Iii. Технологическая часть. Разработка технологического процесса сборки шпг icon

Iii. Технологическая часть. Разработка технологического процесса сборки шпг









Скачать 146.42 Kb.
НазваниеIii. Технологическая часть. Разработка технологического процесса сборки шпг
Дата конвертации21.02.2013
Размер146.42 Kb.
ТипДокументы



III. Технологическая часть. Разработка технологического процесса сборки ШПГ




1. Назначение узла, краткое описание его конструкции



Шатунно-поршневая группа (ШПГ) является звеном кривошипно-шатунного механизма (КШМ), представляющего собой основной рабочий механизм поршневого двигателя. КШМ служит для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала, посредствам передачи силы давления газов в камере сгорания на кривошип. Размеры и масса отдельных элементов шатунно-поршневой группы определяют динамические показатели двигателя и напряженность его основных деталей.


В состав ШПГ входят:

- поршень;

- поршневой палец;

- стопорное кольцо (2 шт.);

- верхнее компрессионное кольцо;

- нижнее компрессионное кольцо;

- кольцо маслосъемное с расширителем;

- шатун;

- крышка шатуна;

- шатунный болт (2 шт.);

- шатунный вкладыш;

- втулка шатуна.


Поршень воспринимает действие сил давления газов и сил инерции и частично передает нарузку вдоль оси шатуна на шатунную шейку коленвала. Кроме того, днище поршня, совместно с головкой цилиндра, образует камеру сгорания и, следовательно, его форма влияет на протекание рабочего процесса в цилиндре двигателя.

Поршень проектируемого двигателя изготавливается литьем с кристаллизацией под давлением из сплава АЛ30 (АК12ММгН по ГОСТ 1583-89). Юбка поршня имеет сложную форму: в продольном сечении она коническая, а в поперечном – овальная. В верхней части поршня проточены три канавки под поршневые кольца: два компрессионных и одно (нижнее) - маслосъемное. Канавка маслосъемного кольца имеет сверления для подвода масла, собранного кольцом со стенок цилиндра, к поршневому пальцу.

Отверстие под поршневой палец смещено на 1,2 мм от диаметральной плоскости поршня, поэтому при установке поршня в цилиндр необходимо ориентироваться по выбитой стрелке на его днище: она должна быть направлена в сторону переднего конца КВ.

По наружному диаметру П, как и цилиндры, подразделяются на пять классов (A–E) через 0,01 мм (см. табл. 1. 1). Так как юбка поршня имеет сложную форму, измерять диаметр П необходимо строго в плоскости, перпендикулярной оси ПП на расстоянии 62 мм от днища.


Шатун служит для передачи движения от поршня к коленчатому валу, другими словами, преобразует поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Конструктивно шатун представляет собой отдельную сборочную единицу. Основными конструктивными элементами шатуна являются верхняя и нижняя головки и стержень.

Стержень шатуна имеет двутавровое сечение.

Поршневую головку выполняют в виде цельной замкнутой проушины круглой формы, имеющей плавное сочленение со стержнем, и симметричной относительно его продольной оси. В целях получения необходимой износостойкости в месте сопряжения головки шатуна с поршневым пальцем устанавливается с начальным натягом сталебронзовая втулка.

Кривошипная головка выполняется в виде плоскосимметричной проушины, имеющей разъем по условиям сборки с коленвалом. Отверстие в нижней головке шатуна обрабатывается в сборе с крышкой, и в таком виде узел поступает на сборку ШПГ. Чтобы при сборке не перепутать крышки, на них и на шатунах клеймится номер цилиндра. При сборке цифры на Ш и крышке должны находиться с одной стороны относительно продольной оси КВ.


Шатуны и крышки свинчены специальными болтами. Конструкция шатунных болтов из-за особой важности болтовых соединений должна отвечать в первую очередь требованиям прочности и высокой надежности при длительной работе. Это обеспечивается плавностью переходов с заданием допусков на радиусы сопряжений (головки болта со стержнем и центрирующим пояском, во впадинах профиля резьбы), рациональной податливостью стержня болта для уменьшения изгибных напряжений в резьбе, применением поверхностной упрочняющей обработки (обкатки радиусов и впадин резьбы), выбором материала с повышенным сопротивлением усталости при высоком сопротивлении пластическим деформациям от начальных усилий затяжки.

Сопряжение нижней головки с шатунной шейкой коленвала работает как подшипник скольжения. В проектируемом двигателе устанавливаются сталеалюминиевые вкладыши шатунных подшипников толщиной 2 мм.

