汽车变速箱装配生产线

2024-10-12

汽车变速箱装配生产线（精选4篇）

汽车变速箱装配生产线篇1

本装配生产线具备完成日产MPT21B系列十几个型号的汽车变速箱的装配能力, 在国内首次采用AGV系统作为装配生产线主线的物流输送系统, 整个装配生产线的生产计划、物料配送、制品管理、质量控制等工作均由计算机综合管理系统进行统一管理, 同时该生产线还采用了远程监控技术对装配生产线的作业情况、关键设备的运转状况进行实时监控;由于上述新技术的采用极大地提高了装配生产线的柔性制造能力和连续工作效率, 该装配生产线的制造完成极大地提高了我国汽车工业的制造装备水平, 为我国汽车工业赶超国际水平奠定了坚实的基础, 同时, 还具有可扩大产量和装配路线可重构的功能。

主要构成

整个装配线由装配段、试验返修段、涂装段和成品包装段组成。装配段主要由:打号机、清洗线、各轴压装机、涂胶机、螺栓拧紧机、翻转机和间隙测量及垫片选装机等设备及一套可重构自动物流运输系统AGV组成;试验返修段主要由变速箱密封试验台和综合性能试验台等装备构成;涂装段和成品包装段的主要装备外购;除上述硬件构成外还需配备计算机管理控制及远程监控系统。

主要功能

完成变速箱零件清洗、分装、总成装配、试验、总成喷漆包装等任务。

合作方式

承接关键技术攻关与自动化生产线工程

联系人:高辉

单位:中国科学院沈阳分院

地址:沈阳市和平区三好街24号

邮编:110004

电话: (024) 23983728

汽车变速箱装配生产线篇2

利用机械方式传递动力和运动的传动，按传动介质划分还可分为液压传动、气压传动；按啮合传动可分为齿轮传动、链传动、螺旋（丝杠）。机械传动一般划分，主要有皮带传动、链传动、齿轮传动。

齿轮传动的特点：优点，传动效率高、传递速度大（最大300m/s）,功率范围大（10万KW）、传动比准确、使用寿命长、工作可靠、结构紧凑；缺点，制造和安装精度要求高、不适用于轴间距大的传动、成本高。

齿轮箱装配主要零部件：齿轮、轴或齿轮轴、轴承、箱体。

1、齿轮

①齿轮的材质：主要是锻钢，其次是铸钢，铸铁。也有粉末合金、有色金属或非金属。

②齿面硬度分类，软齿面齿轮，齿面硬度不超过350HBS（布氏硬度），由于小齿轮轮齿的啮合次数比大齿轮多，为使大小齿轮的寿命接近相等，对软齿面齿轮，通常在热处理时可使小齿轮的齿面比大齿轮高30～50HBS。表面硬化钢齿轮，锻钢件切齿后经表面淬火、渗碳淬火、氮化等表面硬化处理，由于表面变形较大，一般要经过磨齿等精加工。齿面硬度超过350HBS，为硬齿面齿轮。承载能力强，常用于高速、重载、精密的齿轮传动中。

③国标对齿轮及齿轮副各公差项目规定了12个精度等级，第1级精度最高，常用的在6～9级，锥箱齿轮属于锻钢硬齿面4级精度，预精轧传动箱齿轮属于锻钢硬齿面5级精度，两个伞齿精度一样；300T冷剪齿轮属于铸钢或铸铁件，此件直径较大，不易锻造。

2、轴承

常见的种类，深沟球轴承、圆柱轴承，圆锥轴承、轴瓦等。

各类的特点，象承受的载荷大小不同，圆柱轴承受径向载荷较大，深沟球轴承可以用来控制轴向间隙，油膜轴承用于高速，油膜轴承优点，避免了滚珠与轴承金属面的直接磨擦，油膜可有效地吸收震动，使设备的抗震能力得到提高，提高设备的工作可靠性和使用寿命，所以高速、减震、磨损小是油膜轴承的使用特点，但对油品型号、油粘度、油的过滤精度、油温、油压要求高。

