Технологический процесс сборки КПП с делителем "Камаз 5320"

СОДЕРЖАНИЕ 
 

Введение 

1. Служебное назначение  и техническая характеристика  изделия 

1.1 Общие сведения  о конструкции изделия 

1.2 Описание устройств,  способов соединения деталей,  принципа действия, регулировки  и смазки 

2. Обработка конструкции  изделия на технологичность 

3. Проектирование  технологического процесса сборки 

4. Производственные  расчеты и технологическое нормирование 

4.1 Уточнение годовой  программы сборки узла 

4.2 Расчет трудоемкости  сборки узла 

4.3 Расчет количества  оборудования и оснастки  

4.4 Расчет численности  промышленно - производственного  персонала 

4.4.1 Расчет численности  основных рабочих 

4.4.2 Расчет численности  вспомогательных рабочих  

4.4.3 Расчет численности  руководящего состава и специалистов 

4.5 Производственная  оценка разработанного процесса  сборки 

4.5.1 Такт поточной  сборки изделия 

4.5.2 Ритм поточной  сборки 

4.5.3 Величина сменного  задания 

4.5.4 Определение загрузки  и производительности сборочного  рабочего места 

5. Организация сборочного  процесса и методы достижения  точности сборки 

6. Выбор оборудования  и технической оснастки 

7. Техника безопасности  и производственная санитария 

7.1 Технические и  организационные мероприятия по  обеспечению безопасности работы 

7.2 Производственная  санитария 

7.3 Противопожарная  защита и экология 

Список литературы 

ВВЕДЕНИЕ 
 

Развитие отечественного автомобилестроения связано с систематическим  совершенствованием выпускаемой продукции, обновлением парка оборудования, широким внедрением механизации  и автоматизации производства. 

В современном машиностроительном производстве уровень механизации  сборочных процессов колеблется в очень широком диапазоне: частичная  механизация, комплексная или всесторонняя механизация, частичная автоматизация, комплексная автоматизация. 

В настоящее время  механизация и автоматизация  технологических процессов получили наибольшее внедрение в массовом и крупносерийном производстве. Следует  отметить, что внедрение автоматизации  в США ведет к сокращению рабочей  силы, а следовательно, к увеличению безработных. Применение автоматизации в технологических процессах в машиностроительной промышленности России создает условия для труда рабочих, ведет к всестороннему развитию всех способностей рабочих, освобождает от тяжелого физического труда и создает их материальную заинтересованность. 

Комплексная механизация  и автоматизация технологических  процессов является высшей формой развития технологии автомобилестроения. 

Технологический процесс  сборки и организация сборочных  работ обуславливает применение тех или иных средств механизации, причем с одной стороны, степень  совершенства организации сборки влияет на технико-экономическую эффективность  механизации, а с другой рациональная механизация способствует совершенствованию  организации сборки. 

Совершенствование процесса сборки возможно на основе широкого применения транспортных средств, конвейеров с автоматической подачей деталей  и узлов к местам сборки. 

Дальнейшее совершенствование  производства автомобилей связано  с разработкой и внедрением высокого эффективной малоотходной технологии получения заготовок деталей  на базе механизации и комплексной  автоматизации, развитием и совершенствованием системы организации и управления производством. 

1. СЛУЖЕБНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ  И ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА  ИЗДЕЛИЯ 
 

1.1 Общие сведения  о конструкции изделия 
 

Назначение коробок  передач - изменять крутящийся момент, скорость и направление движения автомобиля. У автомобильных двигателей с уменьшением частоты вращения коленчатого вала крутящийся момент незначительно возрастает, достигая максимального значения, и при  дальнейшем снижении частоты вращения так же уменьшается. Однако при движении автомобиля на подъемах, по плохим дорогам, при трогании с места, и быстром разгоне необходимо увеличение крутящегося момента, передаваемого от двигателя ведущим колесом. 

Для этой цели и служит коробка передач, позволяющая автомобилю двигаться задним ходом. Кроме того, коробка передач обеспечивает длительное разъединение двигателя с трансмиссией. 