В крупносерийном (массовом) производстве заготовки шатунов, как правило, штампуют в закрытых штампах и подвергают термической обработке. Механической обработке подвергают только отверстия и торцы головок, поверхности разъема и поверхности, сопрягаемые с болтами.

Материал шатуна – сталь 40 по ГОСТ 1050-88.


Шатун соединяется с поршнем с помощью поршневого пальца. Поршневой палец представляет собой втулку трубчатого сечения, устанавливаемую по схеме плавающего типа, то есть допускающей возможность проворачивания и в бобышках поршня, и в проушине шатуна. От выпадения палей зафиксирован двумя стопорными пружинными кольцами, расположенными в проточках бобышек поршня. В связи с тяжелыми условиями работы к конструкции пальца и его материалу предъявляются повышенные требования. После ТО палец должен иметь значительную твердость трущихся поверхностей при достаточной вязкости сердцевины. Материал пальца – сталь 15ХМ.


Поршневые кольца должны обеспечивать надежное уплотнение рабочего пространства цилиндра, не допуская, с одной стороны, прорыва газов из камеры сгорания, и с другой, – попадания масла из картера в КС. Также ПК ограничивают перекос поршня в цилиндре и снижают коэффициент трения. В результате кольца подвергаются значительному износу, что негативно отражается на работе двигателя в целом.

Материал колец – серый перлитный хромотитаномеднистый чугун, легированный молибденом и ванадием. Наружная поверхность первого компрессионного кольца хромируется для повышения износостойкости, а для улучшения прирабатываемости имеет бочкообразную форму образующей. Второе кольцо – скребкового типа; после МО фосфатируется. Маслосъемное кольцо изготовлено из стали У8А; имеет хромированные рабочие кромки и поджимается разжимной витой пружиной (расширителем).


Материалы деталей определяется после расчета на прочность, также как и вид отделочной и упрочняющей обработки.

Табл. 1. 1. Классы поршней по диаметру юбки




Обозн. класса

Предельные размеры, мм

нижний

верхний

A

89,965

89,975

B

89,975

89,985

C

89,985

89,995

D

89,995

90,005

E

90,005

90,015



2. Анализ технических требований на сборку



При сборке к ШПГ предъявляются следующие технические требования:

1) Обеспечить проворачиваемость пальца во втулке шатуна и бобышках поршня, для его равномерного износа и во избежание ударов и стуков при изменении величины и направления силы, действующей со стороны шатуна. Для этого зазор в сопряжениях должен составлять 0,02-0,04 мм.

2) Обеспечить удобство сборки и отсутствие заклинивания для компенсации возможного смещения шатунно-поршневой группы относительно шатунной шейки коленчатого вала. Для этого между плоскостью торца бобышки и торца верхней головки шатуна необходим гарантированный зазор.

3) Обеспечить отсутствие заклинивания поршневых колец вследствие их перекоса. Это достигается при наличии осевого зазора величиной 0,09-0,10 мм между кольцами и канавкой в головке поршня. Этот зазор обеспечивается по методу полной взаимозаменяемости.

4) Обеспечить нормальную перекладку поршневых колец в процессе работы двигателя. Для этого необходим радиальный зазор между боковой поверхностью кольца и канавки.

5) Требование на разновес шатуннопоршневых комплектов по шейкам коленчатого вала назначается исходя из условия допустимого дисбаланса в двигателе.

6) Недопустимо искажение поверхности постели под вкладыши. Для этого болты, крепящие крышку шатуна необходимо затянуть моментом (755) Нм.

3. Технологический анализ конструкции


Одним из факторов, существенно влияющих на характер технологических процессов, является технологичность конструкции изделия и его отдельных частей. При конструировании деталей необходимо учитывать не только эксплуатационные требования к изделию, но также требования ремонтопригодности и наиболее рационального и экономичного изготовления изделия.


ШПГ являет собой достаточно простую, традиционную конструкцию и объединяет минимальное число деталей, потребное для выполнения своих функций.

Конструкция ШПГ удовлетворяет требованию ремонтопригодности. Все соединения предельно просты в исполнении и могут быть выполнены и разобраны без привлечения специализированных средств. Исключение составляют поршневые кольца, для установки которых вне производственных условий необходимо использовать поршневую оправку.

Уровень стандартизации и унификации деталей сборки может быть оценен как минимальный, так как конструкция не содержит стандартных деталей, однако, детали унифицированы внутри наименования.

В конструкции сборки можно выделить два основных узла, сборка которых осуществима независимо друг от друга (поршень с кольцами и шатун в сборе с крышкой).


