Док. Никифоров В.А._АТ-1301. Переднеприводный легковой автомобиль второго класса
 Скачать 2.18 Mb.
|
|
= 0,8. Коэффициент аэродинамического сопротивления, принимаем для авто- мобиля LADA VESTA 1,8: Сх = 0,32. Передаточные числа трансмиссии для расчета действующей комплекта- ции автомобиля LADA VESTA 1,8, принимаем (данные получены на практике): U1 = 3,64; U2 = 1,95; U3 = 1,36; U4 = 0,94; U5 =0,78; Uгп. = 3,94. Внешняя скоростная характеристика двигателя строится исходя из офи- циальных данных для двигателя ВАЗ-21179 (сайт lada.ru). Максимальный кру- тящий момент двигателя = 170 Нм при 3700 об/мин. Максимальная мощность = 90 КВт при 6000 об/мин. Ниже, представлена характеристика (внешняя - скоростная) в табличном виде (таблица 3.1) и в виде графика (рисунок 3.1). Таблица 3.1 - Внешняя скоростная характеристика двигателя. Скорость двигателя, об/мин. Эффективный кру- тящий момент, Нм. Эффективная мощность, КВт. 800 120,3 10,1 1200 132,8 16,7 1600 143,5 24,1 2000 152,5 31,9 2400 159,6 40,1 2800 164,9 48,4 3200 168,4 56,4 3600 170,2 64,2 4000 170,2 71,3 4400 168,3 77,6 4800 164,7 82,8 5200 159,3 86,8 5600 152,1 89,2 6000 143,1 89,9 24 Рисунок 3.1 - Внешняя скоростная характеристика двигателя автомобиля LADA VESTA 1,8. Используя передаточные числа трансмиссии, радиус качения колеса, диа- пазон рабочих оборотов двигателя, произведем расчет скоростей движения ав- томобиля в зависимости от оборотов двигателя и передачи по формуле: 0 U U w r V K E K (3.4) Где: r k – радиус качения ведущих колес, м, e – угловая скорость коленчатого вала двигателя, рад/с, U k – передаточной число передачи, U 0 – передаточное число главной передачи. Результаты расчетов для всех пяти передач сведем в таблицу 2.2. и на ри- сунок 2.2. 25 Таблица 3.2 – Скорости автомобиля на передачах. Скорость дви- гателя, об/мин. Скорость автомобиля (м/с) на передаче I II III IV V 800 1,67 3,13 4,48 6,48 7,78 1200 2,51 4,69 6,72 9,72 11,66 1600 3,35 6,25 8,96 12,96 15,55 2000 4,19 7,82 11,21 16,20 19,44 2400 5,02 9,38 13,45 19,43 23,33 2800 5,86 10,94 15,69 22,67 27,21 3200 6,70 12,50 17,93 25,91 31,10 3600 7,54 14,07 20,17 29,15 34,99 4000 8,37 15,63 22,41 32,39 38,88 4400 9,21 17,19 24,65 35,63 42,77 4800 10,05 18,76 26,89 38,87 46,65 5200 10,89 20,32 29,14 42,11 50,54 5600 11,72 21,88 31,38 45,35 54,43 6000 12,56 23,45 33,62 48,59 58,32 Рисунок 3.2 - Зависимость скорости автомобиля на передачах от скорости двигателя. 26 Расчеты тягово-динамических качеств автомобиля. Уравнение силового баланса: И В Д Т Р Р Р P , (3.5) где: Pт. − сила тяги на ведущих колёсах; Рд. − сила сопротивления дороги (ка- чению); Рв− сила аэродинамического сопротивления; Ри. – сила инерции авто- мобиля. Выполним расчет всех входящих в уравнение сил. Силу тяги на разных передачах: K ТР E K Т r M U U Р 0 , (3.6) где: Uk − передаточное число коробки передач; Ме – крутящий момент двига- теля (принимается из таблицы 3.1). Результаты расчета тяговых сил представлены в таблицу 3.3. Таблица 3.3 – Тяговая сила на ведущих колесах автомобиля. Скорость дви- гателя, об/мин. Тяговая сила на ведущих колесах на передаче, Н. I II III IV V 800 5539 2967 2069 1432 1193 1200 6113 3275 2284 1580 1317 1600 6606 3539 2468 1708 1423 2000 7016 3759 2621 1814 1511 2400 7344 3934 2744 1898 1582 2800 7589 4066 2835 1962 1635 3200 7752 4153 2896 2004 1670 3600 7833 4196 2927 2025 1687 4000 7831 4195 2926 2024 1687 4400 7747 4150 2894 2003 1669 4800 7581 4061 2832 1960 1633 5200 7332 3928 2739 1895 1579 5600 7001 3750 2616 1810 1508 6000 6587 3529 2461 1703 1419 27 Сила дорожного сопротивления определяется исходя из условия, что ав- томобиль движется по дороге без уклона, т.