20T丝杆可调式滚轮架设计_带图纸
20T丝杆可调式滚轮架设计[20191210111353]
摘 要
焊接滚轮架是借助主动滚轮与焊件之间的摩擦力带动焊件旋转的变位机械。首先对滚轮架的类型进行介绍，提出几种可行的方案，通过分析对比选定合适的焊接滚轮架组合方案、滚轮驱动方案、传动系统方案。其次是主动滚轮架的设计计算，主要内容包括旋向对工件运转平稳性影响的分析、功率计算、电动机的选择、主动滚轮轴的设计计算与校核、滚轮的设计计算、蜗轮蜗杆减速器的设计计算与校核、轴承的选择和校核以及主动滚轮架的结构设计。另外就是从动滚轮的设计，从动滚轮的轮轴设计计算、轴承的选择与校核以及轴承端盖的设计等。最后根据传动系统的受力与尺寸以及整体结构对轴、轴承、联轴器、键等的强度、刚度、寿命要求等，确定其余零件，例如：丝杆的设计、机架的设计、联轴器的选择以及无级变速器的选择，设计过程中要考虑其经济性和加工性能。
查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:滚轮架蜗轮蜗杆计算校核丝杆
目 录
1.引言 1
1.1课题背景 1
1.2课题研究的意义及现状 1
1.3课题研究的主要内容 2
2.可调式滚轮架方案设计 3
2.1结构类型 3
2.2整体结构分析及方案确定 4
2.3滚轮驱动方案 4
2.4传动系统方案 4
2.5滚轮结构方案 6
3.主动滚轮架的设计计算 7
3.1旋向对工件传动平稳度的影响 7
3.2中心角与驱动力、支反力的关系 8
3.3功率计算 10
3.4电动机的选择 11
3.5滚轮轴颈的校核 12
3.6主动滚轮轴的设计计算与校核 12
3.6.1主动滚轮轴的设计 12
3.6.2主动滚轮轴的校核 14
3.7传动比的分配 17
3.8蜗杆减速器的设计计算 17
3.8.1蜗杆的设计计算 18
3.8.2蜗轮蜗杆参数计算与校核 18
3.9轴承的型号选择与校核 20
3.9.1轴承寿命校核 21
3.9.2轴承的强度校核 23
3.10键的型号选择与校核 23
3.10.1主动滚轮轴上键的型号选择及校核 23
3.10.2蜗杆轴上键的型号选择及校核 24
4.从动滚轮设计计算与校核 25
4.1轴的设计计算 25
4.2轴承的选择与寿命计算 25
4.3轴承端盖的设计 26
4.4滚轮设计 27
5.其他零件的设计 29
5.1丝杆的设计计算 29
5.2机架的设计 31
5.3联轴器的选择 32
5.4无级变速器的选择 33
结 语 35
致 谢 36
参考文献 37
1.引言
1.1课题背景
本设计课题来源于生产实际。在实际机械制造过程中，经常有大型零件的转配与维修或者经过焊接形成所需要的构件，特别是对于圆筒形零件来说，它的内外环缝和纵缝均需要经过焊接才能满足其构件所需要的机械性能。但是在实际生产中各个零件的直径各不相等，如果每一个零件对应一个装配或者焊接夹具，那么其成本将会很高，不符合生产实际。目前，世界上已经研发出各种各样的焊接工装夹具，主要分为两大类：中心距可调式和非可调式；其中可调式的调节方法有自调式、螺钉调节、丝杆调节。自调式是通过滚轮架的角度摆动从而实现中心距调节；螺钉调节通过螺钉来限制滚轮座的距离；丝杆调节通过丝杆的传递运动性能和自锁性来调节滚轮中心距。
1.2课题研究的意义及现状
