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1、目录前言第1章 液化气瓶部分21.1 液化气瓶结构21.2 钢瓶上、下封头选材31. 钢瓶主体厚度计算4第2章 钢瓶制造工艺62.1 焊接方法的确定62.1.1 熔化极氩弧焊优缺点62.1.2 气体保护焊72.1.3 埋弧焊72.2 焊接工艺及流程82.2.1 封头的制备82.2.2 焊接工艺流程11第3章 机械装置设计计算133.1 焊接钢瓶时转速133.2 电动机的选择133.2.1 钢瓶旋转焊接时所需功率133.2.2 电动机功率选择173.3 传动装置的运动和动力参数203.3.1合理分配各级传动比203.3.2 计算各轴动力参数203.3.3 第一级蜗杆传动参数确定213.3.4 第
2、二级蜗杆传动参数确定233.3.5 一级蜗杆轴尺寸设计263.3.6 蜗轮蜗杆轴尺寸设计263.37 蜗轮轴的尺寸设计273.3.8 V带传动273.4 液压缸的选择313.4.1 夹紧液压缸的选择313.4.2 升降液压缸的选择32第4章 埋弧自动焊机及其他装置的确定344.1 埋弧自动焊机的确定344.1.1 焊接机头的选择344.1.2 焊接机头附属装置344.2 焊接其他装置34设计体会36参考文献38前言民用液化气瓶是焊接压力容器的一种，它在生活中很常见，对于目前的社会生活条件来说，液化气瓶在生活中的使用还是不可取代的，同时作为一种压力容器，在使用过程中的安全问题非常的重要，在焊接生
3、产一定要严格要求。因此，液化气瓶的结构设计和自动化生产焊接装置的设计还是有着重要的意义。本次课程设计主要是进行民用液化气瓶结构的特点分析、液化气瓶设计方案的选定、机械传动部分设计计算、焊接方法和参数的制定、焊接工艺的制定以及焊接装置的分析设计等，从而对焊接结构生产及装备特点及应用有初步的了解，对焊接生产实践有一定的认识，为以后的学习和工作做一定的铺垫。因此，做好本次课程设计是非常有必要的，不仅是对本学期以及以前知识的巩固，而且也相当于一次工作的实践。第1章 液化气瓶部分1.1 液化气瓶结构由1液化石油气钢瓶国标GB 5842-2006 可知民用液化石油气钢瓶的型号有YSP407、YSP12、Y
4、SP26.2和YSP35.5四种型号，它们的结构主要是由上下两个封头焊接在一起，是一种典型的焊接压力容器，如图1-1，本次课程设计我选择YSP35.5液化石油气钢瓶进行分析设计。图1-1 YSP35.5型钢瓶结构1底座 2下封头 3上封头 4阀座5护罩 6瓶阀由1液化石油气钢瓶国标GB 5842-2006 表2常用钢瓶的型号和参数可知该YSP35.5型号钢瓶的参数如表1-1。表1-1 YSP型钢瓶参数型号参数钢瓶内直径/mm公称容积/L最大充装量/kg封头形状系数YSP35.531435.514.9K=0.8通过查阅相关资料，对本次设计的YSP35.5型钢瓶参数进行补充，如表1-2。表1-2
5、YSP型钢瓶其他参数型号参数底座外直径/mm护罩外直径/mm钢瓶高度/mm适用环境温度/公称工作压力/MpaYSP35.5240190680-40+602.1由于本次课程设计的主要任务是对液化石油气钢瓶上、下封头连接的中间环焊缝的焊接，以及焊接装置的分析设计等，因此在下面的设计中主要对上、下封头的选材、成形、焊接等详细分析设计，对底座、阀座、护罩和瓶阀简单分析设计。1.2 钢瓶上、下封头选材由1液化石油气钢瓶国标GB 5842-2006一般规定钢瓶主体（指筒体、封头等受压元件）材料，必须采用平炉、电炉或氧气转炉冶炼的镇静钢，具有良好的冲压和焊接性能。材料必须有相关制造许可证书和质量合格证书（原
