洛阳理工学院
毕业设计（论文）开题报告
系（部）：机电工程系 2013年 3 月16日 （学生填表）
课题名称 1吨焊接件回转机构机械部分设计
学生姓名 专业班级 课题类型 工程设计
指导教师 崔 琦 职称 讲师 课题来源 工程实际
1. 综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义
1.1国内外研究动态
随着现代工业的发展和焊接技术的不断进步，焊接作为一种金属连接的工艺方法。在金属结构生产中已基本取代了铆接连接工艺。许多传统的铸锻制品也有焊接制品或铸-焊，锻-焊制品所代替。焊接回转机构广泛用于是由于化工工业重型与矿山机械，起重与运输设备，汽车与船舶制造，航空航天技术，建筑结构与国防工业等领域中。许多产品，例如大型的超高压容器，除采用焊接工艺外，难以设想有更好的方法。在先进的工业国中，焊接产品的用钢量已达到总用钢量的43%以上，为了制造如此庞大的焊接回转机构产品，需建立大量专门制造焊接回转机构的工厂，而其中焊接变位机则是满足其焊接工艺的重要基础。近几年来对焊接产品的质量要求也越来越高，传统的手工定位已不能够满足其精度要求，焊接变位机械便应运产生使用，近几年并随着控制理论的成熟发展，将其运用到其机械当中，发挥了越来越大的作用。伸臂式焊接变位机械主要用于手工焊和筒形工件的自动焊，为了防止侧向倾覆以及不使整机机构尺寸过大，其载重量一般设计在1000千克，最大不超过3000千克。
焊接变位机械是焊接工艺设备的一部分，焊接工艺设备的分类见图2-1。概括 地说焊接变位机械由回转机构，倾斜机构及其底座三大部分组成：回转机构由工作台，回转主轴，二级蜗轮蜗杆减速器，带轮，电动机，箱体等组成；倾斜机构由伸臂梁，二级蜗轮蜗杆减速器，带轮，电动机，箱体等组成。 通常焊接变位机械可分为变位机、翻转机、滚轮架、升降机等四大类： 一、变位机 变位机是通过工作台的旋转和翻转运动，使工件所有焊缝处于最理想的位置进行焊接，使焊缝质量的提高有了可靠的保证，它是焊接各种轴类、盘类、筒体等回转体零件 的理想设备，同时也可用来焊接机架、机座、机壳等非长形工件。 选用变位机时应注意以下几点: (1) 应根据工件的质量、固定在工作台上的工件重心至台面的重心高度、重心偏心距来选用适当吨位的变位机。 (2) 要在变位机上焊接圆形焊缝时，应根据工件直径与焊接速度计算出工作台的回转速度；如变位机仅用于工件的变位，工作台的回转速度及倾翻速度应根据工件的几何尺寸及重量选择，对大型、重型工件速度应慢些。工作台的倾翻速度一般是不能调节的，如在倾翻时要进行焊接工作，应对变位机提出特殊要求。 (3) 工作台应有联接焊接地线的位置，且不受工作台回转的影响。不允许将焊接地线接在变位机机架上，从而使焊接电流通过轴承的转动零件。 (4) 批量生产定型工件时，可选用具有程序控制性能的变位机。 (5) 变位机只能使工件回转、翻动，要使焊接过程自动化、机械化，还应考虑用相应的焊接操作机械。 二、翻转机 它是将工件绕水平轴翻转，使之处于有利施焊位置的机械，适用于梁、柱、框架、椭圆容器等长形工件的装配焊接。焊接翻转机种类繁多，常见的有头架式、头尾架式、框架式、转环式、链条式及油压千斤顶式。 (1) 头尾架式翻转机 这种翻转机由主动的头架及从动的尾架组成，它们之间的距离可根据所支撑的工件长度调节。当工作较重时应考虑将头尾架固定在基础上，防止倾倒。头尾架式翻转机的缺点是工件由两端支承，翻转时头架端要施加扭转力，因而不适用于刚性小，易挠曲的工件；另外，当设备安装不当，头尾架的两根枢轴不在同一轴线上时，工件会受到过大的扭转力矩使翻转困难，甚至造成工件扭坏或枢轴因发生超负荷而扭断。对于短工件可以不考虑两端支撑，可仅将工件固定在头架上进行反转，而不用尾架。 (2) 框架式翻转机 用一根横梁连接在头尾架的枢轴上或工作台上，可构成框架式翻转机。工作时工件固定在横梁上有横梁带动工件一起翻转。为减小驱动力矩，应使横梁—工件合成的纵向重心线尽可能与枢轴的轴线相重合。 (3) 转环式翻转机 这类翻转机使用于长度和重量均较大，截面又多变化的工件翻转。 (4) 液压千斤顶式翻转机 液压千斤顶式翻转机结构简单，载重量大，通常用于将工件作90~45的翻转。
1.2选题的依据和意义
当前焊接变位机械的研究在国内已经比较成熟，有普通的焊接变位机械，如伸臂式焊接变位机械,座式焊接变位机械等等。伸臂式焊接变位机械与座式焊接变位机械的区别是：伸臂旋转时在空间的轨迹为一锥面。因此在改变工件倾斜位置的同时，将伴随有工件的升高和下降。其中，有些焊接变位机械将液压系统应用到回转机构和倾斜机构中，实现了比较好的工作效果。本次论文处于对大学四年所学的知识进行的一次综合性的梳理及应用，对学生的综合能力进行的一次较为实质性的锻炼。
2. 研究的基本内容，拟解决的主要问题
本次论文从整体上对焊接变位回转机构机械进行设计，它包括焊接机械当中的倾斜机构，回转机构，以及底座的总体设计，同时对机械当中的回转机构进行了详细的设计描述：
1、分析毕业设计题目参数和设计技术要求，查阅文献资料，开展调查研究。
2、分析设计产品工艺方案，制定毕业设计题目设计方案，进行方案比较，优化设计方案，确定方案。
3、装配图结构设计，整机的运动参数计算，相关零部件结构参数选择、校核及尺寸计算。
4、根据装配图，进行各个零件结构设计，绘出部分零件结构设计图纸。
5、按照要求的毕业设计说明书内容、格式及要求，撰写毕业设计说明书。
3. 研究步骤、方法及措施
（1）根据焊接件回转机构设计的要求，查找国内外焊接件回转机构研究现状和资料，并完成总体方案的设计；
（2）根据机构运动要求，完成焊接件回转机构系统设计；
（3）综合设计方案，画出有关装配图和零件图；
（4）结合图纸和设计方案写出说明书。
4. 研究工作进度
（1）第四周~第五周：调研查阅文献资料，完成开题报告。
（2）第六周~第八周：进行方案设计，完成总体设计。
（3）第九周~第十三周：进行技术设计，完成各部分结构设计（装配图）。
（4）第十四周~第十五周：设计计算完成论文说明书和外文翻译。
（5）第十六~第十七周：准备和参加答辩。
5. 主要参考文献
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Dimarogonas, A.D. ,Machine Design ,John Wiley & Sons,2000
Cross, N. ,Engineering Design Methods , John Wiley & Sons,2000
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