（电脑硬盘内就是油膜轴承，硬盘的噪音实际上和硬盘的转速是成正比，转速每提高一个档次，噪音等级都会相应提高，7200转硬盘噪音还是高于5400转硬盘，同样的道理，加工精度提高一个等级价格可能翻一番，或设备速度提升一个台阶，那么对设备的检修与维护要求要上一个大的台阶。）

轴承的精度等级，滚动轴承的精度分尺寸精度与旋转精度。精度等级已标准化，分为0级、6X级、6级、5级、4级、2级六个等级。

精度从0级起依次提高，对于一般用途0级已足够，但在用于表1所示条件或场合时，需要5级或更高的精度，这些精度等级是以ISO标准为基准制定的，尺寸精度（与轴及外壳安装有关的项目）

①内径、外径、宽度及装配宽度的允许偏差 ②滚子组内复圆直径及

外复圆直径的允许偏差 ③倒角尺寸的允许界限值 ④宽度的允许变动量

旋转精度（与旋转体跳动有关的项目）①内圈及外圈的允许径向跳动和轴向跳动 ②内圈的允许横向跳动 ③外径面倾斜度的允许变动量 ④推力轴承滚道厚度的允许变动量

⑤圆锥孔的允许偏差和允许变动量

3、箱体

加工精度，箱体的加工精度更多的是靠设备的精度来合格证，随着科技发展，操作中的人干扰因素越来越小。

检测方法，主要靠设备来检测，主要检测项目有箱体的尺寸公差，形位公差，象轴孔的平行度、垂直度、同轴度、装配端面的平面度、平行度等，尺寸公差一般情况下我们可以检测出来，但形位公差我们没有专用的检测设备，所以很难检测出来是否合格，但是在装配时可以通过一些简单的测试来验证出箱体的加工情况，如在装好轴承后的轴，用手轻轻转动，看转动是否流畅，可以粗略判断出同轴度情况，根据齿轮的啮合面位置可以大概知道平行度或垂直度如何，轴两端的压盖按要求压紧后可以判断两端面的平行情况等等。

4、齿轮箱装配

装配前首先需要考虑的是将要装配设备的工作环境、工作温度、最高转速、承受载荷大小（夹送辊受载荷很小），润滑方式及油品型号、精度等内容。

齿轮与轴的装配，连结形式有3种，空套连接、滑移连接、固定连接。空套连接的齿轮与轴的配合性质为间隙配合，滑移连接也是间隙配合，多采用共花键连接，固定连接的配合多为过渡配合，这是现在最多用的连接。

齿轮传动的类型：平行轴齿轮传动（圆柱齿轮）、相交轴齿轮传动（锥齿轮传动）、交错轴齿轮传动。轴承与轴、齿与轴联轴器与轴、装配时的注意事项：尽量避免齿或轴承出现偏心、歪斜和端面未贴紧轴肩等情况，对精度要求较高的传动机构，在热装时要加压盖处理，装完后需要进行检查，如用塞尺检查端面和轴肩的间隙情况，用百分表检查齿轮或轴承的圆跳动和端面跳动。经验数值，精度高的地方轴肩间隙<0.02mm,齿轮直径<800mm，圆跳动<0.2mm,端面跳动<0.3mm。

