防竄焊接滾輪架滾輪架體和驅動執(zhí)行系統(tǒng)設計【畢業(yè)論文+cad圖紙全套】

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要…………………………………………………………………………………………I</p><p>　　AbstractII</p><p>　　第一章 方案的選擇和確定1</p><p>　　1.1 滾輪架簡介1</p><p&

2、gt;　　1.2 滾輪架分類1</p><p>　　1.3 結構設計2</p><p>　　1.4滾輪驅動方案的擬定3</p><p>　　第二章 焊接滾輪架的設計與計算3</p><p>　　2.1 焊接滾輪架主要技術參數(shù)3</p><p>　　2.2 滾輪直徑的確定3</p><p&

3、gt;　　2.3 中心距的確定4</p><p>　　2.4 驅動圓周力和摩擦力的計算5</p><p>　　2.5 滾輪支反力的計算6</p><p>　　2.6 焊接滾輪架的電動機驅動功率的確定及型號選擇7</p><p>　　2.7聯(lián)軸器的選擇9</p><p>　　2.8 減速器的選擇9</p

4、><p>　　2.9 滾輪架滾輪的設計10</p><p>　　2.10 主動滾輪軸的設計與校核11</p><p>　　2.11 軸承的選擇與強度計算12</p><p>　　2.12齒輪的設計與校核13</p><p>　　2.13 軸承端蓋的設計錯誤!未定義書簽。</p><p>　

5、　第三章 焊接滾輪架的防竄研究16</p><p>　　3.1關于滾輪架軸向竄動的問題16</p><p>　　3.2調(diào)節(jié)方式的比較17</p><p>　　第四章 調(diào)速控制系統(tǒng)的總體設計19</p><p>　　4.1控制裝置的選擇19</p><p>　　4.2控制系統(tǒng)設計20</p>&

6、lt;p>　　參考文獻 …………………………………………………………………………………26</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　焊接滾輪架是借助主動滾輪與焊件之間的摩接力帶動焊接旋轉的變位機械。焊接滾輪架主要用于筒形焊件的裝配與焊接。焊接滾輪架按結構形式分為兩類：第一類是長軸式滾輪架，第二類是組合式滾輪架。本文主要對組合式小型焊

7、接滾輪架進行設計，并對軸、鍵等主要構件進行了校核。探討了滾輪架上簡體軸向運動的機理和特性,詳細比較了升降式、平移式和偏轉式三種機械調(diào)節(jié)方式的優(yōu)缺點,依據(jù)焊接滾輪架上工件軸向運動的理論基礎,分析了防止工件軸向竄動的一種調(diào)節(jié)方式。本文還介紹了通過變頻器對電動機進行速度調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)對滾輪速度的控制。</p><p>　　關鍵詞：焊接滾輪架 軸向運動 速度調(diào)節(jié)</p><p><b&g

8、t;　　Abstract</b></p><p>　　Welding roller is used initiative and welding pieces of the wheel between the Mount relay driven welding rotating mechanical deformation. Welding roller stands for the main pi

9、eces of tube welding and welding assembly. Welding roller standing by structural form is divided into two categories : the first category is long axis-wheel frame., the second category is modular roller frame. In this pa

10、per, 2000kg of modular T-welded wheel for the design, as well as axial, bond and other main component of </p><p>　　Key words: welding turning roller axial drifting speed regulation</p><p>　　第

11、一章 方案的選擇和確定</p><p><b>　　1.1 滾輪架簡介</b></p><p>　　滾輪架是容器生產(chǎn)中最常用的一種工藝裝備。焊接滾輪架是指借助焊件與主動滾輪間的摩擦力來帶動圓筒形（或圓錐形）焊件旋轉的裝置。它主要應用于筒形工件的縱向焊縫,環(huán)向焊縫的裝配和焊接作業(yè),也可以在焊接滾輪架上進行修整,割孔及探傷等作業(yè)。主要用于筒形焊件的裝配與焊接。若對主、從動

12、滾輪的高度作適當調(diào)整，也可進行錐體、分段不等徑回轉體的裝配與焊接。 對于一些非圓長形焊件，若將其裝卡在特制的環(huán)形卡箍內(nèi)，也可在焊接滾輪架上進行裝焊作業(yè)。</p><p>　　焊接滾輪架的使用能大大提高焊縫質(zhì)量，減輕勞動強度，提高工作效率。</p><p><b>　　1.2 滾輪架分類</b></p><p>　　1.2.1結構式分類</