е. i=0: 0 f G Р A Д , (3.7) Где: Gа – полный вес автомобиля, fо – коэффициент сопротивления качению. Сила аэродинамического сопротивления Pв, определим по формуле: 2 5 , 0 V F C Р X В , (3.8) где: Сх- коэфф. сопротивления воздуха; =1,293 кг/м3 − плотность воздуха при нормальном давлении. Результаты расчетов сил сопротивления представлены в таблице 3.4. Таблица 3.4 – Силы сопротивления. Скорость дви- гателя, об/мин. Силы сопротивления на ведущих колесах на 5 пе- редаче, Н. Рд Рв P 800 184 26 210 1200 191 59 250 1600 200 106 306 2000 212 165 377 2400 227 238 465 2800 245 324 568 3200 265 423 688 3600 288 535 823 4000 314 661 974 4400 342 799 1141 4800 373 951 1324 5200 407 1116 1523 5600 443 1295 1738 6000 482 1486 1969 На рисунке 3.3. Представлен тяговый баланс автомобиля в графическом виде. Из результатов анализа тягового баланса следует, что максимальная ско- рость развиваемая автомобилем – 52 м/с или 187 км/ч, что соответствует дан- ным АВТОВАЗа – 186 км/ч. Так же необходимо отметить, что максимальная скорость развивается на 5 передаче. 28 Рисунок 3.3 - Тяговый баланс автомобиля. Мощностной баланс автомобиля выполняется в виде зависимости мощ- ности на ведущих колесах от скорости автомобиля. Расчет мощности произво- дится по следующей формуле: Nт=Nд+Nв+Nи, Вт (3.9) где: Nт − тяговая мощность; Nт=Рт·V (3.10) Мощность, которая затрачивается на преодоление сил сопротивления ка- чения колёс; Nд=Рд·V (3.11) Мощность, которая затрачивается на преодоление силы сопротивления воздуха; Nв=Рв·V (3.12) Мощность, которая затрачивается на преодоление силы инерции; Nи=Ри·V (3.13) Мощностной баланс автомобиля строится для передачи, на которой до- стигается максимальная скорость. В нашем случае – это пятая передача. Ре- зультаты представлены в таблице 3.5 и на рисунке 3.4. Рт1 Рт2 Рт3 Рт4 Рт5 29 Таблица 3.5 – Мощностной баланс. Скорость дви- гателя, об/мин. Мощность, КВт. Nт Nв Nд N 800 9,3 0,2 1,4 1,6 1200 15,4 0,7 2,2 2,9 1600 22,1 1,6 3,1 4,8 2000 29,4 3,2 4,1 7,3 2400 36,9 5,5 5,3 10,8 2800 44,5 8,8 6,7 15,5 3200 51,9 13,1 8,2 21,4 3600 59,0 18,7 10,1 28,8 4000 65,6 25,7 12,2 37,9 4400 71,4 34,2 14,6 48,8 4800 76,2 44,4 17,4 61,8 5200 79,8 56,4 20,6 77,0 5600 82,1 70,5 24,1 94,6 6000 82,7 86,7 28,1 114,8 Рисунок 3.4 - Мощностной баланс на 5 передаче. Определение динамического фактора. Динамический фактор является безразмерной характеристикой, позволяющей соотнести массу автомобиля с тя- говой силой на ведущих колесах. Рассчитывается по формуле: N Nе Nт 30 A В Т G Р Р D (3.14) Результаты расчета в таблице 3.6 и на рисунке 3.5. Таблица 3.6 – Динамический фактор. Скорость дви- гателя, об/мин. Динамический фактор I II III IV V 800 0,341 0,182 0,127 0,087 0,072 1200 0,376 0,201 0,139 0,095 0,077 1600 0,407 0,217 0,150 0,101 0,081 2000 0,432 0,230 0,158 0,105 0,083 2400 0,452 0,240 0,164 0,107 0,083 2800 0,467 0,247 0,168 0,107 0,081 3200 0,476 0,252 0,170 0,105 0,077 3600 0,481 0,253 0,169 0,102 0,071 4000 0,480 0,252 0,167 0,096 0,063 4400 0,475 0,248 0,162 0,089 0,054 4800 0,464 0,241 0,155 0,080 0,042 5200 0,448 0,231 0,146 0,069 0,029 5600 0,427 0,218 0,135 0,056 0,013 6000 0,401 0,203 0,121 0,041 - Рисунок 3.5 - Динамический фактор. D1 D2 D3 D4 D5 31 Ускорение автомобиля рассчитывается для всех передач и определяется: ВР K g f D J , м/с2 (3.15) Где: вр – коэффициент учитывающий вращающиеся массы двигателя и опреде- ляемый для каждой передачи по формуле: i = 1 + ( 1 + 2 U i 2 ) (3.16) Где 1 и 2 – безразмерные коэффициенты, принимаются равными 0,03. Результаты расчета представлены в табл.3.7 и на рис.3.6. Для выполнения расчетов времени разгона, необходимо построить гра- фики «обратных» ускорений. Так как при максимальных скоростях, ускорение равно нулю, то для расчёта обратных ускорений ограничиваются скоростью (0,8÷0,9)V MAX . Данные расчёта представим в таблице 3.8 и в виде графика на рисунке 3.7. Таблица 3.7 – Ускорение автомобиля. Скорость дви- гателя, об/мин. Ускорение автомобиля I II III IV V 800 2,27 1,47 1,05 0,70 0,57 1200 2,51 1,63 1,16 0,77 0,61 1600 2,72 1,76 1,25 0,82 0,64 2000 2,89 1,87 1,32 0,86 0,65 2400 3,03 1,96 1,37 0,87 0,64 2800 3,13 2,02 1,41 0,87 0,61 3200 3,20 2,06 1,42 0,84 0,57 3600 3,23 2,07 1,41 0,80 0,50 4000 3,22 2,05 1,38 0,74 0,41 4400 3,18 2,02 1,33 0,66 0,30 4800 3,11 1,95 1,27 0,56 0,18 5200 3,00 1,87 1,18 0,45 0,03 5600 2,86 1,75 1,07 0,31 - 6000 2,68 1,62 0,94 0,16 - 32 Рисунок 3.6 - Ускорение автомобиля. Таблица 3.8 – Обратное ускорение автомобиля. Скорость дви- гателя, об/мин. 1/J I II III IV V 800 0,44 0,68 0,96 1,42 1,77 1200 0,40 0,61 0,86 1,29 1,63 1600 0,37 0,57 0,80 1,21 1,55 2000 0,35 0,53 0,76 1,17 1,53 2400 0,33 0,51 0,73 1,15 1,55 2800 0,32 0,50 0,71 1,16 1,63 3200 0,31 0,49 0,70 1,19 1,77 3600 0,31 0,48 0,71 1,25 2,01 4000 0,31 0,49 0,72 1,35 2,44 4400 0,31 0,50 0,75 1,51 3,29 4800 0,32 0,51 0,79 1,77 5,62 5200 0,33 0,54 0,85 2,23 - 5600 0,35 0,57 0,94 3,19 - 6000 0,37 0,62 1,06 6,21 - J1 J2 J3 J4 J5 33 Рисунок 3.7 - Обратное ускорение автомобиля. Проведя интегрирование (графическое) значений обратных ускорений использую приведенную ниже формулу, рассчитаем время необходимое авто- мобилю для разгона до заданных скоростей. dV J 1 Δt V2 V1 (3.17) Результаты расчетов приведены с выбранным масштабом графика, в таб- лице 3.9. а также на рисунке 3.8 Таблица 3.9 – Время, затрачиваемое на разгон автомобиля. Диапазон скорости, м/с. Площадь, мм2. Время, с. 0-5 276 1,53 0-10 546 3,03 0-15 899 4,99 0-20 1339 7,43 0-25 1893 10,52 0-30 2616 14,53 0-35 3572 19,84 0-40 5027 27,93 1/J1 1/J2 1/J3 1/J4 34 Так же производится графическое интегрирование зависимости t = f(V). Путь, пройденный автомобилем определяется: dt V ΔS t2 t1 (3.18) Результаты расчета представлены в таблице 3.9. и на рисунке 3.8. Таблица 3.9 – Путь разгона автомобиля. Диапазон времени, с. Площадь, мм2. Путь, м. 0-5 67 4 0-10 269 15 0-15 719 40 0-20 1506 84 0-25 2721 151 0-30 4701 261 0-35 7821 434 0-40 13333 741 Рисунок 3.8 - Зависимость времени и пути от скорости автомобиля. 35 3.1.2 Расчет топливной экономичности автомобиля Расчет экономической характеристики выполняется для движения авто- мобиля на высшей передаче, в нашем случае на пятой передаче. Расчет произ- водится для горизонтальной дороги со скоростями от минимально устойчивой до максимальной. Результаты расчета в таблице 3.10 Q s = k ск *k и *(N f + N В )*g emin *1,1/(36000 т тр ) (3.18) где g emin = 240 (г/(КВт ч) – мин. удельный расход топлива, т = 0,721 (кг/л) – плотность топлива, k ск – коэффициент, который учитывает изменение расхода топлива в зависимости от изменения скорости коленчатого вала двигателя и степени используемой мощности. Коэффициенты принимаются по данным учебного пособия [11]. Таблица. 