5吨装载机前车架焊接变位机总体设计开题报告(4)
（2）双回转式，为了适应不同工件装夹需要和考虑结构受力合理，也设计有三种基本型式，L型、C型、H型（双座双回转式）。
（3）倾翻-回转式也有不同的结构设计，如一个回转的转角为±360º•n，另一个为：① ±45º；② ±（0º～90º）；③ ±（0º～135º）等，这三种具有不同的结构型式。
本设计选择双回转式。
3.2.5 自由度设计
（1）用主自由度设计变位机，可有三种基本型式。① 单回转式，其转角为±360º•n；② 双回转式，其转角为一个为±360º•n，另一个为±180º～±360º•n；③倾翻-回转式，其转角一个为±360º•n，另一个为±（0º～（90、135º））。
（2）多自由度产品设计，在上述基本型产品上，增加辅助自由度。
（3）多自由度组合结构设计，把两种或两种已上基本型产品组合设计而成。
本设计选用两个自由度设计。
3.2.6 功能设计
（1）普通型，回转运动为定速传动。
（2）调速型，至少有一个回转运动设计为变速传动。
（3）联控型，除具有调速功能外，采用PLC和微机控制，使多机和多自由度联动工作。
（4）机器人配套型，作为机器人外部轴使用或参加焊接；或仅做工位变换，不参加焊接。
本设计选择普通型。
综上所述中，包括对前车架焊接要求的论证，传动系统的设计、结构设计，功能设计以及自由度的设计，得到一个论点：本课题应该选用L型双回转三级传动焊接变位机。
3.3 机构参数及组成
3.3.1 变位机主要参数：
（1）额定负荷：24KN （4）电机功率：大回转 2.4KW
（2）额定扭矩：大回转 5600N.m 小回转 0.8KW
小回转 3000N.m （5）回转半径：大回转 1070mm
（3）额定转速：大回转 0.75r/min 小回转 936mm
小回转 0.83r/min
3.3.2 变位机主体结构
变位机主体结构主要由大回转装置、小回转装置、配重、电控装置组成。
3.3.3 变位机传动系统
变位机传动系统可用带电机摆线针轮减速机、蜗轮箱杆减速机及齿轮，三级减速，传动平稳。工件可绕2个相互垂直的轴回转360°，两组传动系统，均采用蜗轮蜗杆传动，具有自锁功能。自由度小回转采用L形臂结构，保证静平衡，L臂与机座的连接采用标准的回转支承，承受力矩为5吨，足以满足工件与L臂总量的要求。
由于设计的L臂过长，防止整机的倾翻，在机座底都采用箱体结构，底座内填充配重，保证整机的稳定性，安装地脚螺栓，固定方便。
4 课题设计内容及要求
4.1 课题设计内容
（1） 完成5吨级装载机前车架焊接变位机Y、Z两个回转自由度传动设计、支撑结构设计等；
（2）形成机械设计的整体概念，综合运用过去所学理论知识，提高理论联系实际和综合分析能力；
（3）提高应用资料、标准及规范等基本技能和设计能力，并完成毕业设计论文、计算说明书等任务。
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