Унянин А.Н. Курсовое проектирование по технологии производства и ремонта автомобилей

Подождите немного. Документ загружается.

где m = 5 – число звеньев цепи;

– номинальный размер i-го составляющего звена цепи;

– передаточное отношение i-го составляющего звена.

4321

ААААА

−−−=

∆

;

∆

= 32 – 2,5 – 27 – 2,5 = 0.

Допустим, что рассматриваемое сопряжение собрано на предприятии-

изготовителе по методу полной взаимозаменяемости.

2. Определяют допуск замыкающего звена по уравнению:

iА

TТ ⋅

∑

ξ=

−

∆

где

– допуск i-го составляющего звена:

085,0T

= мм; 04,0ТT

АА

= мм;

045,0T

мм.

4321

ААААА

ТТТТТ +++=

∆

;

21,004,0045,004,0085,0Т

+++=

∆

мм.

3. Рассчитывают координату середины поля допуска звена А

∆

ОА

iОА

∆⋅

∑

ξ=∆

−

∆

где

– координата середины поля допуска i-го составляющего звена:

ОА

∆

=∆

ОА

+ 0,1175 мм;

∆

ОАОА

– 0,02 мм;

∆

ОА

– 0,0225 мм.

4321

ОАОАОАОАОА

∆

−

∆

−

∆

−

∆=∆

∆

;

=∆

∆

ОА

0,1175 + 0,02 + 0,0225 + 0,02 = 0,18 мм.

4. Рассчитывают предельные значения замыкающего звена по уравнениям:

ов

АА

∆

∆∆

+∆=∆

;

он

АА

∆

∆∆

−∆=∆

285,0

21,0

18,0

=+=∆

∆

мм;

075,0

21,0

18,0

=−=∆

∆

мм.

5. Рассчитывают предельные размеры:

∆

∆+=

∆∆

max

AА

;

∆

∆∆

min

AА

285,0285,00А

max

=+=

∆

мм; 075,0075,00А

min

∆

мм.

Именно такие предельные размеры осевого люфта коленчатого вала пре-

дусмотрены техническими требованиями на сборку предприятием-изгото-

вителем.

Построение и расчет конструкторских размерных цепей позволяют уточ-

нить метод достижения точности замыкающих звеньев цепей и проверить объ-

ективность назначения допусков на размеры – составляющие звенья на пред-

приятии-изготовителе.

При изготовлении автомобиля наибольшее распространение получили ме-

тоды полной и неполной взаимозаменяемости, реже используют методы груп-

повой взаимозаменяемости и регулирования. В ПЗ на эскизном чертеже агрега-

та приводят размерную цепь, а также исходные данные, расчет размерной цепи

и результаты расчета в табличной форме [2, 4]. При расчете размерной цепи с

помощью ЭВМ

в ПЗ приводят вместо расчетов соответствующую распечатку.

Наиболее ответственные размерные цепи изображают на одном из листов

графической части проекта, где также можно привести и эскизы оригинальных

методов контроля технических требований.

6.2. Маршрутный технологический процесс сборки и разборки агрегата

Разрабатывают схемы сборки и разборки агрегата – объекта ремонта, яв-

ляющиеся основой для проектирования

соответствующих маршрутных техно-

логических процессов, которые устанавливают последовательность и содержа-

ние операций сборки и разборки агрегатов (сборочных единиц). Общеприняты-

ми являются два вида схем, которые можно условно назвать «табличный» и

«узловой», причем последний рекомендуют для относительно сложных изде-

лий. Допускается графическое изображение схем сборки и разборки агрегата в

различных вариантах

, как в ПЗ, так и в графической части проекта.

Принципы определения рациональной последовательности сборки, а также

правила и примеры построения схемы сборки представлены в литературе [2, 4,

9, 10].

Разборку агрегата (сборной единицы) осуществляют в последовательности,

обратной сборке. При капитальном ремонте производят полную разборку объ-

ектов ремонта на детали. В случае необходимости выполняют разъединение

клепаных, вальцованных, сварных, паяных и других соединений, что облегчает

проведение очистных и дефектовочных работ. Разборочные работы, как прави-

ло, сочетают с моечными и очистными. Чтобы предотвратить случайное раз-

укомплектование деталей, которые на предприятии-изготовителе обрабатывают

в сборе или балансируют, при разборке агрегата (сборочной единицы) их мар-

кируют.