出现过一次轴头圆跳动0.10mm,轴向间隙3.7mm，装配时还出现过箱体孔小的情况。注意轴承与零部件的加热温度。

（齿啮合的位置，面积大小有何要求；齿侧隙的要求标准；轴向间隙的要求是根据什么定出的；）圆锥齿轮传动轴线的几何位置一般由箱体加工决定，轴线的轴向定位一般以圆锥齿轮的背锥作为基准，装配时使背锥面平齐，以保证两齿轮的正确位置。圆锥齿轮装配后要检查齿侧间隙（压铅法和打表法）和接触精度（按工作方向转动齿轮并对被动齿轮适当制动）。圆柱齿轮的工作侧隙和非工作侧隙之和是齿侧间隙。若侧隙（法向侧隙）不符合规定，可通过齿轮的轴向位置进行调整。接触精度用涂色法进行检查，当载荷很小时，接触斑点的位置应在齿宽中部稍偏小端，接触长度约为齿长的2/3左右，宽度尽可能宽。影响齿轮接触精度的主要因素有体加工精度、齿形误差、装配精度，齿轮在装配过程中尽可能配对使用，不要混用。

装配质量检查，必要的检查项目：①齿侧隙检查，②齿面接触面积和位置检查，③各个轴向、径向间隙检查，通过这些检测要确认箱体以及轴或轴承加工或装配正常。

开式传动主要有手动加油润滑、滴油润滑、油浴润滑和油雾润滑；闭式传动主要有油浴润滑（天车小减速机，二合一电机，风机等）、循环润滑和油雾润滑（闭式传动根据齿面最大接触应力选择润滑油的品种）。润滑油路方面的注意事项，油路的清洁工作要做到万无一失（举出几个事故的例子）。

5、齿轮箱运行中的检查

装配的最终目的是为了设备的运转满足生产需要，所以对设备上线后运行效果的检查是必要的，同时是检验自己工作质量的最好方法。①听音，②测量振动值，③测温，④轴承、齿轮表面的磨损情况定期检查。齿轮传动的失效形式：①齿折断；②齿面点蚀；③齿面磨损；④齿面胶合。轴承的失效形式：①疲劳失效，主要表现主点蚀和剥落；②磨损失效，主要指外界硬质颗粒或碎裂的金属时进入轴承滚道引起的磨损使其尺寸和形状发生变化；③腐蚀磨损失效，主是指轴承工作面与周围介质发生化学或电化学反应引起的磨损，如轴承与水产生氧化磨损；④断裂失效，轴承内外圈及保持架在一定条件下发生断裂；⑤电蚀失效，电焊作业接线不规范导致电蚀；⑥游隙失效。

汽车变速箱装配生产线篇3

关键词：汽车装配生产线；PLC；远程 I/O

中图分类号：U468 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2016）05-0091-04

Abstract： To meet the practical demand of collecting and managing producing information in auto assembly line， the paper gives the solution based on PLC I/O and practical implement measures. In order to remove the fault on time and master the dynamic of producing condition， we can receive the help signals from every workplace in assembly line， apply for display of the alert information of Stagnation fault， the producing time in assembly line， the yearly monthly or daily producing plan， and producing information of current schedule， by using of assembly line information system consisted of SIEMENS， S7-200， S7-300PLC， IPC， LED screen. According the system mentioned in the solution， we can pick up system information in time， display information intuitively and save information perfectly.

Key Words： Auto assembly line； PLC； long-distance I/O

1 引言

汽车装配生产线是整个汽车生产线的重要组成环节，除了生产线基本自动控制之外，还需要获得一些对生产的动态调度、设备故障及时排除和频发故障设备的及时检修和更换所需要的动态生产信息，如装配线生产节拍、年月日生产计划、当前计划进度、当前实际完成情况、装配线上各工位申请求助、故障报警和数据统计等，这些信息及时且有效地反馈对保障汽车生产数量和质量具有重要意义[1]。然而，汽车装配线通常具有几百米长的距离，若对沿装配线分布的各采样监控点采用单一主控制器集中采样控制，现场将需要铺设大量信号线缆，造成系统结构臃肿、呆板，不便于日后系统检修和系统扩展。为此，系统基于SIEMENS S7-200、S7-300PLC和IPC、LED大屏幕和SIEMENS WinCC6.2 组态软件，实现了汽车总装生产线生产信息监控及报警系统的设计。

