数控专业毕业设计（论文）-QDJ2743型起动机的生产工艺设计.doc

起动机的设计目 录第一章 概述1第一节 起动机11.1起动机的起动方式：11.2起动机的分类：2第二节 直流串励式电动机结构，原理及特性22.1起动机的型号22.2直流串励式电动机的结构32.3工作原理42.4起动机的工作特性4第二章QDJ2743型起动机5第一节QDJ2743型起动机51.1QDJ2743型起动机结构5第二节电枢工艺设计62.1电枢的基本结构：62.2电枢工艺设计7第三节电磁开关工艺设计123.1电磁开关结构：123.2电磁开关工艺设计13第四节外壳工艺设计154.1外壳结构：164.2外壳工艺设计16第五节起动机总装工艺设计225.1总装结构：225.2起动机总装工艺设计22结束语26参考文献：27第1章 概述1.1 起动机1.1.1起动机的起动方式发动机（图1-1）的起动，是指静止的发动机在外力的驱动下，从开始旋转到进入自行运行的全过程。发动机常用的起动方式有人力起动，辅助汽油机起动和电力起动等三种形式。其中，人力起动常用在小功率的单缸发动机上，在部分汽车上作为后备方式保留着；辅助汽油机起动主要用在一些大功率的柴油机上；电力起动具有操纵简单，起动迅速方便，重复起动性能好等优点，被现代汽车广泛采用。图1-11.1.2起动机的分类起动机的种类繁多，但常见的起动机的电动机部分差别不大。因此，起动机常按传动机构和控制机构的不同进行分类。按控制机构不同起动机可分为：1机械操控式起动机 用脚踩或手拉方式，直接控制起动机主电路开关，接通和切断起动机电路。在新型汽车上这种形式的起动机已不再采用。2电磁操纵式起动机 通常已钥匙开关控制电磁开关，再由电磁开关控制起动机主电路。它可以实现远距离控制，操作简便，省力，被现代汽车广泛采用。按传动机构不同，起动机可分为：1惯性啮合式起动机 起动时驱动齿轮借惯性力啮入飞轮齿圈，起动后驱动齿轮又靠惯性力自动与飞轮齿圈脱开。由于这种形式的传动机构不能传递大的转距，可靠性差，因此现已很少采用。2电枢移动式起动机 靠起动机内部磁极的电磁力，使起动机电枢作轴向移动，将驱动齿轮啮入飞轮齿圈。起动机起动后，电枢回位，带动齿轮脱离啮合。这种形式的起动机多用于大功率柴油机上。3强制啮合式起动机 靠人力或电磁力操纵，强制拨动驱动齿轮啮入和脱出飞轮齿圈。由于结构简单，工作可靠，操纵方便，被现代汽车广泛采用。目前大多数汽车起动机的控制机构为电磁操纵式，而传动机构为强制啮合式，故称为电磁操纵强制啮合式起动机。随着材料和技术的发展，出现了永磁起动机和减速启动机等新型起动机。1.2 直流串励式电动机结构，原理及特性1.2.1起动机的型号根据QC/T7393的规定，起动机的型号由以下五部分组成：产品代号 分类代号 分组代号 设计代号 变型代号（1）产品代号 QD表示起动机（QD分别为起动机前两字的第一个汉语拼音字母）；QDJ表示减速起动机；QDY表示永磁起动机。（2）分类代号 起动机以额定电压分类；1表示额定电压为12V：2表示额定电压为24V。（3）分组代号 起动机以功率分组，其含义见表2-1。起动机的功率等级代号(2-1)分组代号123456789功率（KW）11223453456677881.2.2直流串励式电动机的结构起动机使用的直流电动机因其励磁绕组与电枢绕组串联,故称为串励式电动机。它主要由电枢，磁极，电刷及电刷架，壳体及端盖等部件构成。