3.10 – Расход топлива автомобилем. Скорость двигателя, об/мин. Скорость, м/с. k ск k и Q s 800 7,78 1,166 1,872 5,298 1200 11,66 1,120 1,830 5,914 1600 15,55 1,079 1,756 6,685 2000 19,44 1,044 1,657 7,533 2400 23,33 1,015 1,540 8,383 2800 27,21 0,991 1,411 9,169 3200 31,10 0,973 1,277 9,849 3600 34,99 0,960 1,144 10,420 4000 38,88 0,953 1,024 10,957 4400 42,77 0,951 0,934 11,687 4800 46,65 0,955 0,900 13,130 3.1.3 Выводы по результатам тягового расчета базового автомобиля По результатом тягового расчета автомобиля LADA VESTA с двигателем 1,8 л. можно сделать следующий основной вывод, что максимальную скорость автомобиль достигает в 187 км/ч и достигается она при движении на пятой пе- редаче. Это не позволяет в полной мере использовать преимущества мощного 36 двигателя в плане экономии топлива. Поэтому устранением этого несоответ- ствия может служить применение шестой передачи. Кроме этого, из анализа рис.3.1 следует, что действующий ряд переда- точных чисел коробки передач – не сбалансирован. Для устранения этого несо- ответствия предлагается увеличить передаточное число второй передачи. Таким образом, модернизация коробки передач видится по 2 направлени- ям. 1 – применение шестой передачи, 2 – корректировка действующего передаточного числа второй передачи в сторону увеличения. 37 3.2 Тяговый расчет автомобиля LADA VESTA с модернизированной коробкой передач 3.2.1 Расчет динамических свойств автомобиля (проектный вариант) Для устранения выявленных несоответствий предлагается к применению следующий ряд передаточных чисел коробки передач, который заключается в корректировке передаточного числа второй передачи с 1,95 до 2,10 и введением шестой передачи с числом 0,69. Остальные характеристики остаются прежними без изменений. Передаточные числа трансмиссии для расчета проектной конструкции коробки передач автомобиля LADA VESTA 1,8: U1 = 3,64; U2 = 2,10; U3 = 1,36; U4 = 0,94; U5 =0,78; U6 =0,69; Uгп. = 3,94 Исходя из принятых передаточных чисел, рассчитаем скорость движения автомобиля на всех передачах (таблица 3.11). Таблица 3.11 – Скорость автомобиля на передачах. Скорость двигателя, об/мин. Скорость автомобиля (м/с) на передаче I II III IV V VI 800 1,67 2,90 4,48 6,48 7,78 8,81 1200 2,51 4,35 6,72 9,72 11,66 13,21 1600 3,35 5,81 8,96 12,96 15,55 17,62 2000 4,19 7,26 11,21 16,20 19,44 22,02 2400 5,02 8,71 13,45 19,43 23,33 26,43 2800 5,86 10,16 15,69 22,67 27,21 30,83 3200 6,70 11,61 17,93 25,91 31,10 35,24 3600 7,54 13,06 20,17 29,15 34,99 39,64 4000 8,37 14,51 22,41 32,39 38,88 44,05 4400 9,21 15,97 24,65 35,63 42,77 48,45 4800 10,05 17,42 26,89 38,87 46,65 52,86 5200 10,89 18,87 29,14 42,11 50,54 57,26 5600 11,72 20,32 31,38 45,35 54,43 61,67 6000 12,56 21,77 33,62 48,59 58,32 66,07 Результаты расчета тягового баланса представлены в таблицу 3.12. и на рисунок 3.9. 38 Табл. 3.12 – Тяговая сила на ведущих колесах Скорость двигателя, об/мин. Тяговая сила, Н. I II III IV V VI 800 5539 3195 2069 1432 1193 1053 1200 6113 3527 2284 1580 1317 1162 1600 6606 3811 2468 1708 1423 1256 2000 7016 4048 2621 1814 1511 1334 2400 7344 4237 2744 1898 1582 1396 2800 7589 4378 2835 1962 1635 1443 3200 7752 4472 2896 2004 1670 1474 3600 7833 4519 2927 2025 1687 1489 4000 7831 4518 2926 2024 1687 1489 4400 7747 4469 2894 2003 1669 1473 4800 7581 4373 2832 1960 1633 1441 5200 7332 4230 2739 1895 1579 1394 5600 7001 4039 2616 1810 1508 1331 6000 6587 3800 2461 1703 1419 1252 Данные для сил сопротивления не меняются, в связи с чем производить расчет нет необходимости. Рисунок 3.9 - Тяговый баланс автомобиля. Рт1 Рт2 Рт3 Рт4 