Можно дать количественную оценку технологичности сборочной единицы по следующим показателям:

1) Число наименований деталей

Nнд = 14


2) Сборность конструкции


Ксб = NE / (NЕ + NД) = 1 / (1 + 7) = 0.125, где


NЕ = 1 - число сборочных единиц;

NД - число прочих деталей, не входящих в сборочные единицы.


3) Коэффициент нормализации, который показывает долю стандартизированных деталей в сборке, равен нулю.


4) Коэффициент повторяемости


Кп = Nод / Nнд = 18/14 = 1.29, где


Nод – число деталей.


5) относительное количество наименований литых деталей:


Кл = Nлд / Nнд = 1/14 = 0.07, где


Nл – количество наименований литых деталей.


6) коэффициент стандартизации и унификации, равен нулю.


Таким образом, для условий серийного производства конструкция узла является технологичной. Отсутствие стандартных деталей в сборке объясняется спецификой изделия, особыми условиями работы деталей и, соответственно, специальными тербованиями к ним. В данном случае неудобства, связанные с несовершеноством конструкции узла, с точки зрения экономической выгоды компенсируются массовым выпуском изделий и возможностью автоматизации сборки.

4. Методы обеспечения точности сборки



Для обеспечения потребного зазора в сопряжении поршневого пальца с поршнем и шатуном применяется метод групповой взаимозаменяемости (селективного подбора). Это вызвано тем, что конструкторский допуск невозможно получить в производственных условиях.

По диаметру отверстия под палец поршня и втулок шатунов подразделяются на три класса (1, 2, 3) через 0,004 мм. Номер класса выбивается на днище поршня и на верхней головке шатуна. Соответственно, различают три класса пальцев (через 0,004 мм), номера которых маркируются краской (см. табл. 4. 1).


Помимо обеспечения требуемой величины зазора, при сборке обеспечивается и комплектация по массе. При изготовлении строго выдерживается масса поршней, поэтому отдельно их подбирать не требуется. Таким образом, требуемаый диапазон массы комплекта будет корректироваться подбором массы шатуна, то есть необходимо прибегнуть к распределению шатунов по весовым группам.

Шатуны подразделяются на классы по массе верхней и нижней головок, которая маркируется краской или буквой на стержне шатуна (табл. 4. 2). Все шатуны двигателя должны быть одного класса по массе.


Требуемый зазор в посадке поршневое кольцо-канавка поршня в массовом производстве обеспечивают методом полной взаимозаменяемости.


Для обеспечения технических условий на отдельные параметры шатуна все операции, при которых получают окончательные размеры, выполняют после сборки шатунов и крышки; таким образом, эти детали не взаимозаменяемы.


Для обеспечения точности момента затяжки болтовых соединений применяется автоматическая затяжка с динамометрическим контролем.


Возможна сборка ШПГ на автоматической сборочной линии. Имеется свободный доступ к деталям узла на всех стадиях сборки. Простота сборочных операций позволяет использовать на сборке рабочих невысокой квалификации. Узел может быть легко транспортирован на общую сборку двигателя.


Таким образом, с одной стороны удельный объем регулировочных и пригоночных работ невелик, что повышает технологичность конструкции. С другой стороны, метод групповой взаимозаменяемости приносит большие неудобства при ремонте (необходим большой запас деталей разных групп по размерам), что с точки зрения технологичности является минусом.

Табл. 4. 1. Классы поршней, шатунов и поршневых пальцев по диаметрам сопрягаемых поверхностей




Обозн. класса

Цвет

маркировка

пальца

Предельные размеры

отверстий, мм

Предельные размеры

пальца, мм

нижний

верхний

нижний

верхний

1

синий

23,982

23,986

23,970

23,974

2

зеленый

23,986

23,990

23,974

23,978

3

красный

23,990

23,994

23,978

23,982



Табл. 4. 2. Классы шатунов по массе верхней и нижней головок




Обозн. класса

Цвет

маркировка

шатуна

Масса головок шатуна, г

верхней

нижней

A

белый

176±2

519±3

B

голубой

525±3

C

красный

531±3

D

черный

180±2

519±3

E

фиолетовый

525±3

F

зеленый

531±3

G

желтый

184±2

519±3

H

коричневый

525±3

I

оранжевый

531±3



5. Технологические схемы общей и узловой сборки





6. Технологический процесс сборки



Сборка ШПГ производится на автоматической линии, схема которой вынесена на лист. Процесс сборки сводится к одной операции, включающей в себя несколько переходов. На сборочной линии производится сборка сразу четырех комплектов ШПГ.

Последовательность выполнения переходов представлена в табл. 6. 1.


Автоматические линии сборки узлов автомобилей и тракторов являются специализированными и спроектированы из типовых элементов, таких как автоматы сборки резьбовых соединений, патроны для завертывания гаек, механизмы запрессовки цилиндрических деталей и т. д.