Ступенчатая коробка  передач состоит из набора зубчатых колес, которые входят в зацепление в различных сочетаниях, образуя  несколько передач (ступеней) с различными передаточными числами. Чем больше число передач, тем лучше автомобиль «приспосабливается» к различным  условиям движения. Коробка передач  должна работать бесшумно, с минимальным  износом; этого достигают применением  зубчатых колес с косыми зубьями. 

Для автомобилей  пятиступенчатая коробка передач  в соответствии с рисунком 1 имеет  пять передач для движения вперед и одну для движения назад. Коробка  передач снабжена двумя синхронизаторами инерционного типа для включения  второй и третьей, четвертой и  пятой передач. Шестерни на всех передачах, кроме первой передачи и задней хода, косозубые, постоянного зацепления. 

Передаточные числа  коробки следующие: 

I - 7,82; II - 4,03; III - 2,5; IV - 1,53; V - 1,0; 3Х - 7,38 

Смазочная система - комбинированная. Все детали смазываются  разбрызгиванием. Кроме того, к подшипникам  шестерен принудительно подается масло  от нагнетающего устройства. Управлением  коробки передач - механическое с дистанционным приводом. 

Коробка передач  прикреплена к картеру сцепления  шпильками. Верхние шпильки ввернуты в картер сцепления, нижние - в картер коробки передач. Она состоит  из картера, первичного, вторичного и  промежуточного валов с шестернями и подшипниками в сборе, блока  шестерен заднего хода, механизации  переключения передач, крышек и подшипников. 

1.2 Описание устройств,  способов соединения деталей,  принципа действия, регулировки  и смазки 
 

Вал промежуточный  коробки передач автомобиля КамАЗ  установлен в нижней части картера  коробки и находится в постоянном зацеплении посредством цилиндрических шестерен с первичным и вторичным  валами КПП. Он служит для передачи крутящего момента и изменения скорости вращения вторичного вала по отношению к первичному. 

Промежуточный вал  в соответствии с рисунком 2 имеет  две опоры: цилиндрический роликовый  подшипник, установленный в гнезде переднего торца картера, и сферический  роликовый подшипник, закрепленный в стакане. 

Передний конец  промежуточного вала имеет шлицы  и предназначен для соединения с  промежуточным валом делителя (в  десятиступенчатой коробке передач). Роликовый подшипник расположен на шейке вала до упора через упорную шайбу в торец шестерни и закрыт крышкой. 
 

Шестерни первой передачи заднего хода и второй передачи выполнены заодно с валом, шестерни третьей передачи, четвертой передачи и привода промежуточного вала напрессованы на вал и дополнительно закреплены сегментными шпонками. Все шестерни фиксируются на валу упорным кольцом, установленном в канавку вала между внутренним кольцом подшипника и торцом шестерни привода промежуточного вала. Шестерни первой передачи и заднего  хода прямозубые, остальные - косозубые. 

На заднюю стенку промежуточного вала установлен сферический  подшипник. Внутреннее кольцо подшипника напрессовано до упора в торец  шестерни первой передачи и зафиксировано  на валу упорной шайбой, привернутой  к валу двумя болтами. Наружное кольцо подшипника установлено в стакане. 

Осевые усилия, возникающие  при работе коробки передач, воспринимаются сферическим роликовым подшипником. 

Уход за коробкой передач, а также соответственно за ее валами, заключается в периодической  проверке уровня масла и своевременной  его смене. Для проверки уровня необходимо вывернуть заливную пробку с указателем уровня масла. При проверке указатель  следует вставить в отверстие  до упора в резьбу. 

Слив масла из картера коробки передач производится через три пробки. Две пробки расположены  в нижней части картера коробки  передач, а одна - в нижней части  картера делителя передач. При смене  масла очистить магниты пробок от металлических частиц. Промыть картеры  коробки передач и делителя жидким минеральным маслом и залить масло  до верхней метки щупа. Уровень  замерить через 3-5 минут после заливки  масла при плюсовых температурах. 

