1 Проектирование технологического процесса сборки узла

1.1 Определение такта выпуска и типа производства сборочной единицы

Определим такт выпуска сборочной единицы и тип производства в соответствии с заданной годовой программой выпуска 12200 комплектов в год.

Такт выпуска сборочной единицы τ, мин/шт, определяем по формуле:

, (1)

где N – годовая производственная программа выпуска детали, шт;

F _д – действительный годовой фонд времени работы оборудования,

, (2)

где k – коэффициент, учитывающий потери времени на ремонт оборудования; принимаем К = 0,97

F_н – номинальный годовой фонд времени, ч;

, (3)

F_н = [( 365 – О – П – С )×8 + С×7]×n, (4)

где 365-календарное количество дней в году;

О - количество выходных дней; принимаем О=104;

П - количество праздничных дней; принимаем П=12;

С – количество дней, сокращённых на 1 час в предпраздничные дни; принимаем С=10;

n – количество смен; n=2.

F_н = [( 365 – 104 – 12 – 10 )×8 + 10×7]×2 = 3964 ч

F _д = 3964· 0,97= 3845 ч

мин/шт

В связи отсутствием действующего технологического процесса сборки заданного узла «Двигатель», тип сборочного производства определяем ориентировочно по справочным данным [17, с.4]

Так как программа выпуска узлов составляет 12200 штук в год, а базовая деталь в узле (картер поз. 4) имеет массу 18,9 кг., принимаем тип сборочного производства - крупносерийное.

1.2 Служебное назначение сборочной единицы и краткое описание её работы

Пусковой двигатель служит для облегчения запуска основного двигателя машины за счет сообщения его коленчатому валу определенного количества оборотов. Основными деталями двигателя являются: цилиндр, картер и коленчатый вал. Цилиндр установлен на картере, состоящем из двух частей – передней поз. 4 и задней поз. 25. В них установлены подшипники поз. 41 и 43, служащие опорами коленчатого вала.

Коленчатый вал разборный: состоит из шатуна поз. 3, с неразъёмной нижней головкой, из двух полуосей – передней поз. 18 и задней поз. 22 и щёк передней поз. 16 и задней поз. 24, изготовленных за одно с противовесами, и отдельной шатунной шейки – палец кривошипа поз. 20, запрессовываемой в щёки.

На переднем конце вала установлена шестерня поз. 8, от которой через промежуточную шестерню поз. 12 приводятся в действие магнето поз. 2. На заднем конце вала установлен маховик поз. 21. Двигатель запускают, поворачивая маховик шнуром, наматываемым на канавку в ободе маховика.

Исполнительными поверхностями пускового двигателя являются сочетания боковых рабочих поверхностей зубьев шестерни поз. 8, шестерни промежуточной поз. 12 и магнето поз. 2 работающих совместно.

1.3 Анализ чертежа и технических условий на сборочную единицу

Технические требования № 3, № 4, № 5, № 10, № 12, № 13, № 14, № 16, № 17, № 18 оставляем без изменений.

Техническое требование № 1. Перед сборкой двигателя зеркало цилиндра и поршень смазать моторным маслом любой марки по ГОСТ 8581-78.

Следует записать: Перед сборкой двигателя зеркало цилиндра и поршень смазать моторным маслом любой марки по ГОСТ 8581-78 слоем толщиной не менее 0,5 мм.

Техническое требование № 2. Подшипники поз. 44 перед напрессовкой на полуось коленвала нагреть до температуры 90°С.

Данное требование следует записать: Подшипники поз. 44 перед напрессовкой на полуось коленвала нагреть до температуры (90±10)°С.

Техническое требование № 6. Перед запрессовкой поршневого пальца в бобышки поршня поршень нагреть до температуры 90°С.

Данное требование следует дополнить:

Перед запрессовкой поршневого пальца в бобышки поршня поршень нагреть до температуры (90±10)°С.

Техническое требование № 7. Поршневые кольца должны свободно перемещаться в канавках и утопать в них.

Данное требование следует записать:

Поршневые кольца должны свободно перемещаться в канавках от приложенного усилия (9±0,5) Н и утопать в них.

Техническое требование № 8. После сборки двигателя коленчатый вал при открытом заливном кранике должен проворачиваться от руки за маховик свободно без заеданий.

Данное требование нужно сформулировать:

После сборки двигателя коленчатый вал при открытом заливном кранике должен проворачиваться от приложенного момента (3±0,5) Нм за маховик свободно без заеданий.

Техническое требование № 9. Во избежания пробоя вывода высокого напряжения магнето провода высокого напряжения:

- не должен иметь выступающих жил и разлохмаченных концов проводов жил;

- должен быть навёрнут на иглу вывода высокого напряжения до упора.

