头尾架式翻转机设计
图1-3 圆环形翻转机结构外形图
1—下环 2—上环 3—夹紧器 4—顶紧螺栓 5—焊件
（5）推举式翻转机
推举式翻转机是利用液压缸和杠杆机构，将焊件翻转到预定位置的一种变位机构，它具有结构简单、动作快捷和操作方便的特点。经常用于梁柱焊接生产线中配合自动焊接装置，将焊件翻转到船形位置施焊。下图示出推举式翻转机与悬臂式自动焊装置组合使用的示意图。
图1-4 推举式翻转机与悬臂式自动焊装置的组合使用
头尾架式翻转机设计
第2章 方案设计
2.1 焊接翻转机总体设计及适用范围
焊接翻转机是改变焊件位置来完成机械化、自动化焊接的机械装置。使用焊接翻转机可缩短辅助焊接时间，提高劳动生产率，减轻工人劳动强度，改善焊接质量，并可充分发挥各种焊接方法的效能。
焊接翻转机机设计的出发点是满足系统的功能,从变位机械在该生产线中的功能入手分析，要保证焊件的停放，要能适应不同尺寸和形状的罕见的焊接，最后，能够将待焊点沿着一定的运动轨迹移动到最佳焊接位置。
因此根据焊接翻转机使用要求以及市场需求，本焊接翻转机的总体设计要求如下：
（1）本焊接翻转机由头架和尾架构成； （2）其最大负载为（1-4.5）×103㎏； （3）工作台直径为?1000㎜； （4）工作台面中心高1000㎜； （5）工作台回转速度1r/min。
本焊接翻转机主要用于梁、柱、框架、椭圆容器等长方形工件的焊接。结构形式与车床类似，其头架为驱动端，可单独使用，利用安装在头架卡盘上的夹具，可为短小的工件翻转变位。翻转机尾架可在轨道上行走，便于根据工件的长度来调节与头架的距离。
2.2 设计方案的确定
在确定焊接翻转机总体方案时，我们首先应该考虑其合理性和经济性。选择的夹具结构要能保证焊接工艺的实施，确定夹具定位方法、定位基准和夹紧机构方案，应当考虑焊件结构尺寸以及组成焊件坯料的制作工艺和制造精度[14]。除此之外，还应考虑经济上的因素，使夹具的制造、使用费用最低而取得的经济效益最大。确定夹具方案时要综合考虑多方面的因素，才能制定出最佳的设计方案。本焊接翻转机头架和尾架构成，头架为驱动端，可以单独使用，主要用于工件的夹紧定位和翻转，尾架可以在导轨上行走，能够调节与头架的距离，辅助工件的夹紧和翻转。
头尾架式翻转机设计
翻转机头架由工作台、回转机构、机座、控制装置和焊接导电装置等组成。工作平台主要用于工件的停放。由于头尾架式翻转机可以用于多种工件的焊接，工件的形状尺寸不尽相同，完成工件翻转和焊接的夹具也不相同，因此在工作台表面开沟槽，用于固定工件的夹具的移动及固定，同时工作台面表面经网格状处理后增大了摩擦，便于工件在变位时位置的固定。此举达到了一机多用的效果，使焊接翻转机能够得到最大的利用。
焊接时，强大的焊接电流通过工件和工作台回转轴，经导电装置传至工作台，再由焊机机构返回到焊机负极，导电装置提供了一个畅通的电流回路，有效地防止了焊接电流直接通过齿轮副和轴承。既保证足够的焊接电流，又使上述回转机构免遭电流损坏。焊接装置由工作台回转控制系统和倾斜控制系统组成。 工作台回转机构，用于实现工作台面上工件回转运动的实现，该部分主要是传动部分的设计。传动简图如下图所示：
图2-1 传动方案总体图
头尾架式翻转机头架为驱动端，由电动机驱动，电动机将动力通过针轮摆线减速机传至小齿轮，小齿轮通过与大齿轮啮合将动力传至大齿轮，大齿轮与工作台通过螺钉固联，带动工作台转动。使工件能够翻转完成焊接。
翻转机尾架由导轨、滚轮、支撑环等构成。主要是辅助工件的夹紧和翻转，没有动力驱动。导轨的长度可以由实际需要确定。
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第3章 电机和传动装置动力参数计算
3.1 电动机的选择
工业上一般用三相交流电源，无特殊要求一般应选三相交流异步电动机。最常用的电动机是Y系列笼型三相异步交流电动机。其效率高、工作可靠、结构简单、维护方便、价格低，适用于不易燃，无腐蚀性气体和无特殊要求的场合[3]。由于启动性能较好，也适用于某些要求较高启动转矩的机械。
电动机的结构型式，按安装位置不同，有卧式和立式两类；按防护方式不同有开启式、防护式（防滴式）、封闭式及防爆式等。可根据安装需要和防护要求选择电动机结构型式。常用结构型式为卧式封闭型电动机。
电动机所需的输出功率为：Pd?Pw?KW
其中：?w为工作机要求的输入功率（kW），η为由电动机至工作机的总效率。根据要求，工作台回转速度为1/min，最大回转力矩为2000N·m
Pw?TwnwKW得： 9550由公式
pW?2000Nm?1r/min?0.2094KW （3-1）
9550由电动机至工作机的总效率?按照下式计算：
???1??2??3 其中：
?1——针轮摆线减速机的效率，二级针轮摆线减速机一般取0.88。
?2——轴承的效率，一般为0.98~0.995，取0.98 ?3——圆柱齿轮的效率，一般为0.96~0.98,取0.97
所以：
???1??2??3 ??0.88?0.98?0.97 （3-2）
??0.8365
头尾架式翻转机设计
则： Pd??w??0.2094KW?0.25KW （3-3）
0.8365选用带制动电动机的摆线针轮减速机，该减速机为外购件，型号为BWED 141-493-0.75，符合要求。电动机选择如下：
表3-1 电动机参数
电动机 额定功率 满载转速 型号 Y80M2－0.75 4 1480 1500 级 （kw） 同步转速 等堵转转矩 最大转矩 重量 （Kg） （r/min） （r/min） 级 额定转矩 额定转矩 42.3 2.3 18
3.2 传动装置的总传动比及其分配
工作机需由原动机输入动力才能工作。一般来说，原动机与工作机直接相联的情况极为少见，通常是在二者之间设置一中间装置，此中间装置称为传动装置，简称传动；在机械中，传动装置的功用是根据工作机的工作要求实现某种减速、增速、变速或改变运动形式得功能[7]。工程实践表明，传动装置常是机械中的重要组成部分，在整机的成本和重量中占有很大的比重，并在很大程度上决定整机的技术性能和运转费用。因此，正确设计传动装置对保证整机的技术性能和质量指标具有相当重要的意义。本机的传动装置由针轮摆线减速机和一对啮合齿轮组成。结构简单，传动链较短，能够有效地减少动力在传动链中的损失。
由电动机的满载转速 和工作机主动轴的转速 可确定传动装置应有的总传动比
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传动装置总传动比是各级传动比的连乘积，即 错误！未找到引用源。
针轮摆线减速机选用BWED 141-493，i1=29×17=493。齿轮传动i2=112÷