改革开放以来，我国的机械制造行业快速发展，焊接技术是机械制造行业中一种非常重要的技术，已经形成一个高度集中的行业市场。钢铁是机械制造工业最重要的原材料之一，据统计每一吨钢材中有30%左右需要经过焊接才能形成所需要的产品。我国作为世界上最大的发展中国家，机械制造行业是我国重工业和化学工业的中坚力量，而焊接是机械制造中最重要的技术之一。焊件整个工艺过程需要用到焊丝、焊枪、焊接工装夹具等器材，与先进国家相比，我国的焊接设备制造技术是十分落后的。焊接设备是焊接工艺过程中所必须的器材。而原有的焊接设备已经不能满足机械制造行业的发展水平，这就需要我们不断的研制和开发性的焊接设备，所以研制和推广使用焊接机械装备，提高焊接机械装备的质量与技术水平，增加品种规格，是我国焊接工程技术人员面临的主要任务之一。
焊接滚轮架作为一种变位机械，在焊接工艺工程中具有十分重要的地位。它不仅可以实现大型焊接的旋转变位，从而完成焊件的焊接、维修和装配，而且可以配合其他的焊接装备实现一定程度的自动化焊接。采用这样的装置可以焊接不同之间的焊件，提高企业的生产效率，减低工人的劳动强度，提高机械产品的精度和机械性能，生产出更高精度的产品，实现更高程度的焊接机械化和自动化。提高焊接装备的自动化水平，可以大大提高生产效率，这样才可以使企业拥有更大的竞争力。更重要的是提高焊接装备的自动化程度可以促进整个国家的工业水平，也可以促进整个焊接行业的快速发展[1]。
1.3课题研究的主要内容
本设计课题为20T丝杆可调式滚轮架设计，最主要的研究内容是主动滚轮座的设计和传动系统的设计。该设备最大负载为20T，滚轮线速度为6-60m/h，采用丝杆调节移动滚轮中心距，以适应工件直径的变化。整个设计过程分为三个部分，第一部分首先是对现如今焊接行业的整体分析，然后过渡到焊接装备制造行业，最后就是过渡到焊接滚轮架的设计；第二部分就是焊接滚轮架的主体设计，首先进行中心角与力的分析，然后就是功率计算选定合适的电机，最后就是整个主动滚轮座整体的设计；第三部分就是焊接滚轮架其他零件的设计，包括联轴器，机架，从动滚轮座等的设计计算以及校核。
给定的参数：
1) 最大负载重量 20t G=20××9.8=196000N?
2) 滚轮圆周速度 6~60m/h
3) 工件直径160~600mm
2.可调式滚轮架方案设计
2.1结构类型
本设计要求实现的是焊接滚轮架通过丝杆调节两个滚轮中心之间的距离，最大负载为20T，滚轮线速度为6-60m/h，工件的直径为60-600mm，并且能够实现无极调速要保证滚轮圆周速度的下限。焊接滚轮架是通过滚轮与工件表面的静摩擦力来带动工件的旋转变位。现如今世界上现有的焊接滚轮架主要由动力源、传动系统、减速机构、主从动滚轮座、滚轮以及中心距调整装置构成，其工作原理是：电动机带动调速装置，然后通过传动系统带动减速装置，最后于滚轮相连，从而驱动滚轮旋转，滚轮带动焊件进行变位动作。在焊接工艺过程中使用焊件滚轮架，不仅可以大大提高生产效率以及产品的机械性能和精度，而且可以实现圆筒状零件的内外环缝和内外纵缝的水平位置焊接以及零件的维修和装配，同时配套自动化焊接变位装备可实现一定程度的自动焊接。
目前。我国生产的焊接滚轮架按其结构形式分为两类：
第一类其结构是长轴式滚轮架（如图2.1所示）。所有的滚轮沿着两条平行轴排列，与传动系统以及动力源相连的一排滚轮为主动滚轮，在其对面的一排为从动滚轮；同时也有两排全都是主动滚轮的，但是这样的布置很难实现两排滚轮的同步运作。长轴式滚轮架大多数是用户根据焊件的尺寸自行设计制造的，在市场上可采用的定型产品很少。
图2.1长轴式焊接滚轮架