Организация и технология

сборочных работ приведены в литературе [6, 7].

Порядок и правила оформления сборки – разборки агрегата и их составных час-

тей даны в руководствах по ремонту и эксплуатации автомобилей.

6.3. Технологические операции сборки и разборки агрегата

Для формирования операций из переходов производят нормирование сбо-

рочных и разборочных работ. Сборочные работы нормируют по нормативам

[21, 22]. Методика нормирования разборочных работ практически не отличает-

ся от нормирования сборочных работ [7]. Как правило, при нормировании ра-

бот по разборке используют нормативы времени на сборку этих

же сборочных

единиц с учетом поправочных коэффициентов.

При формировании операций из переходов используют принципы, изло-

женные в [2, 4]. Определив содержание операций, выбирают для их выполне-

ния средства технологического оснащения (верстаки, стенды, прессы, гайко-

верты и др.) [6, 7, 13, 15–18]. При необходимости составляют технические за-

дания на проектирование оригинальных средств технологического оснащения

(приспособлений, испытательных стендов,

средств механизации – автоматиза-

ции сборки и разборки агрегатов) [15].

Установив содержание операций сборки – разборки, переходят к их техни-

ческому нормированию, корректируя ранее установленные нормы времени, оп-

ределяют профессию и квалификацию рабочих [21, 22]. Подсчитывают трудо-

емкость сборки – разборки изделия; составляют циклограммы сборки – разбор-

ки и определяют число рабочих мест и рабочих [2, 4].

Результаты проектирования операций

записывают в технологические кар-

ты сборки. Для единичного производства разрабатывают маршрутную карту,

для серийного и массового – маршрутно-операционную и операционную. При-

меры заполнения технологических карт даны в [2, 4].

6.4. Обеспечение точности при сборке ремонтируемого агрегата

При разработке операций сборки следует проработать вопросы обеспече-

ния требуемой точности одного–двух наиболее важных параметров

качества

агрегата – объекта ремонта. Наиболее рациональным методом достижения этой

цели является расчет технологических (ремонтных) размерных цепей. Если

достижение точности замыкающего звена размерной цепи осуществляется од-

ним из методов взаимозаменяемости, то технологическая и конструкторская

размерная цепи идентичны.

Специфической особенностью сборки при ремонте является то, что сбо-

рочную единицу собирают из новых,

отремонтированных и изношенных (с до-

пустимыми отклонениями размеров) деталей. При расчете ремонтных размер-

ных цепей в качестве допусков замыкающих звеньев принимают соответст-

вующие допуски замыкающих звеньев конструкторских размерных цепей Т

∆

рассчитанные (принятые) по чертежам предприятия-изготовителя, либо расши-

ренные допуски Т

h∆

, включающие в себя допуски на износ замыкающих звень-

ев. Решению ремонтной размерной цепи предшествует статистический анализ

размеров деталей ремонтного фонда, в результате которого определяют законы

распределения и его параметры для размеров – составляющих звеньев цепи

[31]. С помощью ремонтных цепей решают прямую и обратную задачи. Чаще

решают обратную задачу, когда по известным

значениям составляющих раз-

мерную цепь звеньев определяют параметры замыкающего звена.

Рассмотрим пример решения обратной задачи при анализе ремонтной раз-

мерной цепи, определяющей зазор между упорной шайбой с торцовой поверх-

ностью коленчатого вала (см. рис. 1).

В процессе эксплуатации и ремонта двигателя все составляющие звенья

рассматриваемой размерной цепи претерпевают изменения. Из-за

изнашивания

уменьшается толщина упорных шайб (звенья А

и А

). Наибольшие изменения

претерпевает длина передней коренной шейки (звено А

) вследствие изнашива-

ния ее упорного торца и удаления припуска при шлифовании коренных шеек.

Поэтому в процессе эксплуатации зазор значительно превышает допустимый

(0,285 мм), что приводит к снижению ресурса двигателя. Обеспечение зазора в

требуемых пределах при ремонте достигается путем установки упорной шайбы

ремонтного размера (звено А

), являющейся неподвижным компенсатором.

Техническими условиями предусмотрено три ремонтных размера шайб

(2,7

– 0,04

; 2,9

– 0,04

и 3,1

– 0,04

мм), причем размер ремонтной шайбы зависит от дей-

ствительного размера (длины) коренной шейки. Например, чтобы при шлифо-

вании в процессе ремонта обеспечить длину шейки (звено А

) в пределах

32,2

мм, следует установить шайбу (звено А

160,0

075,0

) первого ремонтного размера

2,7

– 0,04

мм.