1.电枢电枢（图1-2）是电动机的转子，用来产生电磁转距，其结构为：图1-2（1）铁心 为减少涡流损失，电枢铁心用多片相互绝缘的硅钢片叠成，借内圆面的花键槽压装在电枢轴上，铁心的外圆表面有槽，用来安装电枢绕组。（2）绕组 因电枢电流很大，所以其绕组采用截面积较大的矩形裸铜线绕制，绕组嵌装在铁心槽内。（3）换向器 电枢绕组的首尾均焊装在换向器相应的铜片槽中，换向器压装在电枢轴上。（4）电枢轴 除了固定铁心和换向器外，还伸出一定长度的花键轴和阶梯轴，用于套装传动机构。2磁极磁极用来产生电动机的磁场，它由磁极铁心和励磁绕组两部分构成。为了增大起动机的转距，电动机采用多磁极，一般为4极：功率大与7.35KW的用6极。磁极铁心为低碳钢。每个磁极铁心上套一个绕组，用螺钉固定在外壳上。 励磁绕组的连接方式有两种，即一种是四个绕组依次串联后，再与电枢绕组串联（图1-3a）；另一种是励磁绕组两两串联后再并联，然后与电枢绕组串联（图1-3b）。采用后一种形式，电动机电阻较小，可以获得更大的电枢电流。 图1-3 a 图1-3 b3电刷及电刷架电刷用铜粉和石墨粉压制而成，顶部有软铜线，接在搭铁电刷架或励磁绕组的另一端。电刷架多制成框式，固定在后端盖上，绝缘电刷架与端盖间由绝缘垫隔开。电刷架上装有盘形弹簧，将电刷紧压在换向器表面上。4外壳与端盖电动机的外壳用钢板卷制焊接或无缝钢管加工而成的，内部固定磁极。电动机的前端盖（驱动端盖）用铸铁制造，后端盖用钢板冲压而成，前后端盖都压装着青铜石墨或铁基含油滑动轴承。1.2.3工作原理 起动机的工作原理可以通过其主要部件直流电动机的工作原理来说明。直流电动机图14是将电能转变为机械能的设备，它是根据带电导体在磁场中受到电磁力作用的这一原理为基础而制成的。其工作原理如图（a）（b）所示。由于一个线圈所产生的转矩太小，且转速不稳定，因此实际上，电动机的电枢上绕有很多线圈，换向片数也随线圈的增多而相应增加。从而保证产生足够大的转矩和稳定的转速。1.2.4起动机的工作特性 在直流电动机中，按磁场绕组与电抠绕组的连接方式的不同，可分为串激式、并激式和复激式三种。汽车用的起动机大多为串激式直流电动机，其特点如下： 1.起动转矩大 （如图15）。2.机械特性软 (即轻载转速高、重载转速低) （如图16）。3.起动机的特性曲线。 （如图17）。图15 直流电动机的转矩特性 图16直流电动机的机构特性图17 起动机的特性曲线第2章QDJ2743型起动机2.1QDJ2743型起动机2.1.1QDJ2743型起动机结构QDJ2743型起动机从其QDJ2743的型号中可以得到基本的信息。它是一款额定电压：；额定功率：6.5KW的减速式起动机。 QDJ2743型起动的基本结构如图(2.1-1)所示:图2-1电磁开关外壳电枢电刷架电刷电刷端盖中间支架单向器拨叉 10驱动端盖图222.2电枢工艺设计2.2.1电枢的基本结构图23 换向器加强环铁心铜线电枢轴2.2.2电枢工艺设计 准备 电枢清理要求：电枢本体无碰伤，总高度：570-1.2，槽内无错片，毛刺杂物。生产设备：吹气枪，游标卡尺 穿槽绝缘纸（图24）要求：纸高：60+10 ；厚：0.250.03，无破损，工作压力：0.4Mpa插入槽内绝缘纸完图24 绝缘纸片好，整齐，两端应伸出1.5mm，生产设备：形槽绝缘成型机，千分尺，卡尺，气压表。图25 压电枢轴. 