Оставляем без изменений.

Техническое требование № 11. После укладки коленчатого вала, цинковые болты крепления передней и задней половины картера затянуть моментом (14,7...21,75) Н м.

Оставляем без изменений.

Техническое требование № 15. После обкатки и испытаний на зеркале цилиндра и юбке поршня допускается:

- до четырёх отдельных рисок и натиров на длине хода поршня глубиной до 0,05 мм, шириной до 3 мм общей площадью до 1,5 см, расположенных на расстояние не ближе 5 мм друг от друга;

- до двух не искажающих геометрию цилиндра теневых полос шириной до 5 мм на длине хода поршня расположенных на расстоянии не ближе 10 мм друг от друга

Следует написать: После обкатки и испытаний на зеркале цилиндра и юбке поршня допускается:

- до четырёх отдельных рисок и натиров на длине хода поршня глубиной не более 0,05 мм, шириной не более 3 мм общей площадью не более 1,5 см², расположенных на расстояние не ближе 5 мм друг от друга;

- до двух не искажающих геометрию цилиндра теневых полос шириной не более 5 мм на длине хода поршня расположенных на расстоянии не ближе 10 мм друг от друга.

Возможность выполнения изделием технических требований проверим на основе построения и расчета конструкторской размерной цепи.

1. В размерной цепи А требуется обеспечить величину торцевого зазора А_∆= 0 мм между правым торцом наружной щеки поз. 16 и левым торцом головки шатуна поз. 45.

2. Выявляем размеры (составляющие звенья), влияющие на величину замыкающего звена А_Δ.

А₁ – длина пальца поз.19, А₁=63^+0,12 мм;

А₂ – ширина щеки задней поз. 23; А₂=24±0,165 мм;

А₃ – толщина головки шатуна поз. 45, А₃ =15_-0,027 мм;

А₄ – ширина щеки передней поз. 16; А₄=24±0,165 мм.

3. Строим размерную цепь.

Рисунок 1 – Схема размерной цепи

4. Рассчитываем номинальный размер замыкающего звена по формуле:

, (5)

где i = 1, 2,…, m – порядковый номер звена (в том числе и замыкающего);

– передаточное отношение i-го звена размерной цепи;

– для увеличивающих составляющих звеньев;

– для уменьшающих составляющих звеньев;

– номинальные размеры составляющих звеньев, мм; определяем из технической документации на заданную сборочную единицу.

мм

Основное уравнение размерной цепи в номиналах соблюдается.

5. Определим допуск замыкающего звена , мм, по формуле:

(6)

где , – верхнее и нижнее предельные отклонения замыкающего звена размерной цепи.

мм

6. Определим координату середины поля допуска замыкающего звена , мм, по формуле:

(7)

мм

7. Рассчитываем среднюю величину допуска Т_ср, мм, составляющих звеньев по формуле:

(8)

мм

В производстве тракторов и автомобилей максимально достижимым и одновременно экономичным является допуск Т_ср не менее 0,05 мм.

8. Выбираем метод достижения требуемой точности замыкающего звена.

Для достижения требуемой точности замыкающего звена, учитывая, что тип производства – крупносерийное и количество звеньев размерной цепи четыре, то принимаем метод неполной взаимозаменяемости.

9. Проверим возможность обеспечения точности замыкающего звена А_Δ методом неполной взаимозаменяемости. Для этого решим обратную задачу.

Рассчитывается допуски составляющих звеньев по формуле:

, (9)

где – верхнее и нижнее предельные отклонения i – го составляющего звена размерной цепи.

Вычисляем координаты середин полей допусков составляющих звеньев по формуле:

, (10)

где ∆_вi–верхнее отклонение i–го звена;

∆_нi–нижнее отклонение i–го звена.

мм

мм

мм

мм

Определяем расширенный (расчетный) допуск , мм, замыкающего звена вероятностным методом по формуле

(11)

где t_D – коэффициент риска;

– коэффициент относительного рассеяния размера.

Коэффициент риска t_D выбирается из таблиц значений функции Лапласа Ф(t) в зависимости от принятого процента риска Р. Допустимый процент риска Р устанавливаем из экономических соображений.

Принимаем процент риска Р = 0,27 и соответственно коэффициент риска t_∆ = 3. Принимаем, что закон распределения размеров – нормальный, следовательно

0,163мм

Проверим выполнение условия:

. (12)

Условие (12) выполняется, следовательно достижение требуемой точности замыкающего звена методом неполной взаимозаменяемости возможно и допуски на составляющие звенья можно считать технологичными.