13、p><p>　　長軸式滾輪架:滾輪沿兩平行軸排列，與驅動裝置相聯(lián)的一排為主動滾輪，另一排為從動滾輪，也有兩排均為主動滾輪的，主要用于細長薄形焊件的組對與焊接。</p><p>　　1—從動滾輪 2—主動滾輪 3—驅動裝置 </p><p>　　組合式滾輪架:使用時可根據(jù)焊件的重量和長度進行任意組合，使用方便靈活，對焊件的適應性很強，是目前應用最廣泛的結構形式。</

14、p><p>　　a)主動滾輪架 b)從動滾輪架 c)混合式滾輪架</p><p>　　1.2.2 調(diào)節(jié)方式分類</p><p>　　自調(diào)式的可根據(jù)焊件的直徑自動調(diào)整滾輪的間距：</p><p>　　非自調(diào)式的是靠移動支架上的滾輪座來調(diào)節(jié)滾輪的間距。</p><p>　　自調(diào)式焊接滾輪架

15、 非自調(diào)式焊接滾輪架</p><p><b>　　1.3 結構設計</b></p><p>　　1.3.1滾輪架結構選擇</p><p>　　結構選擇：采用組合式滾輪架。</p><p>　　組合式滾輪架特點 ：使用時可根據(jù)焊件的重量和長度進行任意組合，使用方便靈活，對焊件的適應性很強，是目前應用最廣泛的結構形式。 &l

16、t;/p><p>　　1.3.2 滾輪架調(diào)節(jié)方式選擇 </p><p>　　調(diào)節(jié)方式選擇：采用自調(diào)式滾輪架。</p><p>　　自調(diào)式滾輪架特點：自調(diào)式滾輪架根據(jù)工件直徑大小自動調(diào)節(jié)滾輪支架的角度，滿足不同直徑工件的支撐及旋轉驅動。</p><p>　　1.4滾輪驅動方案的擬定</p><p>　　為了保

17、證一對主動輪的速度同步，采用由一個電機同時驅動兩個主動輪。</p><p><b>　　傳動方案設計如下圖</b></p><p><b>　　傳動方案簡圖</b></p><p>　　第二章 焊接滾輪架的設計與計算</p><p>　　2.1 焊接滾輪架主要技術參數(shù)</p><

18、p>　　額定載重量：2t； </p><p>　　工件直徑：250~1600mm； </p><p>　　滾輪圓周速度：6~60m／h </p><p>　　2.2 滾輪直徑的確定</p><p>　　由下表可知本次設計的2t滾輪架選取滾輪直徑Dr=250mm；工件筒體直徑Dmin=250mm，Dmax=1600mm。<

19、/p><p>　　焊接滾輪架技術參數(shù)表</p><p>　　2.3 中心距的確定</p><p>　　當中心角的時支反力和圓周力急劇增大，相反，當角太小時，滾輪架上的筒體焊件放置有可能不穩(wěn)定。因此在實際應用中為使焊件在滾輪架上獲得可靠的穩(wěn)定性，并保證焊件可以平穩(wěn)的轉動應大于。我國制定的焊接滾輪架行業(yè)標準（JB/T 9187-1999）中規(guī)定中心角應在到之間。</p

20、><p>　　取l= 100mm </p><p>　　則L2=L1+2l </p><p>　　且 α1<110° α2>45°

21、 </p><p>　　所以 mm <L1< 820 mm </p><p><b>　　取

22、L1=800mm</b></p><p>　　2.4 驅動圓周力和摩擦力的計算</p><p><b>　　焊接滾輪架受力簡圖</b></p><p>　　上圖所示為焊件滾輪架及焊件的受力簡圖，圖中2，3均為主動滾輪。當重量為G、其偏心距e=0的筒體焊件1靜置在主、從動滾輪座上時，則主、從動滾輪上的支反力相等，即</p>

23、<p>　　式中 —中心角；D—焊件直徑；</p><p><b>　　Dr—滾輪直徑；</b></p><p>　　L—主動滾輪之間的橫向距離；</p><p>　　當偏心距時滾輪切向摩擦力</p><p>　　式中：-------中心角</p><p>　　b-------與滾輪