压电枢轴（图25）要求：毛刺方向朝下放置夹具中，工作压力：45N50N，生产设备：液压机，深度尺。 下线，弯形 图26 ，要求：下线长度230mm工作压力：0.6Mpa ，生产设备：下线弯形专机卡尺气压表。 手工穿线，将线圈插入本体分总成，并压到位 要求：线圈尾端部：最大外径55.5；最大高度：17手工插入一次成型，嵌线规律：(上层线)(下层线)尾部高度15mm(max) 电枢槽数：23 生产设备：线圈尾部成型专机扁铜线每根穿入玻璃纤维漆管（4mmx20mm），位置：下层电枢线尾部，手工完成。图26 下线检验方式：目测图27 换向器要求：尺寸：10.5+0.180铁心槽中心对正换向片中心，尾部高度17mm工作压力：120N150N，生产设备：换向器压装机、深度尺。 7.换向器，如图27。8.并头 将上下层线手工并入换向器槽的中间，要求：每槽的冲封点在换向器的中间。生产设备：冲子，支座。9.对上道工序的电枢进行短路，搭铁检测：要求：耐压（650V 50HZ 5s而不击穿）生产设备：耐压测试仪短路（旋转一周不短路）10. 点焊 要求：参数设置： 图28焊接电流：48焊接周期：1循环周期：20循环时间：1焊接加压：20焊头向下：5；向上：3分度时间：1.5s焊接片数：23焊接电压：25V工作气压：0.5Mpa焊头对正中心，深浅一致，轮廓清晰，整齐不遗漏，无虚焊生产设备：点焊机11. 切线头12. 要求：长度：31+0.50 线圈无松脱图29生产设备：切线头机卡尺13. 头尾绕电工无尾带，上加强环 要求：绕制宽度：9mm层数：层前端部：与换向器距离mm后端部：与电枢铁心距离mm较正，牢固13.对上道工序的电枢进行短路，搭铁检测：要求：耐压（650V 50HZ 5s而不击穿）生产设备：耐压测试仪短路（旋转一周不短路）生产设备：短路仪14. 浸漆 （图210）图210要求：浸漆时间：30s 节拍时间：30s预热温度： 130度固化温度：150度155度烘干温度：130度135度液面高度：保证电枢铁芯不得有漆浸入外观：外表干硬光亮，无漆瘤，气泡，含漆饱满，轴上不容许有漆。生产设备：特殊套筒扳手15.粗车电枢铁心外圆和换向器铁心外圆：外径60.2+0.150 跳动量：0.06mm 要求：无毛刺，倒片生产设备：数控车床，卡尺，百分表换向器：外径38.2+0.15，长度31.5+0.16跳动量：0.06mm生产设备：数控车床，卡尺，百分表16.换向器铣槽：长度：29max 宽度：0.8+0.1 深度：0.90.1生产设备：铣槽机，卡尺17.精车铁心和换向器要求：铁心：外径：600.06换向器：外径：38+0.16 长度：31.5+0.16跳动量：0.06mm（两处）生产设备：数控车床，卡板，卡尺，百分表18.换向器下刻（图211）要求：宽度：0.8mm 深度：0.9mm对正云母中心，无偏差生产设备：游标卡尺19.磨轴颈 图211要求：直径：12+0.025+0.010 干磨生产设备：外圆磨床1332B，千分尺，沙轮600mm20.动平衡要求：2.2gcm 装夹时位置对正，去重时不得伤及电枢线圈深2mmMax生产要求：动平衡机，简易去重机，盘铣刀，去重夹具21. 本体上防锈油要求：均匀涂抹，不能溅到换向片上22. 综合测验短路（旋转一周不短路）生产设备：短路仪2.3电磁开关工艺设计2.3.1电磁开关结构图212开关盖动触片磁轭弹簧密封套动铁心线圈静铁心要求：耐压（650V 50HZ 5s而不击穿）生产设备：耐压测试仪2.3.2电磁开关工艺设计1. 