Поскольку для достижения точности замыкающего звена в данном случае

предусмотрено использование составляющего звена (компенсатора) с регла-

ментированным ремонтным размером, то следует решить обратную (провероч-

ную) задачу.

Определим параметры замыкающего звена А

∆

(см. рис. 1) в процессе ре-

шения проверочной задачи, если в результате эксплуатации и ремонта размер

гнезда коренного подшипника блока цилиндров (звено А

) не изменился и ос-

тался равным 27

– 0,045

мм, а изношенная передняя упорная шайба (звено А

) за-

менена на новую (А

= 2,5

–0,04

мм).

Не повторяя приведенные в п. 6.1 рассуждения, приведем результаты рас-

чета.

1. А

∆

= 32,2 – 2,5 – 27,0 – 2,7 = 0.

= 0,085 + 0,04 + 0,045 + 0,04 = 0,21 мм.

∆

= 0,1175 + 0,02 + 0,0225 + 0,02 = 0,18 мм.

∆

= 0,285 мм;

∆

= 0,075 мм;

= 0,285 мм; = 0,075 мм.

max

∆

min

∆

Таким образом, техническое требование на сборку обеспечивается.

Если размерная цепь включает составляющие звенья, являющиеся разме-

рами восстанавливаемых в процессе ремонта деталей, и эти размеры не отно-

сятся к категорийным

регламентированным ремонтным размерам, то одно из

этих звеньев можно использовать в качестве компенсирующего звена, а его

параметры определить в результате решения проектной задачи.

Уравнение для расчета допуска замыкающего звена технологической (ре-

монтной) размерной цепи при расчете ее по методу полной взаимозаменяемо-

сти имеет вид [6]:

i.в

2qfi

i.вккi.c

1fi

i.ci

ii.h

i.h

TТTTTТ ⋅

∑

ξ+⋅ξ+⋅

∑

ξ+⋅

∑

ξ+⋅

∑

ξ=

−

+++=++=+==

∆

lll

, (1)

где i =1, …,

l – номера звеньев размерной цепи, являющихся размерами

деталей, используемых повторно, без ремонта;

i =

l + 1, …, f – номера звеньев размерной цепи, являющихся размерами

новых деталей;

i =

l + f + 1, …, q – номера сортируемых звеньев;

i =

l + f + q + 1, …, m – 1 – номера восстанавливаемых звеньев;

h.i

– допуск i-го составляющего звена с учетом допуска на износ;

– допуск звена (размера) новой i-й детали;

c.i

– допуск i-го сортируемого звена, равный допуску размера новой дета-

ли, или ужесточенный;

– допуск компенсирующего звена;

в.i

– допуск i-го восстанавливаемого звена размерной цепи.

Из числа восстанавливаемых звеньев выбирают одно, которое используют

в качестве компенсирующего («увязывающего»). Допуски на остальные вос-

станавливаемые звенья, кроме компенсирующего, назначают, как правило, та-

кими же, как при изготовлении деталей.

Допуск компенсирующего звена Т

находят из зависимости (1). Определя-

ют и другие параметры этого звена (номинальный размер, координату середи-

ны поля допуска и др.). В данном случае решают прямую (проектную) задачу.

Методика расчета размерной цепи в процессе решения прямой задачи раз-

личными методами приведена в учебных пособиях [2, 4] и поэтому в настоя-

щем пособии не рассматривается.

Точность замыкающего звена цепи может быть достигнута в отремонтиро-

ванных сборочных единицах, где использованы не только отремонтированные

Категорийный ремонтный размер – размер, устанавливаемый для определенного вида или

категории ремонта.

детали, но и часть изношенных (без ремонта) за счет применения компенсато-

ров, параметры которых также можно определить, решив прямую задачу.

Рассмотрим в качестве примера размерную цепь, регламентирующую ве-

личину зазора между торцовой поверхностью поворотной цапфы и регулиро-

вочными прокладками шкворневого соединения переднего моста грузового ав-

томобиля (рис. 2). Необходимо, чтобы минимальная

величина зазора была рав-

на нулю, а максимальная – 0,25 мм. Определим параметры неподвижного сту-

пенчатого компенсатора, в качестве которого использован комплект регулиро-

вочных прокладок (звено Б

5к

). Из технической документации (рабочих черте-

жей деталей) известны размеры с отклонениями составляющих звеньев:

= 111,5

–0,46

мм; Б

= 5

–0,08

мм;

= 11,5

–0,07

мм; Б

= 93

–0,14

мм.