Рт5 Рт6 39 Так как мощностной баланс автомобиля для 5 передачи не меняется, то его расчет не производим. Динамический фактор представлен в таблице 3.13 и на рисунке 3.10. Таблица 3.13 – Динамический фактор. Скорость двигателя, об/мин. Динамический фактор на передаче I II III IV V VI 800 0,341 0,197 0,127 0,087 0,072 0,063 1200 0,376 0,217 0,139 0,095 0,077 0,067 1600 0,407 0,234 0,150 0,101 0,081 0,069 2000 0,432 0,248 0,158 0,105 0,083 0,069 2400 0,452 0,259 0,164 0,107 0,083 0,067 2800 0,467 0,267 0,168 0,107 0,081 0,063 3200 0,476 0,272 0,170 0,105 0,077 0,057 3600 0,481 0,274 0,169 0,102 0,071 0,049 4000 0,480 0,273 0,167 0,096 0,063 0,039 4400 0,475 0,268 0,162 0,089 0,054 0,028 4800 0,464 0,261 0,155 0,080 0,042 0,014 5200 0,448 0,251 0,146 0,069 0,029 - 5600 0,427 0,238 0,135 0,056 0,013 - 6000 0,401 0,221 0,121 0,041 - - Рисунок 3.10 - Динамическая характеристика. D1 D2 D3 D4 D5 D6 40 Ускорения автомобиля на передачах представлены в таблице 3.14, а также на рисунке 3.11. Таблица 3.14 – Ускорение автомобиля. Скорость двигателя, об/мин. Ускорение на передаче, м/с2 I II III IV V VI 800 2,27 1,57 1,05 0,70 0,57 0,48 1200 2,51 1,74 1,16 0,77 0,61 0,52 1600 2,72 1,88 1,25 0,82 0,64 0,53 2000 2,89 2,00 1,32 0,86 0,65 0,52 2400 3,03 2,09 1,37 0,87 0,64 0,49 2800 3,13 2,16 1,41 0,87 0,61 0,44 3200 3,20 2,20 1,42 0,84 0,57 0,37 3600 3,23 2,21 1,41 0,80 0,50 0,28 4000 3,22 2,20 1,38 0,74 0,41 0,17 4400 3,18 2,16 1,33 0,66 0,30 0,03 4800 3,11 2,10 1,27 0,56 0,18 - 5200 3,00 2,01 1,18 0,45 0,03 - 5600 2,86 1,89 1,07 0,31 - - 6000 2,68 1,75 0,94 0,16 - - Рисунок 3.11 - Ускорения автомобиля. J1 J2 J3 J4 J5 J6 41 Расчет времени разгона и пройденного при этом пути показал, что значи- мых отличий от изменения передаточного числа второй передачи не произо- шло. В связи с этим график зависимостей не приводим. 3.2.2 Расчет топливной экономичности автомобиля Расчет топливной экономичности выполняется для шестой передачи. Ре- зультаты расчета показаны в таблице 3.15 и сравнительные характеристики для 5-ти ступенчатой КП и 6-ти ступенчатой КП на рисунке 3.12. Рисунок 3.12 - Расход топлива для 5-ти и 6-ти ступенчатых КП. q5 q6 42 Таблица 3.15 Скорость двигателя, об/мин. Скорость, м/с. k ск k и Q s 800 8,81 1,166 1,775 5,238 1200 13,21 1,120 1,704 5,955 1600 17,62 1,079 1,596 6,795 2000 22,02 1,044 1,463 7,648 2400 26,43 1,015 1,318 8,425 2800 30,83 0,991 1,171 9,089 3200 35,24 0,973 1,038 9,694 3600 39,64 0,960 0,939 10,453 4000 44,05 0,953 0,900 11,865 3.3 выводы по результатам тяговых расчетов Из результатов выполненных расчетов следует, что для базовой (дей- ствующей) коробки передач (5-ти ступенчатой) максимальная скорость дости- гается при движении на пятой передаче и составляет 187 км/ч. При использова- нии шести ступенчатой коробки передач, максимальная скорость также дости- гается на пятой передаче, а шестая передача является экономической. Это под- тверждают расчеты топливной экономичности, которые показали, что при дви- жении на 6 передаче со скоростью 100 км/ч, экономия топлива относительно движения на 5 передаче составляет -0,7 л/100 км/ч. Таким образом, поставленная цель проекта оказалась достигнутой, ито- гом модернизации коробки передач стала модернизированная конструкция, позволяющая существенно экономить топливо. 