2. ОБРАБОТКА КОНСТРУКИИ  ИЗДЕЛИЯ НА ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ  
 

Одной из основных задач, решаемых в процессе проектирования технологических процессов сборочных  работ и подготовки производства, является оценка и обеспечение технологичности  изделия. 

Вал промежуточный  КПП автомобиля КамАЗ является не сложным, но ответственным узлом  автомобиля. От качества его сборки и дальнейшей работы зависит безопасность движения на дороге. 

Изделие состоит  из небольшого количества узлов, деталей. 

С целью обеспечения  возможности параллельной сборки изделие  разбиваем на отдельные детали. Это  вал промежуточный с зубчатым венцом, шестерни цилиндрические со шпонками и роликовый подшипник. 

Конструкция и технологичность  изделия требует осуществлять сборку деталей и узлов методом полной взаимозаменяемости, без дополнительной механической пригонки. При этом исключены  промежуточные сборки и разборки. Конструкция не имеет много звенных размерных цепей. В конструкции узлов отсутствуют детали малой прочности и жестокости и детали из легкодеформирующихся материалов, что исключает возможность их деформации в процессе сборки. 

Конструкция узла обеспечивает свободный доступ инструментов, средств  контроля и рабочих органов технических  устройств к местам сборки. 

Базовой деталью  в узле является вал промежуточный. Установка остальных узлов и  деталей осуществляется при одном  постоянном положении вал в приспособлении - спутнику конвейера. Все детали и  сборочные единицы подобраны  с нужными характеристиками износа, обеспечивающими заданный ресурс работы промежуточного вала, а соответственно и всей коробки передач. 

Сборочные единицы входящие в узел кинематически замкнуты, то есть при транспортировке с позиции на позицию не распадаются на составные части. 

Технологичность конструкции  зависит от способов соединения деталей  в узле. При соединении шестерен передач с валом используется посадка с натягом. 

Для передачи больших  крутящих моментов на переднем конце  промежуточного вала шлицы предназначенные для соединения с промежуточным валом делителя. 

Для жесткости соединения шестерни первой передачи, заднего  хода и второй передачи выполнены  заодно с валом, а шестерни третьей, четвертой передачи и привода  промежуточного вала напрессовываются на вал в горячем состоянии. По посадке с натягом и дополнительно  закреплены сегментными шпонками. Все шестерни на валу дополнительно фиксируются стопорным кольцом. На передний конец вала посажен роликовый цилиндрический подшипник по посадке с натягом. 

3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ  ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СБОРКИ 

Технологический процесс  сборки заключается в соединении деталей в узел. Все работы расчленяются на отдельные последовательные операции, переходы, приемы. 

Содержание операций и переходов сборки определяется конструкцией изделия, совершенством  технологии сборки обработки деталей, организационно-технологическими условиями  сборочного производства и размером программного задания. 

Для сборки вала промежуточного коробки передач следует строить  технологический процесс сборки по принципу дифференциации, это дает возможность расчленения работ  на отдельные операции, продолжительность  которых равна или кратна установленному такту сборки. 
 

Проанализировав общую  конструкцию узла, а также принцип  его действия, в соответствии с  рисунком 3, составим технологическую  схему сборки вала промежуточного КПП  автомобиля КамАЗ. Такая схема, в  соответствии с рисунком 4, наиболее наглядно показывает последовательность сборки всех деталей в узел. 

После составления  технологической схемы разрабатываем  технологический процесс сборки вала промежуточного коробки передач  расчленения его на операции и  переходы. 

Операция 005 Установка 0,98 

1. Установить промежуточный  вал коробки перемены передач  (КПП) в зажимное устройство  приспособления - спутника конвейера  сборки. 

2. Запрессовать шпонку  в паз промежуточного вала. 

Приспособление - спутник, справка, молоток слесарный. 

Операция 010 Запрессовывание 0,915 

1. Установить на  пресс шестерню третьей передачи. 

2. Напрессовать шестерню  третьей передачи до упора  в бурт промежуточного вала. 

Пресс гидравлический мод.377, оправка, пластины технологические. 

Операция 015 Запрессовывание 0,998 

1. Запрессовать шпонку  в паз промежуточного вала. 