Верхнее и нижнее предельные отклонения замыкающего звена соответст-

венно равны

мм;

25,0

=∆

∆

. Б

∆

= 0

+0,25

мм.

Допуск на звено Б

5к

: = 0,06 мм.

к5

∆

Рис. 2. Схема размерной цепи Б, регламентирующей зазор в шкворневом соеди-

нении переднего моста грузового автомобиля

Таким образом,

= 0,46 мм; = 0,08 мм; = 0,07 мм; = 0,14 мм;

= 0,06 мм; = 0,25 мм.

∆

Наибольшая возможная компенсация

∆∆

−

′

ББк

ТТ .

В размерной цепи компенсации подлежат отклонения звеньев Б

, …, Б

ББ

TТ ⋅

∑

ξ=

′

−

∆

;

4321

БББББ

ТТТТТ

′

∆

;

75,014,007,008,046,0Т

′

∆

мм.

5,025,075,0

−

=δ

мм.

Количество ступеней компенсаторов:

к5

ББ

−

′

∆

;

95,3

06,025,0

75,0

N =

−

Выполнив коррекцию звеньев, получим N = 4.

Расчеты показывают [19], что при изготовлении переднего моста целесо-

образно использовать прокладки с номинальными размерами 1,5 и 0,25 мм.

В процессе эксплуатации звено Б

увеличивается до 112 мм, а звено Б

уменьшается до 88 мм; остальные звенья изменяются незначительно, при этом

звено

увеличивается до 3,36 мм.

∆

′

Расчеты [19] свидетельствуют, что при ремонте для обеспечения требуемой

величины зазора с минимальным количеством прокладок в комплекте, в допол-

нение к используемым при изготовлении прокладкам толщиной 1,5 и 0,25 мм,

целесообразно изготовить прокладки толщиной 1, 2 и 4 мм.

Для решения размерных цепей при ремонте автомобиля используют все ме-

тоды, применяемые на предприятии-изготовителе

. Дополнительно или взамен

некоторых из них, при ремонте можно использовать и другие методы, например,

метод селективного регулирования (композицию методов групповой взаимоза-

меняемости и регулирования) и метод межгрупповой взаимозаменяемости [6].

Порядок контроля, регулирования, значения показателей и норм, которым

должно удовлетворить изделие после ремонта, приведены в руководствах по ре-

монту и эксплуатации автомобилей,

технических условиях на ремонт и других

документах, предусмотренных ГОСТ 2.602–95 «ЕСКД. Ремонтные документы».

6.5. Оформление технологической документации сборки

и разборки агрегата

После разработки технологического процесса сборки и разборки агрегата

заполняют технологические документы и составляют эскизы отдельных опера-

ций и переходов сборки-разборки, которые выполняют на картах эскизов в ПЗ

или на

листах графической части проекта.

Рекомендации и соответствующая нормативно-техническая документация,

касающаяся заполнения и оформления технологических документов, выбора до-

кументов в зависимости от типа и характера производства, правил записи опера-

ций и переходов в документах, а также примеры выполнения технологических

эскизов, оформления маршрутной и операционной карт приведены в учебных

пособиях [2, 4].

7. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

РЕМОНТА ДЕТАЛЕЙ АГРЕГАТА

7.1. Служебное назначение, технические требования

и условия работы детали

Формулируют служебное назначение детали, технологический процесс

ремонта которой предстоит разработать. При этом отражают и конкретизируют

функции детали, вытекающие из служебного назначения агрегата [14]. Напри-

мер: «Корпус стартера является базовой деталью агрегата, на которую устанав-

ливаются и относительно которой ориентируются с определенной точностью

все остальные детали и сборочные единицы (перечислить)».

Если линейные и угловые размеры детали являются звеньями конструк-

торских размерных цепей, то при анализе имеющихся и разработке новых тех-

нических требований к детали следует увязывать допуски на размеры с резуль-

татами расчета соответствующих размерных цепей

, выполненного на этапе

анализа технических требований к агрегату.

Анализ одного–двух технических требований сопровождают соответст-

вующими расчетами, остальные требования анализируют на качественном

уровне.