43 4 Технологическая часть 4.1 Анализ технологического процесса сборки Наиболее существенные изменения конструкции разрабатываемой шести- ступенчатой коробки передач от базовой (действующей) пяти ступенчатой ко- робки передач заключаются в следующем: - изготовление блока шестерен пятой и шестой передачи первичного вала; - изготовление втулки шестой передачи вторичного вала; - изготовление шестерни шестой передачи вторичного вала; - изготовление литой задней крышки; - изготовление оригинальных первичного и вторичного валов; - нарезка метрической резьбы в первичном и вторичном валах; - модернизация механизма переключения передач. Таким образом, в рамках проекта необходимо выполнить разработку тех- нологического процесса по сборке модернизированной коробки передач. Так как применяемые новые детали основаны на действующих производственных процессах, то для их производства необходима лиш переналадка действующего оборудования. Процесс сборки модернизированной коробки передач будет единым с ба- зовым вариантом пятиступенчатой коробки передач до операции установки пластины прижимной, которая фиксирует подшипники, напрессованные на вторичный и первичный валы, в картере коробки передач. Далее процесс сбор- ки отличается для разрабатываемой шести ступенчатой коробки передач. При разработке техпроцесса сборки коробки передач в дипломном проек- те, считается, что на сборку будет поставляться подсборка коробки передач со- гласно листу графической части. 44 4.2 Определение технологического процесса сборки При разработке любых технологических процессов обработки, сборки, и т.д. важно стремиться к снижению издержек процессов за счет следующих направления: 1) Наиболее важная характеристика – это производительность труда. Повыше- ние производительности труда достигается за счет повышения автоматиза- ции процессов, за счет улучшения эргономики рабочих мест, за счет сниже- ния потерь рабочего времени; 2) Применение совершенных методов организации технологических про- цессов; 3) Оптимизации межоперационной логистики; 4) Организации постоянного обучения рабочих, направленного на совер- шенствование навыков; 5) Вовлечение персонала в постоянное улучшение процессов. Также при разработке технологического процесса сборки необходимо выбрать баланс между автоматизированным и ручным трудом, так как это в ко- нечном итоге напрямую влияет на стоимость изделия. Для этого необходимо иметь данные о планируемом объеме производства с тем чтобы выбрать опти- мальный тип производства. Рассматривают несколько основных типов производства: 1) Массовое производство; 2) Крупносерийное производство; 3) Среднесерийное производство; 4) Мелкосерийное производство. В автомобилестроении чаще всего применяют массовый или крупносе- рийный типы производства, что обусловлено наименьшими затратам на едини- цу продукции. 45 Рассмотрим более подробно массовый тип производства. При массовом типе производства достигаются наименьшие затраты на единицу выпускаемой продукции, что является следствием следующих условий: 1) Выполнение на каждом рабочем месте повторяющихся операций с при- менением специализированных инструмента и оснастки, специального транспортного оборудования, что обеспечивает низкое время цикла. 2) Применение принципа взаимозаменяемости деталей, что подразумевает изготовление всех деталей с допусками на размеры, которые обеспечи- ваю сборку без дополнительной выборки деталей. 3) Разделение всего процесса сборки на операции по возможности одина- ковые и кратные по времени выполнения. Это позволяет синхронизиро- вать работу на всех сборочных операциях без потерь рабочего времени. 