2 系统设计

基于PC的操作员控制和监视系统正处于快速发展阶段。西门子公司的SIMATIC? WinCC，是运行于Windows系列操作系统环境下的Windows控制中心，它可将PLC控制、数据处理、通讯、可视化集成于一台PC机上，非常适合于基于个人计算机的生产过程数据采集与监视控制系统[2]。

为此，系统利用SIEMENS S7-200PLC、SIEMENS S7-300PLC、PROFIBUS现场总线、MPI网络、工控PC机及5块2平方米单色LED显示屏，构建了基于PLC远程I/O的汽车装配线生产信息系统的硬件环境，并利用SIEMENS WinCC6.2监控软件编程完成了工况显示画面的设计，系统结构如图1所示：

本系统总装生产线共有68个工位，配置11台SIEMENS S7-200 PLC分组控制。S7-200 PLC由CPU224和EM277 PROFIBUS-DP接口模块构成，负责将各工位的生产状态采样后通过PROFIBUS-DP总线送至主控室内SIEMENS S7-300PLC。S7-300 PLC采用CPU315-2 DP，其内部配置的两个通讯接口分别用于与PROFIBUS-DP和MPI网络连接。S7-300 PLC将所有工位采样信息做相应处理后通过MPI网与工控PC机进行数据通讯[3]。

系统中生产信息实时动态显示体现在中控室中的工控PC机和分布在装配车间内的5块LED大屏幕上，其结构如图2所示：

显示画面的生成利用运行在WindowsXP环境下的SIEMENS WinCC6.2监控软件编程完成，LED发送卡将LED显示窗口的扫描值通过网线传送至各LED显示屏接收卡，由接收卡解析后送至控制卡形成生产信息的LED点阵显示[4]。

3 系统实现

3.1 数据通信

S7-200 PLC与S7-300 PLC的数据通信系统采用PROFIBUS-DP现场总线完成，S7-300 PLC与工控PC机的数据通信系统采用MPI网络完成。

ROFIBUS-DP现场总线在S7-300 PLC上进行组态[1][2][5]，其拓扑结构设计如图3所示。此结构下将S7-300 PLC设置为PROFIBUS-DP主站，站号定义为2；各S7-200 PLC设置为PROFIBUS-DP从站，站号分别定义为3-13。

从站PLC（S7-200）编程将各工位现场采样信号映射到组态的V存储区内，由EM277接口模块通过PROFIBUS-DP供主站PLC（S7-300）远程读写。IPC选配SIEMENS CP5611通讯卡，采用MPI网络通信协议由WinCC6.2监控软件变量管理器编程完成与S7-300PLC的数据通信[5]。

3.2 主站PLC

主站PLC（S7-300）由一块CPU315-2 DP和一块电源模块组成，完成该系统的所有逻辑编程和生产信息加工。它除了完成生产线现场信号的远程读取外，还对各工位提出的停线申请信号进行响应，通过PROFIBUS-DP向S7-200控制器输出停线控制信号。同时，根据车辆下线计数自动完成产量的年累计、月累计和当日当前产量累计，并根据装配线生产节拍自动计算当日当前计划进度。这些生产信息显示在LED大屏幕上给生产管理人员实时动态掌握生产情况提供了直观有效的手段。为正确反映当日实际产量与计划进度的比照情况，系统采用WinCC变量与PLC当前计划进度定时器连锁，即当WinCC装配线工况显示窗口选取停线休息、停线待料等文本列表项时停止计时，以避免非生产线原因造成计划进度数量增长而出现实际产量与计划进度的差距。连锁处理程序主要逻辑如图4所示：

3.3 监控系统

本系统监控系统组态主要包括监控系统画面组态和报警系统组态，利用SIEMENS WinCC6.2监控软件编程完成。监控系统画面组态利用图形编辑器绘制组态画面、定义控件属性和利用变量管理器建立变量标签，实现WinCC控件属性值与S7-300 PLC Step7程序数据区的动态链接。报警系统组态利用Alarm Control报警控件生成报警窗口，完成对各种报警的触发条件、报警文本和报警显示格式的配置，并实现实时和历史数据的显示。监控系统组态如图5所示：