6、件）。主体材料力学性能应符合 GB 6653的规定，主体材料的屈强比不得大于0.80。主体材料的化学成分应符合下列范围：碳C 不大于0.18% 硅Si 不大于0.10%锰Mn 0.701.50% 硫S 不大于0.020%磷P 不大于0.025% 硫S+磷P不大于0.040%根据上述要求并考虑到民用液化石油气钢瓶的压力不是很大和制造成本的问题，选择16MnR钢代替焊接钢瓶专用钢板。它是一种普通低合金钢,是锅炉压力容器专用钢，锅炉压力容器的常用材料。它的强度较高、塑性韧性良好。常见交货状态为热轧或正火。属低合金高强度钢，含Mn量较低。性能与20G（412-540）近似，抗拉强度为（450-655）
7、稍强，伸长率为19-21%，比20G的大于24%差。它的主要化学成分如表1-3。表1-3 16MnR低合金结构钢的主要化学成分钢号化学成分（%）CSiMnS1. 钢瓶主体厚度计算由于16MnR钢是Q345钢的一种，所以该钢种的屈服强度最低值为345Mpa。由1液化石油气钢瓶国标GB 5842-2006筒体壁厚和封头直边部分厚度计算公式（1）式中，为材料的下屈服强度；为钢瓶的内直径；为焊缝系数，取0.9；为水压试验压力（由GB5100-94钢制焊接气瓶规定，钢制焊接气瓶水容积不大于150L的钢制焊接气瓶水压试验压力不大于7.5Mpa），取。则封头曲面部分厚度计算公式（2）式中，为封头形状系数，由
8、上述可知。则由上述计算可知，取厚度最大值并且参照钢板厚度系列，本次设计钢瓶主体部分厚度为6mm。第2章 钢瓶制造工艺2.1 焊接方法的确定本次设计民用液化气瓶由两个带直边的模压上、下封头组成，中间有一条环缝，批量生产且有一定的技术要求，根据所学知识及查阅资料可选择的焊接方法有熔化极氩弧焊、气体保护焊、自动埋弧焊这三种常见的焊接方法。2.1.1 熔化极氩弧焊优缺点与其它焊接方法相比，熔化极氩弧焊的特点有：（1）可以焊接几乎所有的金属。既可以焊接碳钢、合金钢、不锈钢，还可以焊接铝及铝合金、铜及铜合金、钛合金等容易被氧化的非铁金属；（2）焊丝和电弧的电流密度大，焊丝熔化速度快，对母材的熔敷效率高，焊
9、接生产率高；（3）与电弧焊相比，熔化极氩弧焊电弧状态稳定，容地过渡平稳，几乎不产生飞溅，熔透也较深；（4）由于惰性气体本质上不与熔化金属产生冶金反应。熔化极氩弧焊的不足：（1）由于使用氩气保护，焊接成本比电弧焊高，生产效率也低于电弧焊；（2）焊接准备工作要求严格，包括对焊接材料的清理和焊接区的清理等。（3）厚板焊接中的封底焊焊缝成形质量不是很好。2.1.2 气体保护焊与其它焊接方法相比，气体保护焊的特点有：（1）焊接生产率高；（2）焊接成本低；（3）焊接能耗低；（4）适用范围广，可采用自动焊或半自动焊对任何角度、任何位置、任何长度及复杂的曲面焊缝都可焊接；（5）焊缝含氢量低，抗裂纹性好；（6）