24、幾何尺寸和材料有關的系數(shù)</p><p><b>　　其中</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Dr————滾輪直徑</p><p>　　————滾輪軸直徑，初取=60mm</p><p>　　f ———— 滾輪與滾輪軸摩擦因數(shù)（滾動軸承f

25、=0.02）</p><p>　　u ———— 滾輪與焊件表面之間的摩擦因數(shù)（鋼輪為=0.6~0.8，橡膠輪為=2.5~3.5）。這里取=3.5。</p><p>　　2.5 滾輪支反力的計算</p><p>　　放在滾輪架上的筒體轉動時，驅動圓周力Fl和F2將使支反力Ff1、Ff2發(fā)生變化。實際上，焊件只有按圖所示位置逆時針轉動時，因Fl、F2力的方向向下，才使F

26、f1、Ff2數(shù)值增大，且增大的份額往往超過因角增加或者摩擦因數(shù) 增加而增大的份額。如果焊件順時針轉動，則F1、F2方向向上，、的數(shù)值減小。所以,計算滾輪最大支反力時，應以上圖所示的焊件重心位置和轉向為準進行計算。</p><p><b>　　經(jīng)公式推導得：</b></p><p>　　經(jīng)過數(shù)據(jù)代入計算 ：可以得出 </p><p>　　2.6

27、 焊接滾輪架的電動機驅動功率的確定及型號選擇</p><p>　　2.6.1滾輪軸上的載荷與驅動功率的計算</p><p>　　當已知滾輪架上的驅動圓周力和支反力后，每個滾輪和軸徑上的計算載荷為</p><p>　　式中 —作用在一個主動輪上的載荷</p><p>　　—同一列上的滾輪座數(shù)量</p><p>　　—載

28、荷作用不均勻系數(shù)，當=2時，=1.當 時，=1.2～1.3</p><p><b>　　則每一輪軸的扭矩</b></p><p>　　式中： ————輪軸的扭矩</p><p>　　————滾輪切向摩擦力</p><p><b>　　————滾輪直徑</b></p><p>

29、;　　————滾輪與滾輪軸摩擦因數(shù)</p><p>　　————主動滾輪上的支反力</p><p>　　————荷載作用不均勻系數(shù)，當=2時，</p><p>　　————同一列上滾輪座數(shù)量</p><p><b>　　經(jīng)計算：</b></p><p>　　焊接滾輪架的電動機驅動功率：</p

30、><p>　　式中：N————每個主動滾輪電動機驅動功率</p><p>　　————主動滾輪軸的傳遞轉矩（N*m）</p><p>　　n————主動滾輪的轉速，即許用最高轉速（r/min）</p><p>　　————傳動機構總效率</p><p>　　其中：由于我國在1990年頒布了焊接滾輪架的行業(yè)標準（ZBJ/T3

31、3003-1990）中規(guī)定：主動滾輪的圓周速度應在6－60m/h范圍內(nèi)無級可調(diào)。主動滾輪按最大線速度進行計算：</p><p><b>　　主動滾輪轉速 </b></p><p>　　式中Dr——mm ，</p><p><b>　　V——m/s</b></p><p><b>　　經(jīng)計

32、算：</b></p><p>　　2.6.2焊接滾輪架電動機型號的確定</p><p>　　焊接滾輪架的電動機驅動功率</p><p>　　N=Mn*n/9550/η=0.12KW</p><p>　　式中 N—每個主動滾輪電動機的驅動功率（kw）；</p><p>　　—主動滾輪軸的傳遞扭矩（N

33、3;m）；</p><p>　　n—主動滾輪的轉速，即許用最高轉速（r/min）；</p><p>　　—傳動機構的總效率.</p><p><b>　　電動機型號的確定</b></p><p>　　焊接滾輪架的行業(yè)標準（JB/T9187-1999）中明確規(guī)定了主動輪應采用直流電動機或交流寬頻電動機驅動。由于目前通過交流

34、變頻調(diào)節(jié)電動機的技術已經(jīng)非常成熟，并且調(diào)節(jié)控制比較簡單，所以選擇使用交流三相異步電動機。</p><p>　　上面計算的電動機功率為0.12kw*2=0.24kw，但根據(jù)焊接滾輪架的行業(yè)標準（JB/T9187-1999）中規(guī)定了不同噸位的焊接滾輪架的電動機最小功率： </p><p>　　不同噸位焊接滾輪架電動機最小功率表</p><p>　　根據(jù)上訴情況電動機功率