Анализ технических требований к детали рекомендуют проводить, исполь-

зуя ее рабочий чертеж, в такой же последовательности, как и для ремонтируе-

мых агрегатов (сборочных единиц).

Примеры формулировки, анализа

технических требований и схем контроля

приведены в работах [4, 6, 10, 14].

Сведения относительно условий работы, воздействующих факторов и на-

груженных поверхностей деталей содержатся в литературе по устройству

автомобилей.

7.2. Анализ дефектов детали и требований, предъявляемых

к отремонтированной детали

Сведения, касающиеся дефектов детали, студент получает, в первую оче-

редь, из технических условий на ремонт, приводимых

в дефектационных кар-

тах. Карты содержат: наименование и номер детали; ее материал; качество по-

верхностного слоя рабочих поверхностей; перечень возможных дефектов; эскиз

детали с указанием мест расположения дефектов; методы и средства выявления

дефектов; размеры детали по рабочему чертежу и допустимые размеры (по из-

носу); рекомендуемые способы устранения дефектов.

Карту технических условий на дефектацию следует привести в ПЗ. Необ-

ходимо выявить, какие дефекты детали являются устранимыми при ремонте.

Детали, имеющие неустранимые дефекты, восстановлению не подлежат.

Используя рабочий чертеж детали и информацию, полученную из карты

технических условий на дефектацию, следует вычертить ремонтный чертеж де-

тали, руководствуясь ГОСТ 2.604–2000 «ЕСКД. Чертежи ремонтные.

Общие

требования».

На ремонтном чертеже изображают только те виды, разрезы и сечения, ко-

торые необходимы для ремонта детали (сборочной единицы). Поверхности, под-

лежащие восстановлению, выполняют сплошной толстой линией, остальные –

сплошной тонкой линией. Предельные отклонения линейных размеров указы-

вают, как правило, числовыми значениями, например ∅ 18

+0,018

, ∅ , или

условными обозначениями с последующим указанием в скобках их числовых

значений.

032,0

059,0

−

На изделия, которые при ремонте не могут быть разъединены (неразъем-

ные соединения, выполненные клепкой, сваркой и т. п.), допускается не выпол-

нять чертежи на отдельные детали. Указания по ремонту таких изделий приво-

дят на ремонтном сборочном чертеже, включающем ремонтируемые

детали, с

добавлением изображений и данных, поясняющих сущность (содержание) ре-

монта.

На ремонтном чертеже детали, ремонтируемой сваркой, пайкой, нанесени-

ем металлопокрытий и т. п., рекомендуется выделять соответствующий участок

детали, подлежащий ремонту (рис. 3, а). При ремонте детали наплавкой, залив-

Рис. 3. Иллюстрации правил выполне-

ния ремонтных чертежей деталей: а – вы-

деление участка детали; б – изображение

удаляемой части детали; в – обозначение

мате

иала

∅ 14

120º

Зачистить

заподлицо

Электрод…

ОС

…

2,5

Вкладыш не показан

кой (при помощи сварки, пайки и т. п.) на ремонтном чертеже указывают на-

именование, марку, размеры материала, используемого при ремонте, а также

обозначение стандарта на материал (рис. 3, в). Если при ремонте детали удаля-

ют изношенную часть и заменяют ее новой (дополнительной ремонтной дета-

лью), то удаляемую часть изображают штрих-пунктирной

линией с двумя точ-

ками (рис. 3, б). Новую часть детали (дополнительную ремонтную деталь) вы-

полняют на самостоятельном ремонтном чертеже.

Категорийные и пригоночные ремонтные размеры детали, а также размеры

детали, ремонтируемой путем снятия минимального припуска, проставляют бу-

квенными обозначениями (рис. 4, а), а их числовые значения и другие данные

указывают на полках линий

–выносок или в таблице (рис. 4, б).

Уменьшение диаметра d

(размер по рабочему чер-

тежу Ø

18 ) допуска-

ется до 16

05,0

16,0

−

5 мм

Категория ремонтного

размера

Условное

обозначение

размера

Размер по

рабочему

чертежу

1 2 3

d 18

+0,018

17,8

+0,018

17,5

+0,018

17,4

+0,018

Изношенную шейку

обработать под

категорийный размер

Рис. 4. Иллюстрации правил выполнения ремонтных чертежей деталей: а – про-

становка ремонтных размеров; б – простановка числовых значений ре-

монтных размеров