10、焊后不需清渣，明弧焊接便于监视，有利于机械化操作；（7）焊接保护效果好。气体保护焊的缺点和不足：（1）焊不能用于非铁金属的焊接，只能用于低碳钢和低合金钢等黑色金属的焊接；（2）焊熔滴过渡不如MIG焊稳定，飞溅量较大；（3）焊产生很大的烟尘，操作环境不好。2.1.3 埋弧焊与其它焊接焊接方法相比，埋弧焊有如下优势：（1）焊接生产率高；（2）焊接金属的品质良好、稳定；（3）焊接外观非常美观；（4）焊接成本低；（5）操作环境好。埋弧焊存在的问题：（1）设备费用高；（2）对坡口精度要求高；（3）焊接姿势受到限制；（4）适用于碳素钢、低合金钢、不锈钢等材料的焊接，有色金属焊接困难；（5）焊缝金属的冲击韧
11、性普遍不好；（6）主要用于自动焊、长缝焊、中等以上厚度板的焊接。通过上面三种焊接方法的优缺点对比，熔化极氩弧焊对焊接坡口精度要求较高而且成本较高，焊需要焊前打底焊较麻烦而且焊接生产环境不好，相比之下选择埋弧自动焊接比较合适，在内部加衬垫焊接，适合于大批量生产而且焊缝质量较好。2.2 焊接工艺及流程2.2.1 封头的制备由上述参数可知筒体高度为680mm，则封头的高度为340mm，筒体外直径为314mm+26mm=326mm，由于板料较薄其中性层取d=320mm，工件的相对高度h/d=1.06。查阅表5-1筒形件的修边余量表得修边余量h=8.5mm。由原始坯料冲压后的结构尺寸如图2-19（单位m
12、m）。图2-1 原始坯料冲压后的结构尺寸由公式（5-36）毛坯的直径计算公式为式中， 为零件总面积。封头直边高度，封头凸缘为半径的半球。则毛坯的直径取整后取毛坯直径为910mm，厚度为6mm的钢板。（1）下封头制备 将下好的尺寸为直径为910mm，厚度为6mm的钢板板料在专用冲压磨具上冲压成带有直边的的筒体，再将冲压后的筒体余边切掉，将筒体高度加工到340mm。如图2-2（单位mm）。图2-2 下封头结构尺寸（2）上封头的制备 采用制备好的上封头为原料，由于上封头要安装阀座，所以在专用钻床上钻出一个安装阀座的孔，同时防止由于上、下阀座都为封闭的筒体焊接时产生爆炸或者变形较大，结构如图2-3（单
13、位mm）。图2-3 上封头结构尺寸2.2.2 焊接工艺流程（1）坡口上、下封头的焊接采用对接接头，为保证环焊缝开设60的正面V形坡口，在钢瓶内部装上衬垫，用手工电弧焊完成封头的定位焊接和衬垫与筒体的连接，装配时间隙为01mm，如图2-4。然后清理干净手工电弧焊药皮，并且将焊点用磨光机打磨平整。图2-4 瓶体焊坡口及衬垫（2）焊前准备焊前，坡口两侧各10mm范围内的铁锈，应打磨干净，露出金属光泽。用丙酮清洗坡口附近的油污。焊剂和焊条按规定烘干，300350保温2h。注意焊剂中不要混入铁屑、碎石等杂物。不要强行组装，避免应力过大；引弧板要对齐焊缝，地线连接牢固。（3）焊接材料埋弧自动焊时焊丝选用H
14、10Mn2，直径4mm；定位焊及衬垫的焊接的焊条为J507.埋弧焊焊剂选用SJ101烧结焊剂。（4）工艺参数筒体的设计厚度为6mm，开V形坡口，由于埋弧焊焊接板厚较厚，可只焊接一道。查表6-17得，埋弧自动焊工艺参数如表2-1。表2-1 埋弧自动焊工艺参数板厚/mm焊丝直径/mm焊接电流/A电弧电压/V焊接速度cm/min6458060031323540对于该设计民用钢瓶埋弧自动焊具体焊接速度为36 cm/min。第3章 机械装置设计计算3.1 焊接钢瓶时转速由上述设计钢瓶埋弧自动焊焊接速度为36 cm/min，即焊接时钢瓶在胎具上旋转的线速度v=36 cm/min=360mm/min。焊接时