线圈绕制 （图213） 图213要求：沿骨架逆时针绕制，并联线圈与串联线圈间用青壳复合纸隔开，并联线的首端从串联线圈的末端（各绕160+5-5圈）生产设备：绕线机线圈匝数检测仪2. 线头去漆要求：长度：5mm 并串线圈出线长度20mm生产设备：刮漆机3.装静铁心 （图2-14）4.点焊，并联线圈首端焊接在静铁心上 （图2-15）生产设备：点焊机3. 线圈分总成装入磁轭内要求：铜管无变形4. 磁轭止口铆口 图2-14 图2-15 图2-16要求：滚铆铆牢，滚铆处须抹防锈漆生产设备：滚铆机开关总成5. 铆连接片和接线片生产设备：压力机6. 装接触螺钉，绝缘垫片，密封圈，平垫，弹垫，M10螺母 （图2-16）要求；拧紧螺母，开关无破损生产设备：气动工具7. 装接触螺钉，绝缘垫片，密封圈，平垫，弹垫，M8螺母要求：开关平面到螺钉位置深度21.5 生产设备：气动工具 深度尺8. 装动铁心要求：灵活9. 开关盖总成：M5螺钉拧紧加密封圈4.21.7串联线圈末端与并联线圈末端接入线片铆钉孔，串联线圈，首端接入线片铆孔生产设备：气动工具10. 附加行程测试要求：行程参数：1.5mm2.5mm生产设备：附加行程测试仪11. 焊锡要求：焊接牢靠，无虚焊，两出焊锡不可与螺钉连接生产设备：电烙铁12. 开关性能综合测试1. 吸始电压:18V2. 吸始电流:110A3. 释放电压:4.5V4. 释放电流:20A5. 触点压降:250mA15.装密封罩，接线片螺钉M5X10生产设备：气动工具16.注意标签2.4外壳工艺设计 图2-172.4.1外壳结构 图2-182.4.2外壳工艺设计1. 绕线圈，顺时针绕圈半，匝间用复合青壳纸隔开绝缘. （图2-19）要求：无匝间短路，扁铜线和复合青壳纸无损伤。扁铜线长度：124cm(Max) 图2-19生产设备：绕线机匝间短路仪图2-202. 线圈整形，校正出头线 （图2-20）要求：线圈弧度R:39,磁极位置：21+0.5055+0.50线圈出线长度： 23+1-1生产设备：压力机3. 扎电工无维带 （图2-21） 图2-21要求：线圈铜线不可外露，电工无维带绕线圈半重叠包扎，拉紧，末端用502胶水粘牢4. 绕线圈，顺时针绕7圈，匝间用复合青壳纸隔开绝缘要求：无匝间短路，扁铜线和复合青壳纸无损伤。扁铜线长度：124cm(Max)生产设备：绕线机匝间短路仪5. 线圈整形，校正出头线要求：线圈弧度R:39,磁极位置：21+0.5055+0.50 线圈出线长度： 23+1-1生产设备：压力机6. 扎电工无维带要求：线圈铜线不可外露，电工无维带绕线圈半重叠包扎，拉紧，末端用502胶水粘牢磁极线圈分总成7. 剪连接线要求：连接线成型弧度R:34 长度：581mm生产设备：6.3T开式压力机8. 磁极线圈焊接 焊接参数设置：压力:0.2 焊接：40 电流:8维持:42 休止：20 图2-22生产设备：点焊机磁极线圈9. 绕线圈，顺时针绕圈半，匝间用复合青壳纸隔开绝缘要求：无匝间短路，扁铜线和复合青壳纸无损伤。扁铜线长度：124cm(Max)生产设备：绕线机匝间短路仪10. 线圈整形，校正出头线要求：线圈弧度R:39,磁极位置：21+0.5055+0.50线圈出线长度： 23+1-1生产设备：压力机11. 