《毕业设计论文焊接专机机械传动装置设计含全套CAD图纸》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计论文焊接专机机械传动装置设计含全套CAD图纸（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、优秀毕业设计，全套设计（图纸）加QQ 36296518目录第一章 绪论21.1焊接接技术的应用21.2焊接机械装备21.3焊接工艺确定分析4第二章 机械传动装置设计72.1传动方案的确定72.2 丝杠螺母的选择72.3、电动机选择8第三章 机械减速器设计123.1 齿轮的设计与计算123.1.1、按齿面接触疲劳强度设计123.1.2、校核齿根弯曲疲劳强度133.2轴的设计143.2.1高速轴的设计143.2.2、低速轴的设计163.3键的选择与校核183.3.1、高速级轴键的选择及校核183.3.2、低速轴上键的选择及校核183.4轴承的选择与校核193.4.1高速轴上滚动轴承的寿命193.4
2、.2低速轴上滚动轴承的寿命193.5 箱体结构尺寸选择20第四章 专用夹具结构设计214.1焊接夹具概述214.2 焊装夹具的定位原则：224.3 基准的选择234.4 焊装夹具的机构分析244.5、焊接专用夹具设计的步骤25第五章 送丝机设计275.1微型送丝机的设计原理275.2驱动轮的设计285.3压板及底板的设计29第五章 PLC设计概述32总结34致 谢35参考文献36 第一章 绪论1.1焊接接技术的应用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
3、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
4、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。1.2焊接机械装备焊接机械装备就是在焊接生产中与焊接工序相配合，有利于实现焊接生产机械化，自动化，有利于提高装配焊接质量，促使焊接生产过程加速进行的各种辅助装置和设备。这里称之为辅助装置和设备是为了与焊机相区别。焊机是焊接过程中的核心装备，它包括焊接电源，焊接控制箱，焊接机头等，有自己的独立系统，不属于焊接机械装备的范畴。而焊接机械装备相对焊机处于辅助
5、的地位，是配合焊机进行焊接生产的装置和设备。它包括的范围较广，按用途分，主要有焊接工装夹具、焊接变位机械和焊接输送机械三个方面，其次还有导电装置、焊剂输送与回收装置、坡口准备及焊缝清理精整装置等。他们又是焊接机械装备的从属装置。从使用范围来分，焊接机械装备又分为通用焊接机械装备和专用焊接机械装备两大类。通用焊接机械装备通用性强、适应性广，整台机械能适应产品结构的变化重复使用。它们可以组合在一起使用，也可以组装在焊接生产线上，成为焊接生产线的一个组成部分。由于这种装备通用性强，所以机械化、自动化水平不是很高，主要满足多品种、小批量焊接生产的需要。专用焊接机械装备是为了适应单品种、大批量焊接生产的
6、需要专门设计制造的。这种装备专业性强、生产率高、控制系统先进，能很好地满足产品结构、装焊工艺、生产批量的要求。例如：专用焊接工装夹具、专用焊接机床就属于这类装备。自动焊接专机是为特定的工件和一定形状的焊接接头而专门设计的焊接自动化设备。可以通过电气控制，气动控制和液压控制技术，实现对电动机、气动执行元件、液压执行元件的旋转或移动，实现工件焊缝与焊枪的相对运动，从而自动完成焊接接头的焊接工作。自动焊接专机是用于自动化生产的，要求人工或者机械手上下工件，焊接工装夹具自动将工件固定，定位，自动启动焊接电源的电弧，自动送丝和焊枪或工件的自动移动，焊接完成后自动退回，人工或机械手取下工件，其组成主要由焊