第二类其结构是组合式滚轮架（如图2.2所示），这样结构的主动滚轮架通过支架卡在机架上或者通过螺栓连接固定在机架上。它的主动滚轮座和从动滚轮座都是以零件的方式固定在机架上，可以做到随用随安装在使用的时候可根据焊件的重量和长度进行任意组合，其组合比例也不仅是1与1的组合。所以有使用灵活方便，对焊件的适应能力高，应用最广泛等优点。
图2.2组合式焊接滚轮架
2.2整体结构分析及方案确定
根据焊接滚轮架的结构类型整理为两个方案，分别是长轴式和组合式两种类型的滚轮架。与长轴式焊接滚轮架相比较，组合式焊接滚轮架具有如下优点：
1)主从动架相互独立、中心距可调、传动稳定。
2)可无级调速，焊速范围大，速度稳定。
3)为了便于滚子中心距离的调整，以适应焊接装配和焊接要求的大小不同，有的还在滚动装置的机动车还是非机动车的运行机制，沿着预定的轨迹行走，调整滚轮中心之间的距离。
为了不同直径和长度的焊件的焊接，滚轮架的滚轮中心之间的距离应该能够调节。本课题为设计20T丝杆可调式滚轮架，参考[2]，整体方案为进行组合式滚轮架设计。
2.3滚轮驱动方案
本设计的焊接滚轮架的整体结构为丝杆可调式，为了使焊接滚轮架的滚轮中心之间的距离调节简易便利，采用动力源单独驱动主动轮的设计方案，即每一个驱动轮是由一个单独的电机和减速机构驱动。但是应该注意解决驱动轮的同步问题，在所选用的电机和减速器结构尽可能地选择特征一致，并且经过实际测试使用。所以具有使用方便灵活，对焊件的适应能力高，应用广泛等优点。
2.4传动系统方案
传动系统就像人身体中的骨骼一样用来传递力量和速度，是整个机器最重要的一个部分，所以传动系统夫人设计是否合理，对整个机器的机械性能、传动精度具有很大的影响。传动装置包括传动件、固定件和支撑件三个部分。在机械设计的过程中最常用的传动件包括链带传动、齿轮传动、螺旋传动等，最常用的固定件有键，销，套筒等；最常用的支撑件包括支架、轴承、轴等。这三部分重量在整个机占有很大的比例，其力学性能及对设备整体传动系统的使用寿命有很大的影响，因此，传动系统的设计合理，传动部件的合理选择，合理设计传动系统零件具有十分重大的意义。
在机械设计的过程中设计出满足执行机构工作要求的传动系统方案可以使多种多样的。例如链传动、带传动和齿轮传动组合；带传动、齿轮传动和螺旋传动组合等。各个部分传动件类型选择不同，所带来的效果也不一样，同时同一个传动件布置的位置不同，所产生的传动精度和效率也不一样。因此，在设计传动系统的过程中，要保证整个系统的传动精度高、传动效率高、质量轻、经济成本低以及耗费的人力资源少等方面的情况。可以对几种不同的方案进行比较综合，最终得出最优的传动系统方案。
布置传动顺序时，一般考虑以下几点：
1) 带传动不能保证精确的传动比，所能传递功率小。与其他传动件相比，传递相同功率所需要的结构尺寸较大。但是带传动具有缓冲吸震、过载保护等优点。
2) 链传动是不均匀的，有冲击，不适合高速传输，应布置在较低转速的位置。
3) 和直齿轮传动比斜齿轮传动是好的，常用于高速和稳定传输的场合。
4) 开式齿轮传动具有工作环境恶劣，磨损较严重，寿命短等缺点，所以应布置在传动低速级。
5) 蜗杆传动能够实现空间上不同方向的传动和较大的传动比，尺寸紧凑，传动平稳等优点，但是蜗杆传动具有效率较低这个缺点，所以它适合小功率、间歇运转的传动。
6) 在设计过程中，经常把变更运动方式的传动件（如螺旋传动、槽轮机构，凸轮机构）安装在传动系统的结尾部分，并经常与执行机构相连。
7) 驱动装置应尽可能具有结构紧凑美观、良好的强度和刚度、操作方便、拆卸和维修便利等优点[3]。