扎电工无维带要求：线圈铜线不可外露，电工无维带绕线圈半重叠包扎，拉紧，末端用502胶水粘牢12. 绕线圈，顺时针绕7圈，匝间用复合青壳纸隔开绝缘要求：无匝间短路，扁铜线和复合青壳纸无损伤。扁铜线长度：124cm(Max)生产设备：绕线机匝间短路仪13. 线圈整形，校正出头线要求：线圈弧度R:39,磁极位置：21+0.5055+0.50 线圈出线长度： 23+1-1生产设备：压力机14. 扎电工无维带要求：线圈铜线不可外露，电工无维带绕线圈半重叠包扎，拉紧，末端用502胶水粘牢。磁极线圈分总成15. 剪连接线要求：连接线成型弧度R:34 长度：581mm生产设备：6.3T开式压力机16. 磁极线圈焊接焊接参数设置：压力:0.2焊接：40 电流:8 维持:42 休止：20生产设备：点焊机17. 线圈浸漆 图2-23线圈纤维带包扎层须浸透绝缘漆参数设置： 预烘温度：90110预烘时间：5060min浸渍时间：1520min 烘干时间：90120min 烘干温度：120135生产设备：烘干箱漆架18. 出线头去漆（）处去漆要求；线头须清理干净生产设备：去漆机19. 焊电刷及外套绝缘热缩管焊接参数设置：压力:0.2焊接：40 电流:8 维持:42 休止：20生产设备：点焊机20. 剪切连接线 （图2-24）要求:连接线两端无散脱 图2-24长度：1103mm21. 连接线两端铆接要求：铆紧后两端须焊锡焊牢，两端剪切平行长度：1002mm生产设备：6.3T开式压力机裁剪刀22. 套玻璃纤维管图2-25 磁极线圈总成23.外壳铆接线分总成要求：铆牢，无松动生产设备：压力机24.线圈配磁极（图2-26） 图2-26图2-27磁极配线圈（图2-27） 25.外壳装线圈及磁极要求：线圈电刷焊接处垫青壳复合纸绝缘，紧固沉头螺钉校正内径：60.8+0.34026.焊接线圈与出线柱连接处及连接线与出线柱铆接处要求：焊牢，无虚焊，拔动力150N生产设备：电烙铁27.连接线分总成套玻璃纤维管要求：两端套装28.耐压试验测试环境：660V 50HZ 要求：无短路击穿生产设备：耐压仪2.5起动机总装工艺设计2.5.1总装结构图2-281拨叉总成2垫片3驱动端盖4单向器总成5电磁开关总成6外壳总成7电枢总成8电刷架9电刷端盖10后轴承11前轴承12密封垫13中间支架2.5.2起动机总装工艺设计1. 配拨叉，装输出轴总成（图2-29）图2-29.a拨叉 图2-29.b 输出轴总成要求：输出轴齿轮上涂油，量少均匀，拧紧螺钉生产设备：总装流水线随行夹具气动起子小毛刷图2-302. 压轴承 （图2-31） 将后轴承压入中间支架轴承室将前轴承放入夹具内，放入电枢后，将上项和件连同前轴承一次压入 图2-31要求：位置：前：10.5+0.18 后：2.30.105轴承无损伤，运转灵活生产设备：油压机3. 装密封垫要求：方向和位置：凸台向上4. 装电枢，中间支架和件并预紧螺钉要求：0.1间隙0.5生产设备：气动起子5. 装密封圈，安外壳总成要求：运转灵活无卡涩，电枢尾部不碰线，铁心外圆不磨极6. 装电刷架分总成要求：电刷活动自如，无卡涩，弹簧支点位置对正生产设备：电刷钩子7. 装电刷端盖要求：方向对正止口落位紧长螺杆(8.511Nm)，刷架螺钉(23Nm)生产设备：气动扳手气动起子8. 装电磁开关要求：紧螺钉扭矩：4.56Nm紧连接线扭矩：1012Nm生产设备：气动起子9. 在线初试要求：电压：U