75公斤焊接滚轮架设计.zip
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- 75公斤焊接滚轮架设计
摘 要
近年来，焊接工业得到了很快的发展，焊接设备也相继出现，各种焊接支架也得到了运用，在圆形工件内外环缝的焊接中组合式焊接滚轮架很受青睐，慢慢的取代长轴式、固定式等焊接滚轮架获得了广泛的应用,如何设计较好使用的滚轮架仍值得探讨。
随着生产的自动化，滚轮架在生产中的地位也日益突出。目前国外众多的焊接设备制造厂都在生产焊接滚轮架。产品规格型号多，结构差别也很大，各自有着不同的用途，有不同的特点。国内的重型焊接滚轮架用户则主要集中在大型石油化工、电站设备制造等行业上。使用的焊接滚轮架来自不同的国家。
焊接滚轮架是借助工件与主动滚轮间的摩擦力来带动工件旋转的机械装置,主要用于回转体工件的装配与焊接。本次设计题目是一台75公斤焊接滚轮，主动滚轮与从动滚轮架各自独立，二者可根据工件的重量、长度任意组合。使用灵活，适应性强，是目前最广泛的一种结构形式。
其设计的主要内容包括：75公斤焊接滚轮架的底座，主动滚轮机构、从动滚轮机构等的机械设计、装配图和零件图设计。对滚轮架、调整方式、传动方式等可采用不同的设计方案。整个机械系统应简单可靠，操作方便、经济适用。编写相应的设计说明书。
关 键 词：焊接，滚轮架，可调式，调速
目 录
前 言 1
第1章 课题简介及焊接滚轮架发展史 4
§1.1国内外的发展现状 7
§1.2我国焊接滚轮架的发展 8
第2章 焊接滚轮架的总体方案设计 11
§2.1组合式滚轮架的特点： 11
§2.2滚轮驱动方案 12
§2.3 齿轮的选择 13
§2.5连轴器的选用： 15
§2.6滚轮架滚轮的设计 15
§2.7轴的设计 16
§2.8轴承的选用 17
§2.9轴承端盖的设计 18
§2.10 键的设计 18
§2.11机架的设计 19
§2.12 表面粗糙度 20
第3章 电机和传动装置动力参数计算与校核 22
§3.1焊接滚轮架的设计计算 22
§3.1.1驱动圆周力与支反力的分析及中心角的确定 22
§3.1.2 焊接滚轮架的受力 25
§3.1.3滚轮支反力的计算 26
§3.2电动机的选定 29
§3.3 传动装置动力参数计算 30
§3.4蜗杆轴的设计及校核 31
§3.5蜗轮蜗杆传动设计 36
§3.6键的校核 38
§3.6.1蜗杆轴上与联轴器相接的两个键 39
§3.6.2蜗轮轴上连接蜗轮的键 39
§3.6.3蜗轮轴上连接滚轮的键 39
§3.7轴承寿命计算 40
§3.8轴承的强度计算 41
结 论 43
参考文献 44
致 谢 45
前 言
焊接是一种制造技术，它是适应工业发展的需要，以现代工业为基础发展起来的，并且直接服务于机械制造工业。焊接技术的发展与制造工业的需要紧密相关，一般工业先进国家，钢产量的50%左右需采用焊接工艺才能形成产品，在石油化工、矿山冶金、金属结构、起重运输、水陆交通、航天航空、桥梁建筑、电力能源等机械设备制造部门，焊接都有着广泛的应用。许多设备中的大型结构，几乎都是焊接结构。现在，随着科学技术的进步，生产规模的日益扩大，焊接结构正朝着超大型，高容量，高参数，耐磨，耐低温，耐动载的方向发展，这就不仅需要为焊接生产提供质量更高，性能更好的各种焊机，焊接材料和焊接工艺，而且要求提供各种性能优异的焊接工装设备，使焊接生产实现机械化和自动化，减少人为因素干扰，达到保证和稳定焊接质量，改善焊工劳动条件，提高生产率，促进文明生产的目的。但是，焊接生产是综合性生产，在焊接制造过程中，除了焊接工序本身外，前后还有很多工序的配合，如备料、输送、装配、检验、校正等工序。因此，焊接生产的机械化自动化不仅仅局限于焊接工序本身，而且包括了与焊接工序相衔接的上下各工序的机械化，自动化。只有各工序实现了机械化，自动化，才能实现焊接生产的综合机械化，自动化。
焊接滚轮支架是一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一，也是焊接生产设计的主要任务之一。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一种迫切的需求，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一部分，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。
焊接滚轮架应用于大型石油化工、电站设备制造、重型设备制造行业。焊接辅助设备，可根据筒体直径大小采用丝杆调节或螺钉分档移动滚轮调节中心距,与操作架、电焊机配套使用，可实现工件内外纵、环缝的焊接。进口变频器无级调速，精度高、范围广。
用新材料制成焊接结构，焊接热效应会引发结构不完整性,即使采用特种焊接技术,仍然还会有三个方面的问题:
(1)冶金不均匀性（母材、HAZ、焊缝）
(2)几何不完善性（变形、偏离设计容限）
(3)力学不连续性（应力集中、缺陷、损伤）
焊接科技发展的历程就是不断解决这些难题,寻求最佳方案的历史。为满足现代运载工具更快、更轻、更强（更高、更远、更深）的技术目标，对焊接结构完整性研究和技术开发越来越显得重要。从产品结构服役全寿命周期的安全、可靠出发，从最终用户提出的技术要求，设计师们的构思与选材开始，制造工程中的方法与技术的优化和使用过程中的维修与监测，均应科学地引入断裂力学判据、损伤容限准则，加强焊接力学（裂纹力学、应力变形控制）研究[2]。
焊接滚轮架的应用可以给人类带来许多好处,如：
﹙1﹚减少劳动力费用；
﹙2﹚提高生产率；
﹙3﹚改进产品质量；
﹙4﹚增加制造过程的柔性；
﹙5﹚减少材料浪费；
﹙6﹚降低生产成本；
﹙7﹚消除危险和恶劣的劳动岗位。 ...
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