15、钢瓶的转速式中，为筒体的外直径，取。则，3.2 电动机的选择 3.2.1 钢瓶旋转焊接时所需功率1、力源装置 它是产生夹紧作用力的装置。由于本次设计为大批量生产民用液化石油气瓶，考虑到生产的效率和夹紧的稳定性，采用液压缸传动夹紧。2、夹紧元件 即与瓶体相接触的部分，通过它和工件的直接接触而完成夹紧动作。由上述设计可知，钢瓶主体环焊缝在焊接时夹紧的部位是两端的球形头，因此设计采用凹球面棘爪来保证焊接时的装卡。与减速装置输出带轮连接的棘爪 由于该棘爪通过与减速装置的输出轴通过带轮传动使钢瓶旋转。在设计时，通过一个装有带轮的带有长的导向键的光杆导杆与该棘爪通过螺栓连接在一起，该带有长键槽的光杆导杆通
16、过滑动轴承与支座联接，在旋转焊接的过程中，棘爪随光杆导杆上的带轮转动而液压缸的导杆不动，因此该棘爪的联接导杆与液压缸的导杆之间通过角接触轴承连接（能同时承受径向载荷和液压缸压紧的轴向载荷，接触角选择25）。该棘爪结构尺寸如图3-1（单位mm）。图3-1与减速装置连接的棘爪结构尺寸与右边导向液压缸连接的棘爪 为了设计的方便，该棘爪的结构尺寸有上述与减速装置连接的棘爪相同，同左棘爪一样该棘爪通过螺栓联接在光杆导杆上，光杆导杆通过滑动轴承与支座联接。在旋转焊接的过程中，棘爪和光杆导杆一起转动而液压缸的导杆不动，因此该棘爪的联接光杆导杆与液压缸的导杆之间连接应装有角接触轴承。3、液压缸输出功率的确定
17、分析可知，液压缸对钢瓶的夹紧力主要是在旋转焊接的过程中，瓶体与焊接滚轮架之间的摩擦力、钢瓶旋转的离心力（由上述涉及可知焊接过程中瓶体旋转的速度为，很小可不考虑离心力，因此主要计算瓶体与焊接滚轮架之间的摩擦力。）。焊接滚轮架设计 为了保证该设计装置能焊接不同直径的焊件，焊接滚轮架的滚轮间距设计成可调节式的，两对滚轮的支撑架在底座上可摆动，在支撑架中间安装有手动调节装置，可以调节每对滚轮之间的间距，来适应不同直径的焊接件。焊接滚轮架的结构尺寸如图3-2（单位mm）。a）左视图b）主视图图3-2 焊接滚轮架结构尺寸1滚轮 26006号轴承 3手动张紧调节器 4台阶孔 5支撑架 6底座 瓶体与焊接滚轮
18、架之间的摩擦力 由上述设计可知冲压成封头的毛坯直径为910mm，厚度为6mm的钢板。则每个封头的大致质量按公式 计算。式中，为16MnR的密度，取；D为毛胚的直径；h为板厚。则每个封头的大致重量为那么，整个钢瓶的重量为60kg。钢瓶焊接时在滚轮架上的上受力情况，如图3-3。图3-3 钢瓶焊接时在滚轮架上的上受力图由于是两对滚轮架同时作用在钢瓶上，则F=mg=300N。两个滚轮是同时对钢瓶产生作用力，则滚轮对钢瓶的支反力即滚轮架的四个滚轮对钢瓶的作用力都为173.2N。查阅相关资料得滚轮与钢瓶之间在没有润滑剂的情况下的摩擦系数为0.15，则可得出在焊接过程中，滚轮架对钢瓶的摩擦阻力为钢瓶焊接时旋
19、转所需的功率 由上述设计可知，要使钢瓶在焊接时稳定旋转需要克服的摩擦力为，摩擦力产生的功为，焊接时瓶体与滚轮架有两对深沟球轴承相接触，则传动效率为（查阅1-7可得，一对滚动轴承的传动效率）。则钢瓶焊接时旋转所需的功率。即只有当钢瓶两端的棘爪对钢瓶的夹紧输出功率不小于该值是才能使钢瓶在焊接时稳定旋转。3.2.2 电动机功率选择由上述设计可知，焊接时钢瓶旋转所需要的功率为,由于本次设计的焊接速度为很慢，保证较大的传动比，故减速装置采用两级蜗轮蜗杆传动和V带轮减速传动。1、确定电动机额定功率查阅公式（13-4）可知传动的总效率总效率 。查表1-7可得，蜗杆传动传动效率 =0.75（两对）；滚动轴承的
