h型钢焊接设备设计论文.doc

1 前言 在科学技术飞速发展的当今时代，焊接已经成功地完成了自身的蜕变。很少有人注意到这个过程何时开始，何时结束。但它确确实实地发生在过去的某个时段。我们今天面对着这样一个事实：焊接已经从一种传统的热加工技艺发展到了集材料、冶金、结构、力学、电子等多门类科学为一体的工程工艺学科。而且，随着相关学科技术的发展和进步，不断有新的知识融合在焊接之中。 我国的焊接设备发展非常快，在世界焊接领域里占有重要的地位我国焊接设备总的趋势是向高效、节能、机电一体化和成套方面发展，自动化焊接设备所占比重越来越大。自动化焊接由于具有焊接性能好、动态反应速度快、动特性好、效率高、焊接速度高、多功能、实现焊接的全方位智能化和自动化，已成为焊接设备的发展方向。据不完全统计，近年来，我国焊机在品种、规格不断增加的同时，其产量和销售量每年以近30%的速度增长，随着焊接设备应用到自动、半自动焊机方面的进一步研究，焊接组件可靠性的提高，焊接机将得到较大的发展。近年来，通过焊接设备行业的自行开发、设计、引进技术和合资生产，我国的自动、半自动焊机的技术水平有了很大的提高，自动、半自动焊机的发展对我国电焊机行业具有重要意义，其不但作为独立的产品广泛服务于社会，而且作为大多数成套专用焊机设备必备的焊接电源在国民经济的关键领域广泛应用，加强成套、专用焊接设备的研发。与国际水平相比，我国的专用、成套焊接设备生产企业在经济实力、技术水平和管理水平方面都存在一定的差距。成套专用焊接设备的开发、设计是一个国家技术水平的体现，一定要加强这方面的工作。 1—焊车轨道架，2—焊车，3—H型钢，4—型钢支架 它主要由三大部分组成，包括行走部分、左右、上下移动部分。行走部分是设备的主要动力部分。它由减速器电机带动轴上的小链轮，再由链条带动从动链轮旋转，从而与从动链轮一起转动的主动轴驱动轮子在轨道上滚动，实现了这一行走方式。第二部分的上下移动是靠一对锥齿轮把电机的高速降低，把动力传递给丝杠，使丝杠转动，利用固定在悬臂上的螺母带动悬臂一起上下移动。第三部分的左右移动也是通过丝杠螺母来完成此直线运动的。 因为埋弧焊有生产率高、接头质量高、成本低等优点被广泛应用。所以该设备的焊接设备为埋弧焊自动焊接设备，在整个设备行走的同时，送丝机由一同步电机送出，焊丝经导电软管送给焊枪。焊枪行走时焊丝也随着跟进，这时的填料也不断的在其后堆理，从而实现了埋弧自动焊的全过程。 3 电动机和减速器的选择 此悬臂式H型钢焊接设备是专门为H型钢焊接而设计的，H型钢焊接设备大多体积较大且移动不方便，故采用行走式焊接设备。行走机构是整台设备的重要执行部件，它由驱动装置，行走装置等组成，而且它还起到支撑作用，支撑整台设备在轨道上移动，所以采用强度、硬度耐磨性都较好的材料。 3.1 电动机的选用原则、常用类型及特点 此处电动机的主要作用是作为驱动系统的动力来源。一般选择电动机应综合考虑几个问题：根据机械负载性质和生产工艺对电动机的起动、制动、反转、调速等要求，选择电动机类型。根据负载转矩、速度变化范围和起动频繁程度等要求，考虑电动机的温升限制、过载能力和起动转矩，选择电动机的容量，并确定冷却通风方式。所选电动机容量应留有余量。过大的备用容量会使电机效率降低，对于感应电动机，其功率因数竟变坏，并使按电动机最大扭矩校验强度的机械造价提高。根据使用场所的环境条件，如温度、湿度、灰尘、瓦斯以及腐蚀和易燃易爆气体等考虑必要的保护方式，选择电动机的结构形式。根据生产机械的最高转速和对电力传动调速系统的过度性能的要求，以及机械减速机构的复杂程度，选择电动机额定转速。常用的几种电动机：笼式电动机、饶线式电动机、交流同步电动机和直流电动机。采用三相异步电动机，它具有防止灰尘、铁屑或其他杂物侵入电动机内部等特点，且对外界环境的要求不高等优点。 3.2行走设备电动机的的选择 电动机额定转速是根据生产机械的要求而选定。在确定电动机额定转速时，必须考虑机械减速机构的传动比值，两者相互配合，经过技术、经济全面比才能确定。电动机转速不低于500转/分，因为当功率一定时，电动机的转速愈低，则其尺寸愈大，价格愈贵，而且效率也愈低。如选用高速电机，势必加大机械减速机构的传动比，致使机械传动部分复杂起来。 悬臂式H型钢焊接设备的行走速度为v=16~150m/h =4.4~41.7mm/s,初步估计设备总重量为m=715㎏，则G=mg=715×9.8=7007N。 由文献[5]表1-13查得铸铁对钢的滚动摩擦系数k=0.18。 则受摩擦力 f=kG=0.18×7007=1261.26N；由功率公式：P=Fv=1261.26×0.0417=52.59W。 已知减速器效率为0.95~0.96,取效率为0.95；联轴器效率为0.99~0.995，取效率为0.