选用电动机作为原动机，因为滚轮圆周速度为6~60m/h并且滚轮直径为250mm，所以所需要的传动比较大。根据以上几点要求以及焊接滚轮架的设计要求，此次焊接滚轮架的传动系统方案如图2.4所示
图2.3传动系统
2.5滚轮结构方案
焊接滚轮架的滚轮结构有四种类型，其特点和适用范围见表2.1。
表2.1滚轮形式选择
类型 特点 使用范围
钢轮 承载能力强，制造简单 钢轮承载能力，制造简单，一般用于大型焊接件焊接和热处理和额定在60吨的滚轮架上
胶轮 钢轮外层包裹橡胶，摩擦力大，传动平稳但是橡胶容易被压坏 一般用于10吨以下的焊件
组合轮 钢轮与橡胶轮相配合，它的承载能力比橡胶轮高，而且传动平稳 经常用于10-60吨的焊件
履带轮 履带和焊件接触面积大，有利于防止薄壁工件的变形破坏，传动平稳但是其结构比其他滚轮复杂。 用于轻型、薄壁、直径大的焊件
由于规定的的额定负载是20T，所以滚轮选用组合轮结构。大多数在橡胶轮辋与钢轮的结合位置，将钢轮的表面面开出几道沟槽，用来增加橡胶与金属的接触面积，增加结合牢度，使之避免脱落。采取这种方法取得了良好的效果，延长了焊接滚轮架的使用寿命。
3.主动滚轮架的设计计算
3.1旋向对工件传动平稳度的影响
现实生产中,使用最多的标准组合方式有两种布置方式:第一种是一边的机架上全部都是主动滚轮座，另一边的机架上全部都是从动滚轮座( 图3.l a 、b)；第二种布置方式，一边的机架上面有一个与动力源相连接的主动滚轮架，另一个机架上面也是同样的布置。对于第一种布置方式用于直径变化不大的，工件重量较大的焊接，第二种布置方式用于工件长度大的场合[4]。
摘 要
焊接滚轮架是借助主动滚轮与焊件之间的摩擦力带动焊件旋转的变位机械。首先对滚轮架的类型进行介绍，提出几种可行的方案，通过分析对比选定合适的焊接滚轮架组合方案、滚轮驱动方案、传动系统方案。其次是主动滚轮架的设计计算，主要内容包括旋向对工件运转平稳性影响的分析、功率计算、电动机的选择、主动滚轮轴的设计计算与校核、滚轮的设计计算、蜗轮蜗杆减速器的设计计算与校核、轴承的选择和校核以及主动滚轮架的结构设计。另外就是从动滚轮的设计，从动滚轮的轮轴设计计算、轴承的选择与校核以及轴承端盖的设计等。最后根据传动系统的受力与尺寸以及整体结构对轴、轴承、联轴器、键等的强度、刚度、寿命要求等，确定其余零件，例如：丝杆的设计、机架的设计、联轴器的选择以及无级变速器的选择，设计过程中要考虑其经济性和加工性能。
查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:滚轮架蜗轮蜗杆计算校核丝杆
目 录
1.引言 1
1.1课题背景 1
1.2课题研究的意义及现状 1
1.3课题研究的主要内容 2
2.可调式滚轮架方案设计 3
2.1结构类型 3
2.2整体结构分析及方案确定 4
2.3滚轮驱动方案 4
2.4传动系统方案 4
2.5滚轮结构方案 6
3.主动滚轮架的设计计算 7
3.1旋向对工件传动平稳度的影响 7
3.2中心角与驱动力、支反力的关系 8
3.3功率计算 10
3.4电动机的选择 11
3.5滚轮轴颈的校核 12
3.6主动滚轮轴的设计计算与校核 12
3.6.1主动滚轮轴的设计 12
3.6.2主动滚轮轴的校核 14
3.7传动比的分配 17
3.8蜗杆减速器的设计计算 17
3.8.1蜗杆的设计计算 18
3.8.2蜗轮蜗杆参数计算与校核 18
3.9轴承的型号选择与校核 20
3.9.1轴承寿命校核 21
3.9.2轴承的强度校核 23