20、效率 =0.99（三对，减速器的轴承）；联轴器传动效率=0.99（电动机与减速器一对）；=0.96（V带轮传动效率）；=0.97（两对，润滑正常的滑动轴承）；=0.99（两对角接触轴承）。则，传动装置的总效率电动机所需的实际功率2、确定电动机的转数（1）由上述设计可知，在焊接过程中钢瓶的旋转速度为。（2）确定电动机的转速范围按照工作机转速要求和传动机构的合理传动比范围，可以推算电动机转速可选范围，如（13-5），式中，为电动机输出的转速；为各级传动的合理传动比范围，查得单级蜗杆传动比常用值为（1040），最大值为80；V带传动传动比常用值为（24），最大值为7。为保证能够选择合适的电动机本次设
21、计每一级蜗杆传动比为（1040），V带传动采用适中传动比值4，则。3、选择电动机的型号由上述设计电动机所需的实际功率为，电动机的转速范围在。由于焊接时钢瓶的旋转速度很低，因此在满足功率的条件下可选择转速低的电动机。查阅表12-1可得，Y系列（IP44）电动机的技术数据表选定Y112M-6型电动机，主要技术数据如表3-1。表3-1 Y112M-6型电动机技术数据型号额定功率/kW满载转速r/min堵转转矩最大转矩质量/kgY112M-62.29402.02.045查阅表12-3可得，Y112M-6型电动机的安装及外形尺寸参数，如表3-2。表3-2 Y112M-6型电动机的安装及外形尺寸（mm）机
22、座号ABCDEFGHKABACADHDBBL112M19014070286082411212245230190265180400参照表13-3可知，该电动机结构尺寸如图3-4。a） b） c）图3-4 Y112M-6型电动机的结构布置3.3 传动装置的运动和动力参数3.3.1合理分配各级传动比由公式（14-1）和（14-2）可知，传动装置的总传动比要求为式中，为高速级蜗杆传动比；为低速级蜗杆传动比；为V带传动比；为电动机输出的转速，即焊接时钢瓶的转速n；为电动机的转速。查阅资料可知二级蜗杆减速一般推荐：，取V带的传动比为，经计算分析可得，。3.3.2 计算各轴动力参数1、电动机轴：满载的转数；
23、额定功率为=2.2kW扭矩为2、减速器的蜗杆轴：蜗杆轴的转数；输出功率扭矩为3、蜗轮蜗杆轴：蜗轮蜗杆轴的转数输出功率扭矩为4、蜗轮轴（输出轴）：蜗轮蜗杆轴的转数输出功率 扭矩为5、V带传动：（1）小带轮轴：转数 功率 扭矩（2）大带轮轴：转数 功率 扭矩6、钢瓶：钢瓶转速输出功率扭矩为 经过计算蜗轮轴的转速，即焊接时钢瓶的旋转速度为0.36r/min，则埋弧焊枪的焊接线速度为36.85cm/min满足上面选择的埋弧焊焊接参数在3540cm/min范围值内。3.3.3 第一级蜗杆传动参数确定1、选择材料并确定其许用应力蜗杆用45钢，表面淬火，硬度为4555HRC；蜗轮用铸锡青铜ZCuSnP1，金
24、属铸造。为了节约贵重的有色金属，仅齿圈采用青铜制造，而轮芯采用灰铸铁HT100制造。由表12-4查得，锡青铜蜗轮许用接触应力；由表12-6查得，许用弯曲应力。2、选择蜗杆头数由查表12-2，取，由2公式（12-1） 得3、确定使用系数、综合弹性系数由（12-9）取；（钢与锡青铜配对）4、确定接触系数由（12-9）取，由图12-11得。5、计算中中心距a由公式（12-9），得第一级蜗杆传动中心距6、确定模数m、蜗轮齿数、蜗杆直径系数、蜗杆导程角、中心距a等参数由2式（12-10）蜗杆分度圆直径和模数为由表11-1，若取，由2式（12-4）中心距满足接触强度。则，蜗轮的分度圆直径为，由2式（12-