主画面由LED显示屏扫描窗口、报警记录显示确认窗口、各工位运行状态图示区和相关操作命令按钮组成。其中LED显示屏扫描窗口分生产基本信息显示部分和装配线当前状态动态显示部分，后者用来显示最新发生的报警信息、正常运行和因何种原因停线的装配线当前状态信息。此窗口信息在LED大屏幕上向现场全体工作人员实时发布，以期相关人员及时作出对生产的动态调度、对设备故障的及时排除。此外，在LED显示屏扫描窗口内可显示即时输入的临时信息供LED显示屏满屏大字醒目显示，即时发布临时信息的内容在系统提供的PPT模板中录入。系统还另配有独立的报警信息画面，用以显示报警历史记录。

WinCC内部集成了ANSI-C脚本语言系统，根据WinCC报警事件的到来和离去利用Time函数获取报警起始时间和结束时间，并与求解的持续时间和报警工位号形成一条记录记载在以日期为单位格式为.TXT的工作日志中。编程实现查询浏览以日期、时间、工位号、报警类型排序所有工位发生的每条报警记录和总累计持续时间以及某一工位在一段时间内所发生的每条报警记录和总累计持续时间，并可生成文件打印。此信息对生产管理人员及时定量了解装配线设备故障或待料停线的发生地点、发生频率、停线时间以便频发故障设备的及时检修和加强物流管理十分重要。

4 结束语

采用现场总线传输方式，不但大大降低了系统搭建线缆敷设和日后线缆检修成本，而且系统配置灵活，可随工艺要求方便地增减PLC子站的配置数量。同时，PLC子站除了与PLC主站实现远程I/O外，它还可根据现场工艺要求编程独立承担局部控制任务。因此，在长距离PLC集中监控系统中采用远程I/O方式是上佳选择。

参考文献：

[1]路泽永，李立华，冷向东. 汽车装配线中的信息化和网络化建设[J]. 可编程控制器与工厂自动化. 2011（11）.

[2]杨路明，雷亚军. 组态软件WinCC在自动监控系统中的应用[J]. 计算技术与自动化. 2003（04）.

[3]杜波. 西门子WinCC与S7-300/400 PLC数据通讯[J]. 可编程控制器与工厂自动化. 2009（05）.

[4]申屠南瑛，裘国华，夏哲雷，金宁.远程分布式多LED显示屏控制系统研究[J].中国计量学院学报 2005（01）.

汽车变速箱装配生产线篇4

1 钢丝螺套的结构

钢丝螺套是由不锈钢冷轧成菱形的钢丝加工成的一种弹簧状内外圆柱同心体螺纹连接件。菱形截面两个对角为60°。缠绕后的菱形在内外梁截面分别构成两螺纹牙型, 如图1。

菱形截面是钢丝螺套最为重要的结构要素, 它决定钢丝螺套与基体之间的配合精度与强度, 同时也决定了螺钉与钢丝螺套之间配合的精度与连接强度。钢丝螺套截面如图2。

钢丝螺套菱形截面与内外螺纹之间的尺寸参数关系如下:

B=0.649 5 P

K1=0.649 5 P

K2=0.541 25 P

式中, P为螺距, mm。

尺寸Ar用来限定截面的最小宽度。当两侧为尖点时Ar最大, 则

Ar (最大) =0.875 P

常用的钢丝螺套材料为1Cr18Ni9Ti不锈钢钢丝。钢丝螺套旋入螺孔前, 自由状态的直径大于安装钢丝螺套用螺纹孔的直径, 将螺套旋入规定的螺纹孔后, 靠螺套自身的弹力使菱形外壁紧贴在螺纹内壁孔壁, 菱形截面的内角则形成一个标准的内螺纹。用标准螺钉拧入钢丝螺套所形成的螺纹中, 就构成一个高强度的螺纹链接副, 反复拆卸螺钉, 钢丝螺套也不会移位或脱落。