2. Положить на  пресс шестерню четвертой передачи. 

3. Совместимость  отверстия шпоночного паза шестерни  четвертой передачи со шпонкой. 

4. Напрессовать шестерню  четвертой передачи на вал  до упора в ступицу шестерни  третьей передачи. 

Пресс гидравлический, оправка, пластины технологические, молоток  слесарный. 

Операция 020 Сборка 0,900 

1. Установить втулку  распорную на промежуточный вал. 

2. Запрессовать шпонку  в паз промежуточного вала. 

Приспособление - спутник, молоток слесарный. 

Операция 025 Установка 0,982 

1. Положить шестерню  привода промежуточного вала  в ванну с горячим маслом. 

2. Нагреть шестерню  до температуры 90°С. 

3. Установить горячую  шестерню на пресс. 

Ванна металлическая  с маслом, клещи. 

Операция 030 Запрессовывание 0,997 

1. Совместить отверстие  шпоночного паза шестерни привода  со шпонкой. 

2. Напрессовать шестерню  привода на промежуточный вал  до упора в распорную втулку. 

Пресс гидравлически, оправка, пластины технологические. 

Операция 035 Сборка 0,985 

1. Установить кольцо  шестерни на промежуточный вал. 

2. Установить подшипник  роликовый передний на промежуточный  вал. 

3. Напрессовать подшипник  роликовый передний на вал  до упора в кольцо шестерен. 

Приспособление - спутник, оправка, молоток слесарный. 

Операция 040 Разгрузка 0,915 

Снять промежуточный  вал в сборе с приспособления - спутника конвейера и установить на грузонесущий конвейер для отправки на сборку коробок передач. 

Часть промежуточных  валов уложить в тару для отправки на запасные части. 

Приспособление захватное, электротельфер, тара. 

4. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ  РАСЧЕТЫ И ТЕХНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ  
 

4.1 Уточнение годовой  программы сборки узла 
 

Годовая программа  сборки промежуточного вала коробки  передач автомобиля КамАЗ определяется исходя из плана выпуска автомобилей  КамАЗ с учетом плана выпуска  по меркам количества расхода данного  узла на один автомобиль и количества узлов выпускаемых на запасные части. 

Результаты расчета  оформляем в виде таблицы 1. 

Таблица 1 - Годовая  программа сборки узла 

Перечень 

марок автомобилей 

Годовой 

план выпуска Nв шт. 

Количество 

на один автомобиль 

шт. 

Количество узлов  на плановый выпуск шт. 

Количество узлов  для выпуска на з/ч шт. 

Итоговая программа  выпуска Nc шт.  

КамАЗ 

200000 

1 

200000 

20000 

220000  
 
 

4.2 Расчет трудоемкости  сборки узла 
 

Трудоемкость выполнения сборочных работ для каждой операции сборки ведем по базовому варианту технологического процесса: 

T = (4.2.1) 

где Т - трудоемкость технологической операции, н/час 

Nс - программа сборки узла, шт. 

t - норма времени на операцию, мин. 

Расчет выполним для сборочных операций без учета  переходов. Технологический процесс  дифференцирован на узловую и  общую сборку. Общая сборка выполняется  при этом с учетом такта выпуска  узлов в специальных приспособлениях - спутниках. 

Операция 005 

Т005 = н/час 

Операция 010 

Т010 = н/час 

Операция 015 

Т015 = н/час 

Операция 020 

Т020 = н/час 

Операция 025 

Т025 = н/час 

Операция 030 

Т030 = н/час 

Операция 035 

Т035 = н/час 

Операция 040 

Т040 = н/час 

Таблица 2 - Сводная  ведомость трудоемкости выполнения программы сборки 

Содержание 

операций 

Норма времени, 

tшт мин. 