35、應放大數(shù)倍，電動機決定選用型號為Y802-4，額定功率0.75KW，最高轉速1390r/min。</p><p>　　2.7聯(lián)軸器的選擇 </p><p>　　聯(lián)軸器的類型很多．根據(jù)其是否包含彈件元件，可以劃分為剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器兩大類。剛性聯(lián)軸器根據(jù)正常工作時是否允許兩個半聯(lián)軸器軸線產(chǎn)生相對位移又分為固定式剛性聯(lián)袖器和可移式剛性聯(lián)袖器。固定式剛性聯(lián)軸器，要求被聯(lián)接兩軸軸線嚴格對中，因

36、為它不能補償兩軸的相對位移。其常用類型有夾殼聯(lián)軸器和凸緣聯(lián)軸器等?？梢剖絼傂月?lián)軸器可以通過兩半聯(lián)軸器間的相對運動來補償被聯(lián)接兩軸的相對位移。其常用類型有十字滑塊聯(lián)軸器、齒輪聯(lián)軸器和萬向聯(lián)軸器等。</p><p>　　剛性聯(lián)軸器由于結構簡單、成本低、可傳遞較大轉矩，故當轉速低、無沖擊、軸的剛性大、對中性較好時常采用。凸緣聯(lián)軸器(亦稱法蘭聯(lián)軸器)是利用螺栓聯(lián)接兩凸緣(法蘭)盤式半聯(lián)軸器，兩個半聯(lián)軸器分別用鍵與兩軸聯(lián)接

37、，以實現(xiàn)兩軸聯(lián)接，傳遞轉矩和運動。凸緣聯(lián)軸器結構簡單，制造方便，成本較低，工作可靠，裝拆、維護均較簡便，傳遞轉矩較大，能保證兩軸具有較高的對中精度，一般常用于載荷平穩(wěn)，高速或傳動精度要求較高的軸系傳動。 </p><p>　　根據(jù)以上特點，選擇與電動機相連的聯(lián)軸器采用凸緣式剛性聯(lián)軸器,再根據(jù)軸徑大小查《機械設計與制造簡明手冊》選用型號GYDL5型。 </p><p>　　2.8 減速器的選

38、擇</p><p>　　蝸桿減速器按蝸桿外形結構分為圓柱蝸桿減速器，環(huán)面蝸桿減速器，錐蝸桿減速器三大類。</p><p>　　本次采用圓弧圓柱蝸桿減速器。蝸桿傳動是傳遞交錯軸之間的動力常用的交錯角∑=90°。它具有單級轉動比大工作平穩(wěn)，振動小，噪音低及可做成自鎖形式等特點。</p><p>　　圓弧蝸桿傳動除具有普通蝸桿傳動的優(yōu)點外，還有以下特點：<

39、/p><p>　　齒形優(yōu)良，蝸桿渦輪齒面為凹凸共軛嚙合，當量曲率小，齒面間潤滑油膜容易形成，齒面接觸應力低具有良好的強度和潤滑集合條件。</p><p>　　接觸線及形狀分布合理。蝸桿和渦輪嚙合時瞬間接觸線相對滑動方向形成的夾角近于直角。傳動效率高。</p><p>　　輪齒強度高，抗沖擊能力高。</p><p>　　減速器選用標準件，其型號的選

40、定是根據(jù)傳動比和中心距綜合考慮選定的。中心距不能超過滾輪安裝的高度，即滾輪中心軸離地面的距離。選定中心距為100。</p><p>　　再根據(jù)工作條件：工作荷載平穩(wěn)無沖擊，每日工作8小時，每小時啟動10次，啟動轉矩為輸出轉矩的2.5倍。</p><p>　　根據(jù)《機械傳動裝置選用手冊》：</p><p>　　與滾輪相連的減速器選擇型號： CWU 100－20－Ⅰ

41、JB/T6387-92 外形尺寸查看了《機械傳動裝置選用手冊》表3.1－1。</p><p>　　2.9 滾輪架滾輪的設計</p><p>　　滾輪架的滾輪結構主要有四種類型，其特點和使用范圍見下表。 </p><p><b>　　滾輪的結構特點表</b></p><p>　　由于滾輪架的額定載荷是2t，所以