2 钢丝螺套的性能与用途

2.1 性能

钢丝螺套技术是一种新型的连接紧固技术, 在螺钉连接时可非常有效地改善连接条件, 大大提高螺钉连接的强度和可靠性。

a.钢丝螺套应用在各种低强度材料中, 能在很大程度上提高螺钉连接的耐磨损性能, 避免连接螺纹的损坏。

b.锁紧型钢丝螺套能把螺钉锁紧在螺纹孔中, 在经受冲击振动时使螺钉不至于松扣, 比通常锁紧装置的工艺性能好。

c.因钢丝螺套有一定弹性, 可使螺纹各圈上的负载分布比较均匀, 并能吸收振动, 因而提高了螺纹的连接强度和耐疲劳强度。

2.2 用途

a.钢丝螺套最主要的用途是增强连接强度、改善连接条件。钢丝螺套旋入铝合金材料, 可避免滑丝、错牙现象, 并获得优良的连接性能。

b.钢丝螺套耐磨损。可用于经常拆卸的部位, 大大提高螺纹的使用寿命。

c.防松脱。特别适用于航天产品要求高保险系数的场合。

d.增大受力面。用于要求有强度连接力而又不能增加螺孔直径的部位。

e.便于维修。将损坏的螺孔装入钢丝螺套, 修复后可以继续使用, 避免工件报损的可能。

3 钢丝螺套的安装

钢丝螺套的安装, 需遵循在基体上钻孔、攻丝、安装钢丝螺套和拆去安装柄4个步骤。基体的钻孔直径按螺套用内螺纹小径而定, 钻孔深度必须保证螺套旋入的长度。攻丝时用的也是专用丝锥, 将攻好丝的基体上安装钢丝螺套, 同样要用专用工具。如图3所示, 先将螺套放入专用工具柄部, 把螺套的安装柄嵌入工具的槽内, 再将工具的活动圈紧贴螺套的端面, 并将工具的活动圈上的小螺钉拧紧固定, 因为螺套自由状态的外径要比基体内螺纹大径还大, 但螺套有一个引导尺寸就小了一些。安装时将螺套的最小引导尺寸对准基体内螺纹的起始口, 然后旋转安装工具, 使螺套旋入基体内螺纹。注意不要在安装工具柄上施加较大的轴向力, 以防“乱扣”, 另外在安装时安装工具不要倒转, 以防折断螺套的安装柄。钢丝螺套安装后应检查一下是否装得完整, 再检查螺套所形成的内螺纹是否达到要求, 最后去掉螺套的安装柄。

钢丝螺套的装拆需注意以下要求。

a.钢丝螺套的装拆均需用专用工具。

b.安装钢丝螺套所用的内螺纹必须符合相关标准规定。

c.安装用内螺纹的攻丝长度必须超过钢丝螺套的长度, 螺孔为通孔时要全部攻丝。

d.钢丝螺套安装后应低于基体表面的l～1.5倍螺距。

e.对于有折断槽的钢丝螺套应根据需要去除安装柄。

f.钢丝螺套安装后检查不合格时, 应将其取出重新安装。

g.将拆卸工具垂直放于孔内, 用锤子轻击, 使拆卸工具的刃部卡住钢丝螺套, 然后逆时针旋出丝套。

4 安装过程关键工艺技术

(1) 安装钢丝螺套前应用底孔螺纹塞规检查工件基体螺孔, 确保整个螺孔长度上螺孔合格。

(2) 安装好钢丝螺套后形成的内螺纹的检验。

a.用普通的螺纹塞规检查螺纹。对于普通型丝套, 螺纹塞规通端通过且止端止即为合格的标准;对于锁紧型丝套, 螺纹塞规通端应顺利地旋至锁紧圈为合格的标准。