3.10键的型号选择与校核 23
3.10.1主动滚轮轴上键的型号选择及校核 23
3.10.2蜗杆轴上键的型号选择及校核 24
4.从动滚轮设计计算与校核 25
4.1轴的设计计算 25
4.2轴承的选择与寿命计算 25
4.3轴承端盖的设计 26
4.4滚轮设计 27
5.其他零件的设计 29
5.1丝杆的设计计算 29
5.2机架的设计 31
5.3联轴器的选择 32
5.4无级变速器的选择 33
结 语 35
致 谢 36
参考文献 37
1.引言
1.1课题背景
本设计课题来源于生产实际。在实际机械制造过程中，经常有大型零件的转配与维修或者经过焊接形成所需要的构件，特别是对于圆筒形零件来说，它的内外环缝和纵缝均需要经过焊接才能满足其构件所需要的机械性能。但是在实际生产中各个零件的直径各不相等，如果每一个零件对应一个装配或者焊接夹具，那么其成本将会很高，不符合生产实际。目前，世界上已经研发出各种各样的焊接工装夹具，主要分为两大类：中心距可调式和非可调式；其中可调式的调节方法有自调式、螺钉调节、丝杆调节。自调式是通过滚轮架的角度摆动从而实现中心距调节；螺钉调节通过螺钉来限制滚轮座的距离；丝杆调节通过丝杆的传递运动性能和自锁性来调节滚轮中心距。
1.2课题研究的意义及现状
改革开放以来，我国的机械制造行业快速发展，焊接技术是机械制造行业中一种非常重要的技术，已经形成一个高度集中的行业市场。钢铁是机械制造工业最重要的原材料之一，据统计每一吨钢材中有30%左右需要经过焊接才能形成所需要的产品。我国作为世界上最大的发展中国家，机械制造行业是我国重工业和化学工业的中坚力量，而焊接是机械制造中最重要的技术之一。焊件整个工艺过程需要用到焊丝、焊枪、焊接工装夹具等器材，与先进国家相比，我国的焊接设备制造技术是十分落后的。焊接设备是焊接工艺过程中所必须的器材。而原有的焊接设备已经不能满足机械制造行业的发展水平，这就需要我们不断的研制和开发性的焊接设备，所以研制和推广使用焊接机械装备，提高焊接机械装备的质量与技术水平，增加品种规格，是我国焊接工程技术人员面临的主要任务之一。
焊接滚轮架作为一种变位机械，在焊接工艺工程中具有十分重要的地位。它不仅可以实现大型焊接的旋转变位，从而完成焊件的焊接、维修和装配，而且可以配合其他的焊接装备实现一定程度的自动化焊接。采用这样的装置可以焊接不同之间的焊件，提高企业的生产效率，减低工人的劳动强度，提高机械产品的精度和机械性能，生产出更高精度的产品，实现更高程度的焊接机械化和自动化。提高焊接装备的自动化水平，可以大大提高生产效率，这样才可以使企业拥有更大的竞争力。更重要的是提高焊接装备的自动化程度可以促进整个国家的工业水平，也可以促进整个焊接行业的快速发展[1]。
1.3课题研究的主要内容
本设计课题为20T丝杆可调式滚轮架设计，最主要的研究内容是主动滚轮座的设计和传动系统的设计。该设备最大负载为20T，滚轮线速度为6-60m/h，采用丝杆调节移动滚轮中心距，以适应工件直径的变化。整个设计过程分为三个部分，第一部分首先是对现如今焊接行业的整体分析，然后过渡到焊接装备制造行业，最后就是过渡到焊接滚轮架的设计；第二部分就是焊接滚轮架的主体设计，首先进行中心角与力的分析，然后就是功率计算选定合适的电机，最后就是整个主动滚轮座整体的设计；第三部分就是焊接滚轮架其他零件的设计，包括联轴器，机架，从动滚轮座等的设计计算以及校核。
给定的参数：
1) 最大负载重量 20t G=20××9.8=196000N?