42、選用膠輪結構。橡膠輪緣的滾輪常因結構不合理，或橡膠質(zhì)量不佳或掛膠工藝不完善，使用不久就會發(fā)生擠裂，脫膠而破壞。為此，設計滾輪時，常常在橡膠輪緣兩側開出15度的倒角，以留出承載后橡膠變形的空間，避免擠裂。另外，常在橡膠輪輞與金屬的結合部，將金屬輪面開出多道溝槽，以增加橡膠與金屬的接觸面積，強化結合牢度，避免脫膠。</p><p>　　本次所設計的滾輪直徑為250mm，寬150mm。滾輪邊緣采用橡膠來增大摩擦力。&l

43、t;/p><p>　　2.10 主動滾輪軸的設計與校核</p><p>　　設主動滾輪軸上兩軸承中點間的距離L=175mm，則在的作用下，主動滾輪軸的彎曲力矩</p><p>　　Mw=P*L/4=8540.25ｘ175/4=37.36ｘ105N·mm</p><p>　　又因為每一輪軸的扭矩</p><p>　

44、　所以主動滾輪所受的當量彎矩</p><p>　　用初步估算的方法，即按純扭矩并降低許用扭轉切應力確定軸徑d，計算公式：</p><p>　?。ㄔ撝鲃訚L輪軸采用45鋼制造，σb=590Mpa，其許用安全系數(shù)取，，則[σ]= σb/nb=590/2=295Mpa,）這就是說只要主動滾輪軸的最小軸徑大于23.3mm，即可滿足使用要求，</p><p><b>

45、　　附著力驗算：</b></p><p>　　為了保證焊件在主動滾輪上不打滑，焊件在滾輪上的有效摩擦因數(shù)f應滿足</p><p>　　在滾輪上的有效摩擦因數(shù)；</p><p>　　—焊件在滾輪上的許用摩擦因數(shù)，采用橡膠輪時，，取=0.3。</p><p>　　因為f=F1/Ff1=653.3/17068=0.038≤[fp]=0.

46、3</p><p>　　故實際的附著力滿足設計要求</p><p>　　2.11 軸承的選擇與強度計算</p><p>　　2.11.1軸承的選型</p><p>　　軸承分為滾動軸承，滑動軸承兩類。</p><p>　　滑動軸承工作時，軸與軸承之間存在滑動摩擦。其缺點是摩擦損耗較大，使用維護也較復雜。而滑動軸承的優(yōu)點

47、是：</p><p>　　結構簡單，制造、裝拆方便。</p><p>　　具有良好的耐沖擊性和良好的吸振性能。</p><p>　　承載能力大，使用壽命長。</p><p>　　因此滑動軸承在高速、精密機構和低速重載、床、沖壓機械和農(nóng)業(yè)機械中如高速精密機、沖壓機械和農(nóng)業(yè)機械中應用較多。</p><p><b>

48、;　　滾動軸承圖</b></p><p>　　滾動軸承是依靠主要元件間的滾動接觸來支承轉動零件的。其基本結構如上圖所示，它一般是由內(nèi)圈1、外圈2、滾動體3和保持架4等組成。內(nèi)圈安裝在軸頸上并一起轉動，外圈安裝在軸承座上。滾動軸承的內(nèi)、外圈上加工有滾道，當內(nèi)、外圈相對轉動時，滾動體即在內(nèi)、外因的滾道中滾動。常用的滾動體有球、圓柱滾子、滾針、圓錐滾子、球面滾子、非對稱球面滾子等。保持架用于將滾動體彼此分開

49、，以免它們之間相互接觸產(chǎn)生摩擦</p><p>　　與滑動軸承相比，滾動軸承具有摩擦阻力小、功耗少、啟動靈活、互換性好等優(yōu)點，因而獲得了廣泛的應用，其缺點是抗沖擊能力差，轉速過高時易出現(xiàn)噪音等。滾動軸承已標準化，并由專業(yè)廠家生產(chǎn)。</p><p>　　此次設計的2噸焊接滾輪架，根據(jù)滾輪軸徑40mm選用圓柱滾子軸承 ，型號2208。</p><p>　　2.11.2軸

50、承的強度計算</p><p>　　為限制滾動軸承在靜載荷或沖擊載荷作用下產(chǎn)生過大的塑性變形，應進行靜強度計算。</p><p>　　式中： P — 當量載荷</p><p>　　— 動載荷系數(shù)（查《機械設計基礎》表14—9可知，平穩(wěn)或有輕微沖擊時，為1.0-1.2。選擇=1.2進行設計）</p><p><b>　　R — 徑向荷