7、接系统、机械系统、电气控制系统构成。其中，焊接系统包括焊接电源及焊枪，主要有氩弧焊机、CO2焊机、MIG/MAG焊机、等离子焊机、埋弧焊机等等。当然，也有电阻焊，火焰焊、激光焊、电子束焊等焊接形式。前述几种焊接电源，氩弧焊机和等离子焊机可以采用焊缝金属自身融合，将两个工件焊接在一起，也可加上自动填丝机，完成较厚工件的焊接。CO2/MIG/MAG焊机及埋弧焊机都有自身的送丝系统，通过焊枪中心端部将焊丝送出。焊接参数由焊机上的控制旋钮调节。机械系统主要由床身机构、工装夹具及工件辅助支撑机构、焊枪微调机构、焊接工件或者焊枪移动机构等。床身机构:床身主要对设备起支撑作用，可以用铸造件或者焊接件构成。由
8、于铸造件生产周期长、成本高，所以现在基本上采用型材和钢板焊接后，经退火、精加工而成，可以快速制造和成本低，得到大量使用。工装夹具及辅助支撑机构：可以根据工件的加工面或定位孔，固定工件的相对位置，可以采用手动、气动、电动、液压控制夹具运动，实现装夹和定位工件。 焊枪微调机构：要焊枪对准焊缝，需要对焊枪的XYZ向进行三维调节，是焊枪的指向对准焊缝，同时根据焊接工艺要求，还需实现各方向的旋转功能。焊接工件或焊枪的移动机构：要完成直线、圆周或曲线焊缝的焊接，需要焊枪与工件的焊缝的轨迹的相对运动才能完成焊接要求。可以选择焊枪移动，也可选择工件运动。这个需要根据工件的形状和尺寸来决定设计思路。其设计原则是
9、机构最简单、控制最简单、工人装卸工件最方便为主。环缝焊是工件运动，焊枪不动，直缝焊机是工件不动，焊枪直线运动。本文所涉及的是接线盒的直缝焊接，所以采用的是直缝焊接，即工件不动焊枪作直线运动。所以，设计合适的焊接支架和焊接夹具来加紧、定位我们所要焊接的长度为6m的接线盒具，是保证焊接质量的重要保障。要实现高质量的均匀焊接，本焊接机需要采用PLC自动控制，来提高焊接效率。1.3焊接工艺确定分析 本文焊接工件材料为Q235，Q235是普通碳素结构钢的一种，其屈服强度大约为235MPa，并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小。由于含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛
10、。 Q235含碳量低，锰、硅含量也少，所以，通常情况下不会因焊接而产生严重硬化组织或淬火组织。低碳钢焊后的接头塑性和冲击韧度良好，焊接时，一般不需预热、控制层间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织，整个焊接过程不必采取特殊的工艺措施，焊接性优良。对焊接电源没有特殊要求，一般的交、直流弧焊机都可以焊接。在实际生产中，根据工件的不同加工要求，可选择手工电弧焊、CO2气体保护焊、埋弧焊等焊接方法。 由于焊接件尺寸的限制，为焊接方便须实现焊接自动化，所以选择利于实现焊接过程机械化和自动化的气体保护焊。气体保护焊具备以下特点：(1)电弧和熔池的可见性好，焊接过程中可根据熔池情况调节焊接参数； (2)
11、焊接过程操作方便，没有熔渣或很少有熔渣，焊后基本上蒙不需清渣；(3)电弧在保护气流的压缩下热量集中，焊接速度较快，熔池较小，热影响区窄，焊件焊后变形小；(4)有利于焊接过程的机械化和自动化，特别是空间位置的机械化焊接；(5)可以焊接化学活泼性强和易形成高熔点氧化膜的镁、铝、钦及其合金；(6)可以焊接薄板。气体保护焊接操作前的准备：（1）操作人员必须了解焊机构造原理，熟悉其机械系统，电气系统，熟悉电源箱和操作键盘上的各种开关，旋钮的功能，了解焊机的主要技术参数；（2）操作前应熟悉图纸及被焊工件的材质，堆焊部位等有关技术要求；（3）工作前对焊丝和焊剂要做质量检查，有产品出产合格证的方可使用。对焊丝