2) 滚轮圆周速度 6~60m/h
3) 工件直径160~600mm
2.可调式滚轮架方案设计
2.1结构类型
本设计要求实现的是焊接滚轮架通过丝杆调节两个滚轮中心之间的距离，最大负载为20T，滚轮线速度为6-60m/h，工件的直径为60-600mm，并且能够实现无极调速要保证滚轮圆周速度的下限。焊接滚轮架是通过滚轮与工件表面的静摩擦力来带动工件的旋转变位。现如今世界上现有的焊接滚轮架主要由动力源、传动系统、减速机构、主从动滚轮座、滚轮以及中心距调整装置构成，其工作原理是：电动机带动调速装置，然后通过传动系统带动减速装置，最后于滚轮相连，从而驱动滚轮旋转，滚轮带动焊件进行变位动作。在焊接工艺过程中使用焊件滚轮架，不仅可以大大提高生产效率以及产品的机械性能和精度，而且可以实现圆筒状零件的内外环缝和内外纵缝的水平位置焊接以及零件的维修和装配，同时配套自动化焊接变位装备可实现一定程度的自动焊接。
目前。我国生产的焊接滚轮架按其结构形式分为两类：
第一类其结构是长轴式滚轮架（如图2.1所示）。所有的滚轮沿着两条平行轴排列，与传动系统以及动力源相连的一排滚轮为主动滚轮，在其对面的一排为从动滚轮；同时也有两排全都是主动滚轮的，但是这样的布置很难实现两排滚轮的同步运作。长轴式滚轮架大多数是用户根据焊件的尺寸自行设计制造的，在市场上可采用的定型产品很少。
图2.1长轴式焊接滚轮架
第二类其结构是组合式滚轮架（如图2.2所示），这样结构的主动滚轮架通过支架卡在机架上或者通过螺栓连接固定在机架上。它的主动滚轮座和从动滚轮座都是以零件的方式固定在机架上，可以做到随用随安装在使用的时候可根据焊件的重量和长度进行任意组合，其组合比例也不仅是1与1的组合。所以有使用灵活方便，对焊件的适应能力高，应用最广泛等优点。
图2.2组合式焊接滚轮架
2.2整体结构分析及方案确定
根据焊接滚轮架的结构类型整理为两个方案，分别是长轴式和组合式两种类型的滚轮架。与长轴式焊接滚轮架相比较，组合式焊接滚轮架具有如下优点：
1)主从动架相互独立、中心距可调、传动稳定。
2)可无级调速，焊速范围大，速度稳定。
3)为了便于滚子中心距离的调整，以适应焊接装配和焊接要求的大小不同，有的还在滚动装置的机动车还是非机动车的运行机制，沿着预定的轨迹行走，调整滚轮中心之间的距离。
为了不同直径和长度的焊件的焊接，滚轮架的滚轮中心之间的距离应该能够调节。本课题为设计20T丝杆可调式滚轮架，参考[2]，整体方案为进行组合式滚轮架设计。
2.3滚轮驱动方案
本设计的焊接滚轮架的整体结构为丝杆可调式，为了使焊接滚轮架的滚轮中心之间的距离调节简易便利，采用动力源单独驱动主动轮的设计方案，即每一个驱动轮是由一个单独的电机和减速机构驱动。但是应该注意解决驱动轮的同步问题，在所选用的电机和减速器结构尽可能地选择特征一致，并且经过实际测试使用。所以具有使用方便灵活，对焊件的适应能力高，应用广泛等优点。
2.4传动系统方案
传动系统就像人身体中的骨骼一样用来传递力量和速度，是整个机器最重要的一个部分，所以传动系统夫人设计是否合理，对整个机器的机械性能、传动精度具有很大的影响。传动装置包括传动件、固定件和支撑件三个部分。在机械设计的过程中最常用的传动件包括链带传动、齿轮传动、螺旋传动等，最常用的固定件有键，销，套筒等；最常用的支撑件包括支架、轴承、轴等。这三部分重量在整个机占有很大的比例，其力学性能及对设备整体传动系统的使用寿命有很大的影响，因此，传动系统的设计合理，传动部件的合理选择，合理设计传动系统零件具有十分重大的意义。
