龙门式火焰切割机传动及控制设计 - 图文

专业编制可行性研究报告 了解更多详情..咨询公司网址http://www.ztxdzx.com (3)温度场分布合理，热变形对精度的影响小；

(4)结构设计合理且工艺性良好，便于铸造、焊接和机械加工； (5)结构力求方便安装和调整，同事也便于修理和更换零部件； (6)有导轨的机架要求其导轨面受力合理，耐磨性好； (7)造型好看，即经济适用，且美观大方。

机架一般分为铸造机架和焊接机架两类，焊接结构与铸造结构相比之下，焊接结构具有高强度和刚度，重量轻，生产周期短及施工简便等优点。

重量 强度，刚度，抗振性 价格 生产周期 设计条件 用途 表2-1 铸造机架和焊接机架的对比 铸造机架 焊接机架 较重 钢板焊件比铸件轻30% 刚度强度较低，阻尼大 强度刚度大，抗振性差 便宜 价格较贵 周期长，资金周转慢 生产周期短 铸件壁厚不能相差过大，只能用设计比较灵活，壁厚可以相差较开口的结构 大 大批量的生产 单件小批量生产 在比较上述参数和结合本次设计的具体事况，最后选用焊接机架。从可焊性上考虑，一般选取碳含量<0.25%的碳钢。

2.2.2 立柱结构

焊接柱按外形分为实腹柱和格构柱。

1．实腹柱 实腹柱又分为型钢实腹柱和钢板实腹柱，前者焊缝小应该优先地选用，后者适应性强，可按使用要求设计成各种大小的尺寸。当腹板的计算高度为h，与腹板厚度b之比大于80时，应有横向隔板来加强，间距不得大于3h，柱肢外伸自由宽度b0不宜超过15吨。

2. 格构柱 格构柱分缀板式和缀条式两种。

最后设计选择型钢实腹柱。如图2-2

图2‐2 实腹柱

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专业编制可行性研究报告 了解更多详情..咨询公司网址http://www.ztxdzx.com 1.立柱截面形状

由于零件的抗弯，抗扭强度和刚度除与其截面的面积有关外，还取决于截面的形状，合理改变截面的形状，增大其惯性矩和截面系数，可提高机架零件的强度和刚度，从而使其充分发挥材料的作用。从《机械零件手册》里查得取用矩形面，其抗弯与抗扭惯性矩相对值较大。

综合上述条件，立柱则采用型钢实腹柱，截面形状为方形，选取结构用冷弯形空心型钢，这样可以减小焊缝和避免焊缝受到集中应力的影响。

2.结构用冷弯形空心型钢 国标为：GB/T 6728—1986

（1）一般钢号为Q235-A，20或Mn等，其力学性能与化学成分应符合： GB/T 700，GB/T 699和GB/T 1591的规定。

（2）弯曲部分的内弧半径<235, t<4.0时, r<1.4t, 4.0

2S?S1?S2?110.5cm截面面积：

??86.8kgmm22Ix?Iy?10300cm惯性矩：

回转半径： rx?ry?9.63cm 3Wx?Wy?820cm截面模数：

图2-3冷弯形空心型钢结构图

3.立柱热处理

为保持尺寸稳定，为消除内应力，焊后应进行热处理，第一次热处理安排在焊接后，第二次热处理安排在粗加工后进行。

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图2-4第一次热处理

图2-5第二次热处理图

初步选定机架的主要尺寸： 两边的立柱高度为：3130mm. 横梁长为：3100mm.

滑台1的尺寸为：长=1100mm, 宽=220mm, 高=30mm. 滑台2的尺寸为：长=320mm, 宽=100mm, 高=30mm.

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3 横梁机械机构设计

3.1 龙门式横梁结构设计

3.1.1 确定龙门式火焰切割机横梁结构

采用箱式横梁，这样承载力好，整体回火可以消除焊接应力，而且性能稳定可靠。

3.1.2 传动装置类型的选用

机械传支装置的选用是比较复杂的工作，它需要考虑从动力机到工作机多方面的因素，经细致分析对比后才能作出合理的选择。通常，以下几方面是选择机械传动装置类型的基本依据：

（1）工作机的工况的性能参数；

（2）动力机的性能及与动力机匹配对传动装置机械特性上的要求；

（3）综合分析不同类型传动装置的初始费用，运转费用和维修费用，使所选的传动装置具有良好的经济性；

（4）能符合运转安全和环境保护方面的要求； （5）使用的控制方便，可靠。

在现代的机器设计中，为了优化机器的设计方案，传动方案的确定都是同动力机的选择，工作机构的选定通盘考虑的。也就是考虑动力机，传动装置秘工作机的匹配问题。传动装置的选用，通常并没有一成不变的程序可行，而要根据不同机器的具体条件和复杂程度，经多方案的分析比较才能选定。以下几方面是在选定传动装置类型时要具体分析考虑的：

(1)机械特性；(2)功率范围；(3)速度； (4)传动比范围；(5)传动效率；(6)寿命；(7)外廓尺寸；(8)重量；(9)变速要求；(10)价格

本次设计主要解决的问题是变速方式 无级变速：

无极变速能够选用最合理的运动速度，可在运转中变带，操纵控制方便，箭筒化机械结构等，是目前发展的主要方向。无极变速在数控机床上得到广泛的运用，主要利用直流和交流调速主轴电动机。利用直流调速电动机进行机床主轴无级变速发展比较早，应用较广。但直流调速电动机恒功率调速范围很小，一般为1～2，很少为3～4，且有换向限制。现在国际上新生产的数控机床已有85﹪采用交流变频主轴驱动系统；交流变频调速电机恒功率调速范围8 ～30，有的直接驱动主轴。

内装主轴就是主轴与电机转子合为一体，其优点是主轴部件结构紧凑、重量轻、惯

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