速应平稳、均匀,不允许有爬行现象。 (3)焊接滚轮架的制造和装配精度应符合国家标准中的8级精度要求。 滚轮架应采用优质钢制造,如用焊接结构的基座,焊后必须进行消除应力热处理。 (4)滚轮架必须配备可靠的导电装置,不允许焊接电流流经滚轮架的轴承。 (5)滚轮直径、滚轮架的额定载重量以及筒体类工件的最大、最小许用直径应符合下表的规定。 不同额定载重量下的驱动电动机最小功率见表。 如果筒体类工 件在防轴向窜动滚轮架上焊接时,在整个焊接过程中工件的轴向窜动量应小于等于±3mm。 (6)焊接滚轮架每对滚轮的中心距必须能根据筒体类工件的直径做相应的调整,保证两滚轮对筒体的包角大于45°,小于110°。 表1-2电机功率 额定载重量/t 0.6 2 6 10 25 60 100 160 250 电动机最小功率/kW 0.4 0.75 1 1.4 1.4 22 28 28 56 1.9.1焊接滚轮架的工作原理与结构特点 其结构特点主要为: (1)主、从动滚轮架各自独立,二者可根据焊件的重量、长度任意组合,使用方便、灵活; (2)滚轮架靠滚轮对的自由摆动,在规定的范围内自动调节滚轮中心距,适用于不同直径的焊件,圆筒体焊件放置平稳; (3)采用可控硅供电直流电动机驱动,无级调速,焊接范围大,速度稳定; (4)适用性强,使用广泛; (5)采用组合式滚轮,钢轮外包橡胶,传动平稳,摩擦力大,寿命长; (6)自调式滚轮架,滚轮对多数多,对工件轮压小,可避免工作表面产生冷作硬化。 传动原理及路线为: 电机—一级以及蜗轮减速器—二级蜗轮减速器—齿轮减速器—轴—滚轮—工件。 1.6焊接滚轮架的性能、结构、特点比较 如下表1—2 承载能力/套 300t 350t 500t 工件直径/mm 1200—6000 750—8000 1500—6000 滚轮尺寸/mm 1000×350 650×300 750×260 焊接速度/mm.min 60—1200 60—1700 100—2000 滚轮驱动方式 AC变频调速 DC调速系统 DC数字测速系统 滚轮驱动系统精度 ±2% ±1.5% 滚轮驱动力 150kN 39200N 滚轮驱动系统功率 4kW×2 8N.m×2 5kW×2 传动方式 固定、蜗轮 固定、齿形带、链条 浮动、齿轮箱 滚轮中心距调整方法 节距调整 无级 节距调整 防偏移控制精度/mm ±1.5 防偏移调整方式 滚轮在水平面摆动 滚轮在垂直面摆动 滚轮在垂直面摆动 房便宜调整驱动方式 液压 液压 机械 控制方式 手动 手动/自动 手动/自动 滚轮架整体移动方式 用吊车 有滚轮 用吊车 第二章滚轮架的设计说明 2.1焊接过程中出现的问题 通过在单位三个月的实习,我对滚轮架有了更深层次的认识。 了解了工件在焊接中出现的一些问题。 如: 1.虽然保持了主动轮的速度,但因为工件的直径太大、形状不规则而引起了主动轮不能带动工件作匀速转动; 2.工件在转动中会出现滑移,而且在不滑移的情况下还会出现窜动; 3.在转动中工件会发生往安装的滚轮较低的方向窜动,而有的却会往安装较高的窜动; 4.当主动轮和从动轮不在一水平线上,工件出现窜动后,进行人工调整后,工件窜动不但没有减少,反而往窜动方向继续窜动,而且窜动量更大; 5.在主动轮和从动轮都安装规范,底座也固定的情况下也会出现不规则的运动; 6.当主动轮和从动轮的位置交换也会出现窜动; 7.当筒体的形状是规则的圆柱体,但滚轮架的主动轮和从动轮的安装不在同一水平线上时,滚轮对筒体也会产生轴向外力的作用使筒体出现向安装的滚轮较低方向窜动。 (如图2-1)。 图2-1 当筒体的形状是规则的圆柱体,但滚轮架的两个主动轮和从动轮的轴线在水平面内不平行(呈喇叭形状),两个滚轮也会对筒体产生轴向外力使筒体出现轴向窜动。 (如图2-2) 图2-2 当筒体的形状是规则的圆柱体,三个滚轮的安装都在同一水平面上,而另外的一个滚轮却不在同一平面内,滚轮架运行时,滚轮对筒体产生轴向外力使筒体出现轴向窜动。 (如图2-3) 图2-3 如果滚轮和焊件都是理想的圆柱体,且各滚轮尺寸一致,并且其转动的轴线都在同一水平面内并与焊件平行时,放在滚轮架上的焊件是不会产生轴向窜动的,这是理想的情况。 但实际上是不可能做到的。 尤其是焊件就不可能做到理想中的圆柱体。 假设只要将主、从滚轮架在水平和轴向上的位置找好,固定下来,下次再用时就不会窜动了。 但经过多次试验,这种方法是行不通的。 即使是同一个焊件,此时调整后已不再窜动,但换个方向旋转或将该焊件吊起移动位置后再放到滚轮架上,该焊件又会窜动了,更不用说换另一个焊件了。 国内一些厂家用在焊件端头硬项的方法。 这种方法对设备和焊件都有损害,实属无奈。 国外制造的防窜滚轮架虽能满足要求,可惜价格昂贵。 证明影响焊件做轴向窜动的主要原因是滚轮各轴线与焊件轴线的平行度。 焊接滚轮架的制造安装误差已有行业标准规定,误差的具体内容有滚轮的跨距、支承距、对角线长度、高度和偏角等允差,最终表现为螺旋角,因此筒体的轴向运动往往是不可避免的。 由于制造、安装等原因,滚轮和工件之间存在的螺旋角是工件产生轴向运动的内在因素。 2.1.1筒体和焊接滚轮架 焊接滚轮架一般由从动滚轮架和主动滚轮架或是混合滚轮架组成,每个滚轮架含有两个滚轮。 这样,筒体在焊接滚轮架上由四只滚轮支撑,在主动滚轮摩擦力的带动下绕自身轴线作匀速圆周运动,完成环缝焊接过程。 (如图2-4)。 图2-4焊接滚轮架和筒体 1—主动轮2—从动轮3—筒体 上图中,ɑ为中心角(支撑角),在实际焊接生产中ɑ多取60。 ,S为支撑距,L为滚轮跨距,D为筒体直径,d为滚轮直径,w为筒体角速度,可通过筒体直径D换算成圆周线速度V。 2.1.2空间几何位置关系 在理想的位置状态下,四支滚轮中心位于水平面上矩形的四个顶点上,每个滚轮轴线都与筒体轴线相互平行。 同时再将简体和滚轮视作理想圆柱体,则筒体在主动滚轮带动下回转时,不产生轴向力F,故不发生轴向运动。 但由于制造、安装等原因,滚轮相对于理想位置会偏转某个角度,或者四个滚轮的中心位于一般四边形的顶点上,或者四个滚轮的中心不共面,或者筒体本身的不圆度等,滚轮轴线与筒体轴线不平行互为异面直线时,滚轮与筒体之问的接触为点接触,使得筒体轴线和滚轮轴线不平行,则筒体在回转时必然受到轴向力F的作用而发生轴向运动。 经分析,筒体与单个滚轮之间的轴向相对运动由螺旋运动、弹性滑动、摩擦滑动三种方式组成。 1螺旋运动 由于滚轮轴线与筒体中心线不
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