论文总字数：13064字

摘 要

焊接装备是指在焊接件的装配过程与工艺过程中起到配合和辅助作用的机械装置或设备、夹具的总称,简称为焊接工装。夹具主要包括定位器、夹紧器、推接装置等。机械装置或设备主要包括焊件变位机、焊机变位机、焊工变位机等。

为了减少焊接的生产周期，除了缩短焊接本身的工时，还应缩短焊接前的装配时间和焊接过程中翻转焊件的时间，应用各种焊接机械装备是提高劳动生产率的重要措施。本文设计了一种焊接环形焊缝的机动式焊接机械装备。本次设计进行了对总体方案的确定，对系统传动部件进行了设计与校核，对关键部件进行了三维建模并完成了装配图。

关键词：环形焊缝;焊接装备;传动部件;NX三维建模

Design of Mechanical Equipment for Ring Weld Welding of Tank

Abstract

Welding process equipment is a general term for fixtures,mechanical devices or equipment that play a coordinating and auxiliary role in the assembly and welding process of welding structure production,referred to as welding tooling.The fixtures mainly include positioner,clamp,pushand connect device,etc.and mechanical devices or equipment mainly include welding parts displacement machine,welding machine displacement machine,welding workers displacement machine,etc.

In order to shorten the production cycle of welding,apart from shortening the time of welding itself,the assembly time before welding and the time of turning over welding parts during welding should also be shortened.The application of various welding equipment and mechanical equipment is an important measure to improve labor productivity.The task of this design is to design mechanical equipment for mobile welding of circular welds.This design includes the following procedures: determining the overall scheme, selecting the appropriate motor, designing the welding roller, bevel gear, shaft and spline on the shaft, flange, etc., and carrying out NX three-dimensional modeling.

Keywords: Annular Weld，Welding Equipment，Drive Disk Assembly，NX Three-dimensional Modeling 

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1概述 1

1.2机动式焊接机械装备 1

1.3总体方案的确定 3

第二章 系统传动部件设计与校核 5

2.1电动机的选择 5

2.1.1电动机转速的估取 5

2.1.2电动机的功率估算 5

2.2焊接滚轮的设计计算 7

2.3锥齿轮的传动设计 7

2.4主传动轮轴及轴上主要零件设计 12

2.4.1轴的设计 12

2.4.2轴上轴承的选用 13

2.4.3键的强度校核 14

2.4.4 轴的强度校核 14

2.5链传动的设计计算 15

2.6花键轴及锥齿轮轴的设计计算 17

2.7法兰盘的设计 19

2.8螺旋传动的设计 20

第三章 NX三维建模相关问题 21

3.1 NX的建模 21

3.1.1大锥齿轮轴的建模 22

3.1.2 锥齿轮轴的建模 23

3.1.3 花键轴的建模 24

3.1.4 大锥齿轮建模 25

3.1.5 其它部件建模 25

3.1.6 装配图 26

3.2 UG转CAD工程图 27

第四章 结束语 28

致 谢 29

参考文献 30

第一章 引 言

1.1概述

现如今焊连接广泛应用于工业生产。例如：在金属结构和锅炉结构的制造生产中，焊接通常是主要的制造工艺。在对焊件进行焊接的过程中，焊接本身所耗的工时不多，超过一半的的时间是消耗在焊件焊接之前的的装配和辅助等准备工作中。因此为缩短焊接的生产周期，除缩短焊接本身的工时，还应缩短焊接前的装配时间和焊接过程中翻转焊件的时间，应用各种焊接设备对于提高劳动生产率具有重要的意义。在焊接重量大且体积大的焊件和重型结构件时，如果没有能翻转和调整焊件的焊接机械装备，将浪费很多的时间，同时降低了应用高生产率焊接方法的效果。所以，只有完整地综合解决焊接生产中的全部问题，如正确组织劳动，采用高效率的焊接工艺和焊接机械装备等，才能获得理想的生产效率。实践证明，在工厂焊接车间中，广泛应用各种焊接设备机械装备是提高劳动生产率的重要措施。

焊接工艺装备是在焊接结构生产的装配与焊接过程中起配合及辅助作用的夹具、机械装置或设备的总称,简称焊接工装。其中夹具主要包括定位器、夹紧器、推接装置等,机械装置或设备主要包括焊件变位机、焊机变位机、焊工变位机等。目前主要的焊接装备分为生产专用焊接装备、通用的焊接装备和开发焊接机器人。

1.2机动式焊接机械装备

机动式焊接装备主要应用于以下场合：

(1)焊件进行焊接时要求均匀的转速，也就是焊缝焊接速度保持稳定；

(2)焊件回转时所需要的驱动力很大时；

(3)焊件回转过于频繁，并且回转的时间占整个生产作业的主要时间。

机动式焊接装备一般分为两类：摩擦式机械装备与非摩擦式机械装备。两者的主要区别为：前者的最后环节的焊件回转是依靠摩擦力，但后者的回转不是依靠摩擦力。摩擦式焊接机械装备主要用于对环形焊缝的圆筒形焊件进行焊接，非摩擦式焊接装备则主要用于焊件的结构为板式、梁式、构架式等结构，有时一些圆筒型焊件也可以采用该焊接装备。下面，采用焊接环形焊缝的机动式焊接装备为例，讨论该装备的设计问题。

图1.1列出了该焊接机械装备的几种常见方案。

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