51、載</b></p><p><b>　　A — 軸向荷載</b></p><p>　　X — 徑向荷載系數(shù)（查《機械設計基礎》表14—10可知X=1）</p><p>　　Y — 軸向荷載系數(shù) 因為采用的是圓柱滾子軸承，軸向力為0.</p><p>　　經(jīng)計算P=20481.6N</p>&l

52、t;p><b>　　當量靜載荷應滿足：</b></p><p>　　式中：P——當量靜載荷</p><p>　　C——基本額定靜載荷（查簡明機械設計手冊表15-20知，C=42770N)</p><p>　　S——靜載荷安全系數(shù)(查機械設計基礎表14-12知，S=0.9）</p><p>　　經(jīng)計算=36524.8

53、，P=20481.6，軸承強度滿足要求。</p><p>　　2.12齒輪的設計與校核</p><p>　　1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)</p><p>　　1)選用直齒圓柱齒輪傳動</p><p>　　2)焊接滾輪架為一般工作機器，速度不高，由有機設書表10-8知，選用7級精度（GB10095-88）</p><

54、;p>　　3)材料選擇：有機設書表10-1選擇小齒輪材料為40Cr鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS。二者材料硬度差為40HBS。</p><p><b>　　4)選齒輪齒數(shù)為，</b></p><p>　　2、按齒面接觸強度設計</p><p>　　由設計計算公式（10-21）進行試算，即&l

55、t;/p><p>　　(1)確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值</p><p><b>　　1)試選載荷系數(shù) </b></p><p>　　2)計算小齒輪傳遞的轉矩</p><p>　　3)由表10-7選取齒寬系數(shù) </p><p>　　4)由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù) </p><

56、;p>　　5)由機械設計圖10-21d按齒面硬度查得：</p><p>　　齒輪的接觸疲勞強度極限；</p><p>　　6)由式10-13計算應力循環(huán)次數(shù) </p><p>　　7)由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù) </p><p>　　8)計算接觸疲勞許用應力</p><p>　　取失

57、效概率為1%，安全系數(shù)S=1，得:</p><p><b>　　(2）計算</b></p><p>　　1)試算齒輪分度圓直徑，代入數(shù)值：</p><p><b>　　=</b></p><p>　　59.4mm<100mm,故設計合適</p><p>　　3.按齒根彎

58、曲強度設計</p><p>　　由式（10-5）得彎曲強度的設計公式為</p><p>　　確定公式內(nèi)各計算數(shù)值</p><p>　　1)計算載荷系數(shù) </p><p>　　2)查取齒形系數(shù) </p><p>　　由表10-5查得 </p><p>　　3)查取應力較

59、正系數(shù)</p><p>　　由表10-5查得 </p><p>　　4)由圖10-20c查得</p><p>　　小齒輪的彎曲疲勞強度極限 </p><p>　　5)由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) </p><p>　　6)計算彎曲疲勞許用應力</p><p>　　取彎曲

60、疲勞安全系數(shù)S=1.4,得</p><p><b>　　7)計算齒輪的</b></p><p><b>　　(2)設計計算：</b></p><p>　　因為1.27mm<2.5mm，故設計符合。</p><p>　　2.13 軸承端蓋的設計</p><p>　　如下圖

61、所示，根據(jù)軸承座孔（外圈）直徑80mm由《機械設計課程設計》表4—6查得軸承端蓋螺釘直徑為d3=12mm，螺釘數(shù)目為4個。如下圖所示，由《機械設計課程設計》頁可知，</p><p>　　D4=D-(10~15mm) 得D4=50mm</p><p>　　D0=D+2.5D3 D0=110</p><p>　　e=（1~1.2）d3

62、 e=12 </p><p>　　D2=D0+2.5D3 D2=160</p><p>　　軸承端蓋、軸承透蓋都是按照此尺寸設計。</p><p>　　第三章 焊接滾輪架的防竄研究</p><p>　　3.1關于滾輪架軸向竄動的問題</p><p>　　如果焊接滾輪和焊件都是理想的圓柱體，且各滾輪尺寸