25、2）得，导程角7、蜗轮蜗杆各部尺寸计算（参照2表12-3、图12-4、图12-7和图12-8）（1）蜗杆齿顶圆直径，蜗轮喉圆直径，蜗轮顶圆直径，取（2）蜗杆齿根圆直径，蜗轮齿根圆直径（3）蜗杆齿宽当时，取。（4）蜗轮轮缘宽度当时，取（5）蜗轮轮圈厚度3.3.4 第二级蜗杆传动参数确定1、选择材料并确定其许用应力蜗杆用45钢，表面淬火，硬度为4555HRC；蜗轮用铸锡青铜ZCuSnP1，金属铸造。为了节约贵重的有色金属，仅齿圈采用青铜制造，而轮芯采用灰铸铁HT100制造。由表12-4查得，锡青铜蜗轮许用接触应力；由表12-6查得，许用弯曲应力。2、选择蜗杆头数由查表12-2，取，由2公式（12-
26、1） 得3、确定使用系数、综合弹性系数由（12-9）取；（钢与锡青铜配对）4、确定接触系数由（12-9）取，由图12-11得。5、计算中中心距a由公式（12-9），得第二级蜗杆传动中心距6、确定模数m、蜗轮齿数、蜗杆直径系数、蜗杆导程角、中心距a等参数由2式（12-10）蜗杆分度圆直径和模数为由表12-1，若取，由2式（12-4）中心距满足接触强度。则，蜗轮的分度圆直径为，由2式（12-2）得，导程角7、蜗轮蜗杆各部尺寸计算（参照2表12-3、图12-4、图12-7和图12-8）（1）蜗杆齿顶圆直径，蜗轮喉圆直径，蜗轮顶圆直径，取（2）蜗杆齿根圆直径，蜗轮齿根圆直径（3）蜗杆齿宽当时，取。（4
27、）蜗轮轮缘宽度当时，取（5）蜗轮轮圈厚度3.3.5 一级蜗杆轴尺寸设计1、选择轴的材料蜗杆轴选材与上述设计一致，选用45钢，调制处理。2、确定轴端直径由2按扭转强度计算公式（14-2）设计，由表14-2查得，选取，则由2例14-1可知，轴端有键槽，将直径增大5%，则此轴的输入端与电动机联接，直接选择与电动机输出轴相同的轴径，即取28mm。3.3.6 蜗轮蜗杆轴尺寸设计1、选择轴的材料蜗轮蜗杆轴选材与上述设计一致，蜗杆采用45钢，故蜗轮蜗杆轴选用45钢，调制处理。2、确定轴端直径由2按扭转强度计算公式（14-2）设计，由表14-2查得，选取，则由上述设计蜗杆的分度圆直径，为了满足扭转的强度，选取
28、蜗轮蜗杆轴的最小直径为45mm。3.37 蜗轮轴的尺寸设计1、选择轴的材料蜗轮轴选用40Cr钢，调制处理。2、确定轴端直径取蜗轮轴的最小直径为70mm。由2例14-1可知，轴端有键槽，将直径增大5%，则此轴的输入端与V带轮联接，参照轴径系列选取直径为。3.3.8 V带传动1、计算功率查表13-8 得，故2、选V带型号可选用普通V带。根据，由上述设计小带轮的转速为。由图13-15查出此坐标点位于C型区域内，故选择C型V带。3、确定大、小带轮基准直径、由表13-9，应不小于200，现取，由式913-9) 得，由表13-9取。4、验算带速带速小于，合适。5、V带基准长度和中心距初选中心距由式（13-
29、2）得带长查表13-2，对C型带选用。再由式（13-16）计算实际中心距6、验算小带轮的包角由式（13-1）得 合适。7、确定V带的根数由于带的传动速度很小，因此选用四根C型V带。8、带轮结构设计（参照2图13-17、表13-1和表13-10）（1）小带轮：由于带轮的直径与上述设计安装轴的直径相差不是很大，故采用实心式结构。小带轮轮缘宽度小带轮的轮齿顶圆直径小带轮轮毂长度小带轮的槽角为了使胶带能紧贴轮槽两侧，故V带轮槽角小于，查表13-10，取。小带轮轮槽深度轮毂外径，小带轮的结构尺寸如图3-5。图3-5 小带轮结构8、带轮结构设计（参照2图13-17、图13-18、表13-1和表13-10）