Трудоемкомкость, 

Т, н/час 

Используемое оборудовании и оснастка  

1 

2 

3 

4  

005 Установка промежуточного  вала в приспособление - спутник  и запрессовывание шпонки 

0,980 

3593,33 

Приспособление - спутник, оправка, молоток слесарный  

010 Запрессовывание шестерни третьей передачи до упора в бурт промежуточного вала 

0,915 

3355,0 

Пресс гидравлический, оправка, технологические пластины  

015 Запрессовывание шпонки в паз промежуточного вала и напрессовывание шестерни четвертой передачи 

0,998 

3659,33 

Пресс гидравлический, оправка, молоток слесарный, пластины технологические  

020 Сборка 

Установка на промежуточный  вал втулки распорной и запрессовывание шпонки 

0,900 

3300,0 

Приспособление - спутник, молоток слесарный  

025 Установка 

Нагревание и установка  на пресс шестерни привода промежуточного вала вала 

0,982 

3600,7 

Ванна металлическая  с маслом, клещи  

030 Запрессовывание 

Напрессовывание шестерни привода промежуточного вала до упора  в распорную втулку 

0,997 

3655,7 

Пресс гидравлический, оправка, пластины технологические  

035 Сборка 

Установка на промежуточный  вал кольца шестерен и напрессовывание  подшипника роликового переднего до упора в кольцо шестерен 

0,985 

3611,7 

Приспособление - спутник, оправка, молоток слесарный  

040 Разгрузка 

Установка промежуточного вала на грузонесущий конвейер, закладка части валов в тару на зап. Части 

0,915 

3355,0 

Приспособление захватное, электротельфер  

7,672 

28130,76   
 
 

4.3 Расчет количества  оборудования и оснастки  
 

Расчетное количество оборудования и оснастки по всем операциям, учитывающимся в таблице 2 определяем по формуле: 

Ср = , (4.3.1) 

где Т - трудоемкость операции, н/час 

Fэф - эффективный фонд времени работы оборудования, час 

Квн - коэффициент выполнения норм времени (принимаем 1.1)  

После расчета оборудования определяем коэффициент загрузки и  процент загрузки рассчитанного  оборудования или оснастки по формуле: 

К3 = Ср / Спр , (4.3.2) 

где Ср - расчетное количество оборудования или оснастки, шт. 

Спр - принятое количество оборудования или оснастки, шт. 

П3 = К3 ·100% , (4.3.3) 

Выполняем расчеты 

Операция 005 

Ср = Спр = 1 

К3 = 0,814/1 = 0,814 

П3 =0,814·100% = 81,4% 

Операция 010 

Ср = = 0,760 Спр = 1 

К3 = 0,760/1 = 0,760 

П3 =0,760·100% = 76,0% 

Операция 015 

Ср = = 0,829 Спр = 1 

К3 = 0,829/1 = 0,829 

П3 =0,829·100% = 82,9% 

Операция 020 

Ср = = 0,747 Спр = 1 

К3 = 0,747/1 = 0,747 

П3 =0,747·100% = 74,7% 

Операция 025 

Ср = = 0,815 Спр = 1 

К3 = 0,815/1 = 0,815 

П3 =0,815·100% = 81,5% 

Операция 030 

Ср = = 0,828 Спр = 1 

К3 = 0,828/1 = 0,828 

П3 =0,828·100% = 82,8% 

Операция 035 

Ср = = 0,818 Спр = 1 

К3 = 0,818/1 = 0,818 

П3 =0,818·100% = 81,8% 

Операция 040 

Ср = = 0,760 Спр = 1 

К3 = 0,760/1 = 0,760 

П3 =0,760·100% = 76,0% 

Определяем средний  коэффициент загрузки оборудования: 

К3ср = , (4.3.4) 

К3ср = (0,814+0,760+0,829+0,747+0,815+0,828+0,818+0,760)/8 = 0,796 

Определяем средний  процент загрузки: 

П3ср = К3ср ·100% (4.3.5) 

П3ср = 0,796 ·100% = 79,6% 

Результаты расчетов заносим в таблицу 3. 

Таблица 3 - Расчет количества оборудования и технологической  оснастки 

Наименование 

технологической 

операции 

Наименование  

оборудования 

Трудоемкость 

операций  

Тi, н/час 

Расчетное количество оборудования Ср 

Принятое количество оборудования Спр 

Коэффициент 

загрузки 

К3