63、一致，并且其轉動軸線都在同一水平面內(nèi)并與焊件軸線平行時，放在滾輪架上的焊件是不會產(chǎn)生軸向竄動的，這是理想情況。但實際上是不可能做到的，尤其是焊件就不可能做到理想中的圓柱體。 多次試驗證明將主、從滾輪架在水平和軸向上的位置找好，固定下來，下次再用時仍會竄動。即便是同一個焊件，此時調(diào)整后已不再竄動，但換個方向旋轉或將該焊件吊起移動位置后再放到滾輪架上，該焊件又會竄動了，更不用說換另外一個焊件了。 國內(nèi)一些工廠采用在焊件端頭硬

64、頂?shù)霓k法，這種辦法對設備和焊件都有損害，實屬無奈。國外制作的防竄滾輪架，雖能滿足要求，可惜價格較昂貴。 理論和實踐都證明：影響焊件做軸向竄動的主要原因是滾輪各軸線與焊件軸線的平行度。因此，在制造和使用焊接滾輪架時，首先要盡量做到：</p><p>　?、?主、從滾輪架都位于同一中心線上。</p><p>　?、?各滾輪的軸線都在一個水平面內(nèi)且相互平行。</p><

65、;p>　?、?滾輪間距相等。 實際上，焊件在滾輪架上的軸向竄動，其焊件本身是在作螺旋運動，如能采取措施，把焊件的左旋及時地改為右旋或將右旋改為左旋，直至焊件不再作螺旋運動為止。 目前，已有三種執(zhí)行機構可完成此任務： （1）升降式調(diào)節(jié)是通過舉升機構改變一個從動滾輪的位置(其中心軌跡為一段弧線)來改變筒體一側中心的位置,從而實現(xiàn)螺旋角的改變的。 （2）偏移式執(zhí)行機構　從動滾輪架的兩側滾輪沿其垂直中心線可

66、做同向偏移，以此改變滾輪與焊件的軸向摩擦分力。</p><p>　?。?）平移式執(zhí)行機構　從動滾輪架的兩側滾輪可以同時垂直于焊件軸心線做水平移動，從而達到調(diào)節(jié)焊件軸心線以及調(diào)節(jié)滾輪軸線夾角的目的。</p><p>　　3.2調(diào)節(jié)方式的比較</p><p>　　由于調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的非協(xié)調(diào)成分將導致筒體與滾輪間的軸向力和摩擦滑動,容易使筒體擦傷,并加劇滾輪輪面的磨損.因此從

67、調(diào)節(jié)量的組成來看,在三種調(diào)節(jié)方式中以平移式為優(yōu),而且平移式機構的橫向尺寸較小,適于工作場地受限制的場合.但平移式調(diào)節(jié)要求兩個從動滾輪同步水平移動,滾輪架的噸位不能太大.</p><p>　　從調(diào)節(jié)的靈敏度來看,由于筒體重力可自然消除舉升機構傳動鏈上的往復運動間隙,因此在三種調(diào)節(jié)方式中以升降式為優(yōu),而平移式和偏轉式機構均需采取專門措施來消除其傳動鏈上的往復間隙,特別是低速級的間隙.此外,兩個舉升機構組合起來還可作為

68、裝配滾輪架使用.</p><p>　　從對焊接過程的影響來看,則以偏轉式為優(yōu),因為升降式和平移式機構在調(diào)節(jié)時均要改變筒體軸線的位置,特別是當焊縫位于從動滾輪一側時,影響更大.偏轉式調(diào)節(jié)的缺點是,由于希望能夠對支承距s進行無級調(diào)節(jié),以所要求的關系,從而增加了機構的復雜性;否則在調(diào)節(jié)過程中,偏轉滾輪將直接對筒體產(chǎn)生方向不定的軸向推力,加劇滾輪輪面的磨損,并增大偏轉機構的功率.其次是在調(diào)節(jié)量中非協(xié)調(diào)成分占的比例大,對于

69、滾輪架的制造安裝誤差要求更嚴格. </p><p>　　防軸竄焊接滾輪架三種機械調(diào)節(jié)方式的綜合比較</p><p>　　綜合上述三種調(diào)節(jié)方式的比較，由于頂升式執(zhí)行機構調(diào)節(jié)靈敏度較高，所以這次設計中采用此種調(diào)節(jié)方式。</p><p><b>　　3.3調(diào)節(jié)傳動方案</b></p><p><b>　　調(diào)節(jié)傳動

70、示意圖</b></p><p>　　第四章 調(diào)速控制系統(tǒng)的總體設計</p><p>　　4.1控制裝置的選擇</p><p>　　4.1.1變頻器的選擇</p><p>　　由電動機的功率，并且運輸帶屬于恒轉矩負載，根據(jù)變頻器型號表可以選出，所需變頻器型號為EV1000-2T0007G.</p><p>　