12、上的油污和铁锈要清除，对焊剂要按工艺要求进行烘培；（4）堆焊前，要对工件上堆焊部位的铁锈和油污清除干净；（5）根据堆焊的工艺要求，选择下降性、平特性、平特性的气保焊电源特性曲线，并将转换开关转到对应的位置上。选定直流电源的极性，正接法指工件接正极，焊丝接负极；反接法与此相反。调整焊机机头，讲机头沿水平方向对准焊缝，调节机头升降位置，使焊剂流出管的末端与工件的间隙取2540mm为宜；（6）开启焊剂供给阀，当机头末端漏出焊剂时，将红色开关调至“”位置，直到起弧。堆焊过程中，仔细调整焊接参数，主要是焊接电流和电弧电压，焊接电流的粗调节可在电源箱上进行，细调节在操纵盘上进行；（7）焊丝的检查。焊丝表面
13、应清洁，无氧化色，焊丝的横向低倍组织上不应有裂纹、折叠、气孔、分层、缩尾、金属或非金属夹杂物及其他影响使用的缺陷。焊丝应满足在自动或半自动焊接设备中均匀送进的要求。 气体保护焊接焊后检查：（1）破断试验检查：将焊接完的工件切割成小块，进行硬度检查，及焊接破断检查：主要是看焊接是否完全，焊缝中是否有气泡。（2）外观检查：1.凹坑：焊接后在焊缝背面形成的低于母材表面的局部低洼部分；2.未焊满：焊缝表面形成了连续活断续的沟槽；3.焊接裂纹：在焊接应力及其他致脆因素共同作用下，焊接接头中局部地区的金属院子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙。它具有尖锐的缺口和较大的长宽比的特征；焊接过程中，焊缝和
14、热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹；4.冷裂纹：焊接接头冷却到较低温度下时产生的焊接裂纹；5.延迟裂纹：钢的焊接接头冷却到室温后并经过一段潜伏期才出现的裂纹；6.焊根裂纹：沿应力集中的焊缝根部所形成的焊接冷裂纹。（3）无损检查：1.超声波探伤：利用超声波探测材料内部缺陷的无损检验法；2.射线探伤：采用X射线和Y射线照射焊接接头检查内部缺陷的无损检验法；3.磁粉探伤：才磁场中，铁磁性材料表层缺陷的漏磁场媳妇磁粉的现象而进行的无损检验法；4.渗透探伤：采用带有荧光染料或红色染料的渗透剂的渗透作用，现实缺陷痕迹的无损检验法；5.密封性检验：检查有无漏水、漏气和漏油等现象的实验。自动控
15、制气体保护焊接是一种高效焊接方法，由于它具有气体保护，所以用它能进行高质量焊接，又由于采用了PLC自动控制，因而焊缝均匀，焊接效率高，并且用PLC作为控制核心，可靠性高、控制功能强、编程方便、适用于恶劣的工业环境抗干扰能力强、具有各种接口与外部设备连接维修也非常方便，所以这种气体保护自动焊机被广泛应用。本文主要介绍接线盒焊接专机机械部分的设计。 第二章 机械传动装置设计2.1传动方案的确定根据设备技术要求及各种传动机构的性能制定传动方案： 2.1.1传动系统设计方案示意图传动方案分析：该设备用于接线盒等零件的直缝焊接，焊接的速度比较低，焊接的质量取决与焊接的速度快慢与稳定性。减速器采用单级圆柱直齿圆柱齿轮，大齿轮输出轴作为减速器的低速轴，可以使输出轴的转速稳定。整个系统传动不太大，电机须频繁启动，对系统的调速性能要求高，为了实现较好的无级调速，选择直流电动机，利用直流电路调速系统实现无级调速。减速器采用单级圆柱直齿圆柱齿轮减速器可以得到一定的传动比，利用二者联合调速可以得到较好的调速性能。2.2 丝杠螺母的选择1、丝杠螺母传动的特点及应用：用较小的扭矩转动丝杠（或螺母）可使螺母（或丝杠）获得较大的牵引力；可达到较高的降速传动比，使降速机构大为简