По типу транспортеров линии могут быть с жестким и нежестким тактом. Линии с жестким тактом оснащаются штанговыми или цепными транспортерами циклического действия. Производительность таких линий зависит от надежности работы каждой позиции и собственно транспортера. Так как с увеличением числа позиций возрастает вероятность отказа линии, то число рабочих позиций на линиях с жестким тактом должно быть ограничено. Практика показывает, что число позиций не должно превышать 8. Компоновка такого типа линий, как правило, линейная.


Табл. 6. 1. Технологический процесс сборки ШПГ




перехода

позиции

Наименование

позиции

Содержание перехода

1







Подcобрать комплект поршень-палец по классам диаметра пальца и загрузить их в накопитель

2

I

Ручная

Подобрать комплект из 4 поршней и 4 пальцев в соответствии с информацией на табло и установить их на спутник

3







Загрузить шатуны в накопитель согласно их классам

4

II

Автоматическая

Подобрать комплект шатунов одного класса по массе и по диаметру верхней головки. Установить шатуны на спутник

5







Повернуть спутник на 90°

6

III

Автоматическая

Маркировать на шатунах и крышках шатунов номер соответствующего цилиндра

7

IV

Автоматическая

Открутить 8 гаек, снять крышки шатунов с шатунными болтами и уложить их на спутник

8

V

Автоматическая

Кантовать 4 шатуна на 180°

9







Промыть стопорные кольца при необходимости:

1. Промыть раствором ВЕЛС 1,3%

2. Продуть сжатым воздухом температуры окружающей среды

3. Сушить воздухом при температуре 40...45°С

10

VI

Автоматическая

Вытолкнуть палец из поршня. Установить 4 поршня на шатуны и соединить их введением пальцев.

Усилие запрессовки 20 Н; температура пальца при запрессовке -60...-70°С

11







Загрузить стопорные кольца на колонки магазина

12

VII

Автоматическая

Установить стопорные кольца в поршни с одной стороны; контролировать установку

13

VIII

Автоматическая

Установить стопорные кольца в поршни с другой стороны; контролировать установку

14







Зачистить заусенцы на 4 крышках и 4 шатунах по контуру разъема

15

IX

Ручная

Установить 4 комплекта поршневых колец в канавки 4 поршней. Завесить комплект шатуннопоршневой группы с крышками, сверив классы поршней на табло и ярлыке

16







Контроль согласно карте ОТК

Добавить документ в свой блог или на сайт
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:

Похожие:

Iii. Технологическая часть. Разработка технологического процесса сборки шпг iconДисциплина: тэа расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту Тема: Разработка технологического процесса ео автомобиля зил-130

Iii. Технологическая часть. Разработка технологического процесса сборки шпг iconДисциплина: тэа расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту Тема: Разработка технологического процесса тр топливной аппаратуры автобуса паз-3205

Iii. Технологическая часть. Разработка технологического процесса сборки шпг icon3 Выбор и обоснование метода организации технологического процесса то и тр

Iii. Технологическая часть. Разработка технологического процесса сборки шпг iconПри проектировании электропривода необходимо обеспечить требования технологического процесса и, в частности, необходимую скорость рабочей машины. Таким технолог

Iii. Технологическая часть. Разработка технологического процесса сборки шпг iconТехнологическая карта №8

Iii. Технологическая часть. Разработка технологического процесса сборки шпг iconПравила комплектования деталей и сборки механизмов автотракторных двигателей Технологическое оборудование и оснастка

Iii. Технологическая часть. Разработка технологического процесса сборки шпг iconИнженерно-технологическая группа г. Челябинск руководитель Табулин И. А

Iii. Технологическая часть. Разработка технологического процесса сборки шпг iconМашины французской сборки цена от 4 300 000 рублей Точную цену уточняем на момент запроса

Iii. Технологическая часть. Разработка технологического процесса сборки шпг iconСторожук С. Главное событие года : [о старте сборки Skoda Yeti на газе по полному циклу] // Автозаводец. 2012. 11 дек. С. 1, 2

Iii. Технологическая часть. Разработка технологического процесса сборки шпг iconRenault и Dacia открытие нового современного дилерского центра «Авто-Мотив» в Киеве. Премьерный показ нового автомобиля renault laguna III
«Авто-Мотив». Торжественное открытие автосалона Renault и Dacia компании «Авто-Мотив» состоялось 4 июня 2008 года в 19-00 по адресу...

Поделиться в соцсетях



Авто-дневник






База данных защищена авторским правом ©ucheba 2000-2016
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям

на главную