71、　變頻器具體參數(shù)如下：</p><p><b>　　變頻器的外形圖</b></p><p>　　4.1.2 PLC的選擇</p><p>　　PLC的選擇主要應從PLC 的機型、容量、I/O模塊、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯(lián)網(wǎng)能力等方面加以綜合考慮。PLC機型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護方便的前提下,力爭最佳的性能價格比。選

72、擇時應主要考慮到合理的結構型式,安裝方式的選擇,相應的功能要求,響應速度要求,系統(tǒng)可靠性的要求,機型盡量統(tǒng)一等因素。</p><p>　　綜合以上選型基本原則，選擇的PLC為EC10-1006BTA</p><p>　　EC10-1006BTA主模塊外形結構及端口分布</p><p><b>　　4.2控制系統(tǒng)設計</b></p>

73、<p>　　4.2.1 PLC與變頻器自由口協(xié)議通訊</p><p>　　組網(wǎng)方式：單機RS485連接</p><p>　　PLC與變頻器組網(wǎng)方式</p><p><b>　?。?）關鍵參數(shù)設置</b></p><p><b>　　1）變頻器</b></p><p&g

74、t;<b>　　2）PLC</b></p><p>　　在Controlstar“系統(tǒng)塊”的“通訊口”選項卡中設置相應的通訊參數(shù)，包括波特率，起始位，數(shù)據(jù)位,停止位，校驗位和PLC站地址。</p><p>　　PLC與變頻器通過RS485接口連接。</p><p><b>　　電氣原理圖</b></p>&l

75、t;p>　　4.2.2根據(jù)所需的速度分配變頻器控制電動機的頻率。</p><p>　　4.2.3連接按鈕與PLC的輸入端并分配各按鈕的功能。</p><p>　?。ㄋ模┚帉懗绦蛉缦拢?</p><p><b>　　程序注釋：</b></p><p>　　如上述程序所示，X0，X1 ，X2 ，X3， X4 分別對應S

76、B1,SB2,SB3,SB4,SB5五個正轉速度按鈕，X5對應的SB6為停止按鈕，X6對應的SB7為反轉按鈕。</p><p>　　當按下SB1,SB2,SB3,SB4,SB5這五個正轉速度按鈕其中一個時，在延遲0.5秒后，變頻器將按照事先已確定好的頻率來驅動電機，則電機開始按照五個不同的速度進行正轉。</p><p>　　在需要停止的時候，按下SB6按鈕，電動機將會停止轉動。</p

77、><p>　　在需要反轉的時候，按下SB7反轉按鈕，電動機將會已一個事先預定的速度進行反轉，在需要停止的時候按下SB6按鈕即可停止。</p><p><b>　　參 考 文 獻</b></p><p>　　[1] 陳煥明.焊接工裝設計.2006年 北京 航天工業(yè)出版社</p><p>　　[2] 孫桓 等.機械原理.2006

78、年 北京 高等教育出版社</p><p>　　[3] 羅圣國.機械設計課程設計手冊.北京科技大學</p><p>　　[4]楊裕根 等.現(xiàn)代工程圖學（第三版）2008年 北京郵電大學出版社</p><p>　　[5]風清秀 等.機電傳動控制（第五版）2011年 華中科技大學</p><p>　　[6]王三民.機械設計計算手冊 2008年 化學

79、工業(yè)出版社</p><p>　　[7]紀名剛.機械設計（第八版）2006年 高等教育出版社</p><p>　　[8]劉艷革．焊接用自調(diào)式滾輪架設計 .化工機械　第2期P103　1998</p><p>　　[9]朱孝錄等．機械傳動裝置選用手冊　1999年 機械工業(yè)出版社</p><p>　　[10]劉鴻文. 材料力學 2006年 高等教育出

80、版社</p><p>　　[11]沈風剛.工件在焊接滾輪架上軸竄機制及防止措施的對比研究:[碩士學位論文]. 1994年 甘肅工業(yè)大學焊接工程系 </p><p>　　[12]馬 杭,王 政等.焊接滾輪架上筒體的軸向運動 1993年 甘肅工業(yè)大學學報</p><p>　　[13]中華人民共和國行業(yè)標準.ZBJ 33—