4) Каждая операция должна быть паспортизована с четким определением требований к квалификации рабочего, которая должна соответствовать применяемым на данной операции оборудованию, инструмента и при- способлений. 5) Доставка деталей на сборочные операции должна быть обеспечена точ- но в срок для исключения простоя. Также должна быть налажено пере- мещение подсборок между операциями. 6) Весь технологический процесс должен быть описан подробно и четко. Именно выполнение всех требований к массовому типу производства может обеспечить максимально эффективное использование трудовых ресур- сов, площадей, оборудования инструмента. Для досборки коробки передач достаточна поточная стационарная форма процесса сборки. При стационарной сборке процесс формируют таким образом, что всю сборку производит один или несколько рабочих на одном посту. При этом объ- 46 ект сборки остается установленным на фиксирующее его приспособление на котором и производится вся сборка. Выбор поточной стационарной формы сборки обусловлен тем, что в ди- пломном проекте рассматривается досборка коробки передач, которую легче всего организовать на 1 посту. Это позволяет исключить дополнительные опе- рации по транспортировке. Однако это требует проверки производительности, так как выполнение досборки коробки передач на одном посту ведет к увеличе- нию времени операции. 4.3 Расчет основных параметров технологического процесса Основные факторы, характеризующие поточную стационарную сборку: 1. неподвижная установка объекта сборки; 2. полная сборка на одной установке; 3. организованная работа (согласованная по времени) всех смежных участков и обслуживающих поток участников производства; Поточная стационарная сборка наиболее распространена в среднесерий- ном и крупносерийном производстве. Организационная форма сборки характеризуется следующими парамет- рами: 1. Фонд рабочего времени (годовой): Ф = Др·с·Тсм· р ; (4.1) где Др – число рабочих дней в году; с - число рабочих смен за день; Тсм – длительность рабочей смены; р - коэффициент учета потерь времени на ре- монт оборудования ( р=0,97 при работе в две смены). Ф = 289·2·8·0,97 = 4485 ч. 2.Такт линии: r = Ф·60 / Nгод , (4.2) где Nгод. – объем выпуска в год (Nгод = 40000шт.). 47 r = 4485·60 / 40000 = 6,73 мин/шт. 3.Ритм линии: R = r / 60 (4.3) R= 6,73 / 60 = 0,11 шт./мин 4.Темп линии: Тл = 60 / r (4.4) Тл = 60 / 6,73 = 8,91 шт./ч. Сведем в таблицу 4.1 пооперационный расчет. Таблица 4.1 – Пооперационный расчет. Сборка коробки передач Мин 1 Взять, осмотреть и установить втулку упорную шестерни 5 пере- дачи 1701159 (поз.4) на вторичный вал коробки передач 1700014СБ (поз.1). 0,1 2 Взять, осмотреть и установить втулку шестерни пятой передачи вторичного вала 1701133 (поз.5) на вторичный вал. 0,1 3 Взять, осмотреть и установить игольчатый подшипник 464706 ГОСТ24310-80 (поз.16) на втулку 1701133 (поз.5). 0,1 4 Взять, осмотреть и установить, используя приспособление, сов- местно шестерню пятой передачи вторичного вала 1701158 (поз.6), блокирующие кольца синхронизатора 1701164 (поз.7), синхронизатор пятой и шестой передач в сборе 1701152СБ (поз.2) на вторичный вал и блок шестерен 1701132 (поз.3) на первичный вал, введя их в зацепление между собой. 1,5 5 Взять, осмотреть и установить шестерню 6 передачи 1701195 (поз.9) на вторичный вал. 0,2 6 Взять, осмотреть и установить втулку шестерни 6-ой передачи вторичного вала 1701197 (поз.8) подсобранную с игольчатым подшипником 464706 ГОСТ24310-80 (поз.16). 0,3 48 7 Взять, осмотреть и установить на первичный вал коробки пере- дач шайбу упорную 1701067 (поз.10). 