30、（1）大带轮：由于带轮的直径大于350mm，故采用轮辐式结构。大带轮轮圈宽度，大带轮轮槽深度大带轮的轮圈顶圆直径，内圈直径大带轮轮毂长度，轮毂外径根据上述设计取安装大带轮的光杆直径为85mm。，故取大带轮的槽角保持与小带轮设计一致故取。轮辐厚度，轮辐宽度式中，为带轮传递的功率；为带轮的转速；为轮辐数，本次设计取。大带轮的结构尺寸如图3-6。图3-6 大带轮的结构与尺寸3.4 液压缸的选择3.4.1 夹紧液压缸的选择由上述3.2.1设计液压缸要是钢瓶在焊接时能够平稳的旋转，夹紧时需要克服的摩擦力为，又有夹紧钢瓶的棘爪在焊接时与钢瓶的接触面积为，则液压缸要对钢瓶产生的压强为由于本次设计的转速很低，
31、需要的液压缸压力不是很大，故参照11液压工程简明手册表5-30轻型拉杆式液压缸的型号意义和技术参数，选择缸径100mm，强力型活塞杆直径56mm，3.5Mpa型推力28.04kN，拉力24.40kN，允许行程2000mm。考虑到焊接钢瓶时棘爪的伸缩长度、焊接装置的体积大小和液压缸的成本，选取该型号液压缸的行程为300mm。该轻型拉杆式液压缸的外形结构如图3-7。图3-6 液压缸外形结构用来夹紧的液压缸的外形安装连接尺寸技术参数如表3-3。表3-3 液压缸的外形安装连接尺寸技术参数技术参数缸径AKKMMBBDDEEEFPHLPJPLTGWZJ10075M481.55618M181.5165ZG3
32、/45819211618102402323.4.2 升降液压缸的选择由上述设计，钢瓶的重量为60kg，钢瓶的质量不是很大，但是考虑到焊接钢瓶的滚轮架重量和焊接滚轮架的重量，在选择液压缸型号时尽量选择大一些。故参照11液压工程简明手册表5-30轻型拉杆式液压缸的型号意义和技术参数，选择缸径160mm，标准活塞杆直径70mm，14Mpa型推力281.40kN，拉力225.96kN，允许行程2000mm。考虑到焊接钢瓶时焊接滚轮架升降的高度、焊接装置的体积大小和液压缸的成本以及焊接不同型号液压缸时滚轮架升降的高度，选取该型号液压缸的行程为200mm。该升降液压缸的外形结构参照图3-7。该升降液压缸的
33、外形安装连接尺寸技术参数如表3-4。表3-4 液压缸的外形安装连接尺寸技术参数技术参数缸径AKKMMBBDDEEEFPHLPJPLTGWZJ16095M6427118M271.5210ZG1742531562316055305第4章 埋弧自动焊机及其他装置的确定4.1 埋弧自动焊机的确定根据焊接钢瓶是的位置特点和焊接装置的布置，可以选择小型门架式埋弧自动焊机，主要结构由两根立柱、固定的两根横梁及焊接机头组成。焊接时，焊接机头可以沿着立柱升降，在横梁上左右移动。因此，在焊接时可以根据不同型号的钢瓶调整不同的位置，适应多种型号的钢瓶焊接。4.1.1 焊接机头的选择根据上面2.2.2设计选择的埋弧自