在机械设计的过程中设计出满足执行机构工作要求的传动系统方案可以使多种多样的。例如链传动、带传动和齿轮传动组合；带传动、齿轮传动和螺旋传动组合等。各个部分传动件类型选择不同，所带来的效果也不一样，同时同一个传动件布置的位置不同，所产生的传动精度和效率也不一样。因此，在设计传动系统的过程中，要保证整个系统的传动精度高、传动效率高、质量轻、经济成本低以及耗费的人力资源少等方面的情况。可以对几种不同的方案进行比较综合，最终得出最优的传动系统方案。
布置传动顺序时，一般考虑以下几点：
1) 带传动不能保证精确的传动比，所能传递功率小。与其他传动件相比，传递相同功率所需要的结构尺寸较大。但是带传动具有缓冲吸震、过载保护等优点。
2) 链传动是不均匀的，有冲击，不适合高速传输，应布置在较低转速的位置。
3) 和直齿轮传动比斜齿轮传动是好的，常用于高速和稳定传输的场合。
4) 开式齿轮传动具有工作环境恶劣，磨损较严重，寿命短等缺点，所以应布置在传动低速级。
5) 蜗杆传动能够实现空间上不同方向的传动和较大的传动比，尺寸紧凑，传动平稳等优点，但是蜗杆传动具有效率较低这个缺点，所以它适合小功率、间歇运转的传动。
6) 在设计过程中，经常把变更运动方式的传动件（如螺旋传动、槽轮机构，凸轮机构）安装在传动系统的结尾部分，并经常与执行机构相连。
7) 驱动装置应尽可能具有结构紧凑美观、良好的强度和刚度、操作方便、拆卸和维修便利等优点[3]。
选用电动机作为原动机，因为滚轮圆周速度为6~60m/h并且滚轮直径为250mm，所以所需要的传动比较大。根据以上几点要求以及焊接滚轮架的设计要求，此次焊接滚轮架的传动系统方案如图2.4所示
图2.3传动系统
2.5滚轮结构方案
焊接滚轮架的滚轮结构有四种类型，其特点和适用范围见表2.1。
表2.1滚轮形式选择
类型 特点 使用范围
钢轮 承载能力强，制造简单 钢轮承载能力，制造简单，一般用于大型焊接件焊接和热处理和额定在60吨的滚轮架上
胶轮 钢轮外层包裹橡胶，摩擦力大，传动平稳但是橡胶容易被压坏 一般用于10吨以下的焊件
组合轮 钢轮与橡胶轮相配合，它的承载能力比橡胶轮高，而且传动平稳 经常用于10-60吨的焊件
履带轮 履带和焊件接触面积大，有利于防止薄壁工件的变形破坏，传动平稳但是其结构比其他滚轮复杂。 用于轻型、薄壁、直径大的焊件
由于规定的的额定负载是20T，所以滚轮选用组合轮结构。大多数在橡胶轮辋与钢轮的结合位置，将钢轮的表面面开出几道沟槽，用来增加橡胶与金属的接触面积，增加结合牢度，使之避免脱落。采取这种方法取得了良好的效果，延长了焊接滚轮架的使用寿命。
3.主动滚轮架的设计计算
3.1旋向对工件传动平稳度的影响
现实生产中,使用最多的标准组合方式有两种布置方式:第一种是一边的机架上全部都是主动滚轮座，另一边的机架上全部都是从动滚轮座( 图3.l a 、b)；第二种布置方式，一边的机架上面有一个与动力源相连接的主动滚轮架，另一个机架上面也是同样的布置。对于第一种布置方式用于直径变化不大的，工件重量较大的焊接，第二种布置方式用于工件长度大的场合[4]。
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