0,1 8 Взять, осмотреть и установить болт 1701189 (поз.11) на первич- ный вал и затянуть его номинальным крутящим моментом 49,5 Нм по 3 классу затяжки. 1,0 9 Взять, осмотреть и установить на вторичный вал коробки пере- дач шайбу упорную 1701067 (поз.10). 0,1 10 Взять, осмотреть и установить болт 1701189 (поз.11) на вторич- ный вал и затянуть его номинальным крутящим моментом 49,5 Нм по 3 классу затяжки. 1,0 11 Взять трафарет, установить на фланец коробки передач и нане- сти на картер коробки передач 1700014 (поз.1) герметик КЛТ- 75ТМ непрерывным валиком диаметром - 2 мм. 0,5 12 Взять, осмотреть и установить заднюю крышку коробки передач 1701205 (поз.12) на шпильки, затем установить кронштейн опо- ры двигателя 1001230 на заднюю крышку коробки передач. 0,5 13 Взять, осмотреть и закрепить шестью гайками 1/61008/11 (поз.14), предварительно подложив под них шайбы 1/05166/70 (поз.15). Затянуть гайки динамометрическим ключом (номи- нальный момент затяжки 24,5 Н·м по 3 классу). 1,0 6,5 Таким образом, общее время необходимое для выполнения операции со- ставило 6,5 мин., при требуемых 6,73 max, что говорит о правильном решении применить 1 пост для досборки коробки передач. 49 4.4 разработка технологического процесса сборки В таблице 4.2 представим технологический процесс сборки пооперацион- но. Таблица 4.2 – Технологический процесс сборки. № Операция Содержание операций, переходов Вре- мя, мин Приспо- собление, оборудо- вание, ин- струмент. 010 Установка на вторич- ный и пер- вичный валы ше- стерен. 1. Установить втулку упорную ше- стерни 5 передачи 1701159 (поз.4) на вторичный вал коробки передач 1700014СБ (поз.1). 2. Установить втулку шестерни пятой передачи вторичного вала 1701133 (поз.5) на вторичный вал. 3. Установить игольчатый подшипник 464706 ГОСТ24310-80 (поз.16) на втулку 1701133 (поз.5). 4. Установить, используя приспособ- ление, совместно шестерню пятой пе- редачи вторичного вала 1701158 (поз.6), блокирующие кольца синхро- низатора 1701164 (поз.7), синхрониза- тор пятой и шестой передач в сборе 1701152СБ (поз.2) на вторичный вал и блок шестерен 1701132 (поз.3) на пер- вичный вал, введя их в зацепление 0,1 0,1 0,1 1,5 Специаль- ное уста- новочно- зажимное приспо- собление. Молоток. Оправка. Гайковерт. Трафарет. 50 между собой. 5. Установить шестерню 6 передачи 1701195 (поз.9) на вторичный вал. 6. Установить втулку шестерни 6-ой передачи вторичного вала 1701197 (поз.8) подсобранную с игольчатым подшипником 464706 ГОСТ24310-80 (поз.16). 7. Установить на первичный вал ко- робки передач шайбу упорную 1701067 (поз.10). 8. Установить болт 1701189 (поз.11) на первичный вал и затянуть его номи- нальным крутящим моментом 49,5 Нм по 3 классу затяжки. 9. Установить на вторичный вал ко- робки передач шайбу упорную 1701067 (поз.10). 10. Установить болт 1701189 (поз.11) на вторичный вал и затянуть его номи- нальным крутящим моментом 49,5 Нм по 3 классу затяжки. 11. Нанести на картер коробки передач 1700014 (поз.1) герметик КЛТ-75ТМ непрерывным валиком диаметром 2 мм. 12. Установить заднюю крышку ко- робки передач 1701205 (поз.12) на шпильки, затем установить кронштейн 0,2 0,3 0,1 1,0 0,1 1,0 0,5 0,5 51 опоры двигателя 1001230 на заднюю крышку коробки передач. 13. Закрепить шестью гайками 1/61008/11 (поз.14), предварительно подложив под них шайбы 1/05166/70 (поз.15). Затянуть гайки динамометри- ческим ключом (номинальный момент затяжки 24,5 Н·м по 3 классу). Прове- рить качество выполненной работы. 1,0 |