34、动焊接参数，参照7表3-1国产埋弧自动焊机主要技术数据，选择MZ2-1000。送丝方式：等速送丝；焊接电流/A：4001500；焊接直径/mm：36；送丝速度/mh：28.5225；焊接速度/m/h：13.4112；焊接电流种类：交流或直流；送丝速度调节方法：调换齿轮。4.1.2 焊接机头附属装置为了保证焊接时，焊接机头的正常工作还需要安装有附属装置，因此，焊接机头上还应该安装有焊剂漏斗、焊丝盘、控制箱、焊剂回收装置等等。4.2 焊接其他装置为了使钢瓶的焊接准确性和稳定性，一套完整的焊接装置还应该有焊接装置的机身、整个装置的基座、焊接滚轮架的升降台、上料平台、输料平台、卸料架等，这些机架都可用
35、型钢焊接，减少焊接装置的成本和重量。设计体会课程设计是培养学生综合运用所学知识，发现、提出、分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生能力的具体训练和考察过程。在现在的各项领域中焊接装置的应用试非常常见的，可以说是无处不在，因此我觉得掌握好焊接这门技术是很有必要的，这次对民用液化石油气钢瓶的课程设计可以说是对以前学习的知识的一次检验和理论与实践的结合，更是一次工作的前奏。在这次对民用液化石油气钢瓶的课程设计中出现了不少的问题，更学到了很多知识。现总结如下：因为没有钢瓶的尺寸重量，开始设计的时候显得很盲目，最后通过查阅大量相关资料，选择了自己设计的对象YSP35.5型液化石油气钢瓶。在
36、对象确定之后，便开始了设计之路，开始选择材料，确定焊接工艺参数，对机械传动部分做了大量的工作，这部分是本次课程设计的关键，通过大量的计算传功比，选择合适的传动方式蜗杆传动和V带轮传动，再对传动件的尺寸进行确定。进行传动部分的设计计算也是毕业设计的一次演练，因此，我对这部分设计比较详细，花费的实践和精力也比较多。对于本次课程设计，指导老师崔老师花费了大量的心思，付出了很多努力，让我们对以前学习的知识进行总结和毕业设计的预设计，虽然这次课程设计量比较大，但是崔老师的安排是非常有意义的，对我们来说也是一项必须完成的工作。在设计开始时，崔老师进行了的详细讲解，我才有了自己的设计思路，在此非常感谢崔老师
37、的辛勤付出，对我的指导和帮助。同时也感谢在设计过程中我们一起讨论的同学。这次课程设计基本接近尾声，在指导老师的帮助和组员的共同努力下，这次课程设按期完成了，再次对给予我们帮助的崔老师和同学表示忠心的感谢，由于我的水平有限，设计难免会出现错误之处，希望崔老师给予批评指正。参考文献1 中华人民共和国标准化管理委员会和中华人民共和国国家质量监督检验验疫总局.液化石油气钢瓶GB5842-2006. 2 杨可桢, 程光蕴,李仲生. 机械设计基础（第五版）. 北京: 高等教育出版社, 2006.5（2010重印）3 吴宗泽, 罗圣国. 机械设计课程设计手册（第三版）. 北京: 高等教育出版社,2006.5
38、（2010重印）4 濮良贵. 机械设计（第五版）. 北京: 高等教育出版社,1990.15 周浩森. 焊接结构生产及装备. 北京: 机械工业出版社, 1999. 10（2008.8重印）6 熊志卿. 冲压工艺与模具设计. 北京: 高等教育出版社, 2011.67 孙国君. 埋弧自动焊技术入门与提高. 北京: 化学工业出版社, 2010.1 8 王纯祥. 焊接工装夹具设计及应用. 北京: 化学工业出版社, 2011.49 杨春林, 林三宝. 电弧焊基础. 哈尔滨: 哈尔滨大学工业出版社,2010.9 10 姜继海, 宋绵春, 高常识. 液压与气压传动. 北京: 高等教育出版社,2009.5（2010重印）11 张利平. 液压工程简明手册. 北京: 化学工业出版社,2011.6
