5吨装载机前车架焊接变位机回转机构设计开题报告(2)
变位机的总体型式可分两大类，一类双底座回转式，另一类是单机座工作装置悬伸式。两结构形式的显著特点决定在设计这两种焊接变位机时侧重点不同，如L型、C型变位机要充分考虑平衡性。在选择变位机时要根据工件的形状、焊缝的形式及工艺现状选取，否则，有可能不好用或不能用。
从工人焊接的操作方便，满足两个方向都可以±360°任意回转，方案最终选择L型焊接变位机。
3.3方案的比较与确定
3.3.1前车架焊接要求
（1）结构复杂：前车架是装载机的重要承载部件,属于空间半箱形的对称焊接结构件，其主要组成部分有左翼箱、右翼箱、转斗缸座、铰接架、盖板和联桥板等。诸多部件需要很多钢板来焊接，因此焊缝很多，造成了其结构的复杂性。
（2）焊接装备设计：因为其特有的复杂结构，为提高劳动生产率，根据手工焊接作业的情况，所选的焊接变位机能把被焊工件的任意一条焊缝转到平焊或船焊位置，避免立焊和仰焊，保证焊接质量。选择开敞性好，容易操作，结构紧凑占地面积小的焊接变位机，工人操作高度尽量低，安全可靠，同时减轻工人劳动强度。
3.3.2传动设计
方案一：机械传动
(1)二级传动：安装在机架内的行星摆线针轮减速机、联轴器、蜗轮蜗杆减速机、直齿减速,由支撑轴直接带动L臂在垂直面内回转。
(2)三级传动：安装在机架内的行星摆线针轮减速机、联轴器、蜗轮蜗杆减速机、直齿减速与回转支承，可驱动L臂在垂直面内回转。
优点：（1）精确度高（2）节省能源(3）精密控制(4)改善环保水平(5)降低噪音(6)节约成本
方案二：液压驱动
液压传动是油管连接，借助阀或变量泵、变量马达，可以实现无级调速。
优点：(1)方便灵活(2)重量轻、结构紧凑、惯性小(3)可在大范围内实现无级调速。(4)传递运动均匀平稳，负载变化时速度较稳定。(5)液压装置易于实现过载保护(6)液压传动容易实现自动化
但是在本设计中，还是选择机械传动作为传动机构。液压传动虽然有许多的优点，但是液压传动机构成本过高，从而会提高各零部件的使用成本以及机器的整体售价，因此对于量产而言，不具备生产优势。机械传动中，二级传动由于直接由支撑轴带动L臂在垂直面内回转，需要较大的强度，扭矩，并且传动不平稳，故选择三级传动的带电机摆线针轮减速机、蜗轮箱杆减速机及齿轮与回转支承，传动平稳。
3.3.3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。
本设计为了满足两个回转角度都满足能够旋转360°，选择双回转式。
3.3.4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。
本设计为了在工人操作时焊接均匀，选择普通型。
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