■ 東風井關農(nóng)業(yè)機械有限公司 （湖北襄陽 441000） 夏金星

如圖1、圖2所示，我公司生產(chǎn)的拖拉機產(chǎn)品包括旱地作業(yè)型和水田作業(yè)型兩種形式，其主要的區(qū)別在于輪胎花紋的高低。水田作業(yè)型拖拉機選用高花胎，不裝后配重。旱地作業(yè)型拖拉機選用低花胎，為增加抓地力，同等馬力的拖拉機需在輪輞上增裝后配重。

圖1 水田作業(yè)型拖拉機輪胎

1. 原因分析

一直以來，公司接到的旱地作業(yè)型拖拉機的訂單比較少，而且鮮有用戶購買公司的后配重（為節(jié)約成本，用戶用其他質(zhì)量大物體替代），因此，后配重一直按選配件的模式，單獨進行包裝銷售。但近期，公司成功開發(fā)出一種新型中型馬力拖拉機后，旱地作業(yè)型拖拉機的需求猛增，并且均需標配兩塊后配重。

圖2 旱地作業(yè)型拖拉機輪胎

2. 設計過程

生產(chǎn)技術(shù)部針對整機裝配流水線增加組裝后配重的工藝組織專題研討會。

（1）從結(jié)構(gòu)全面分析 單塊配重質(zhì)量達50kg，質(zhì)量大、體積小、結(jié)構(gòu)簡單且沒有多余的安裝工藝孔；輪輞結(jié)構(gòu)屬于內(nèi)陷式結(jié)構(gòu)（安裝平面距離輪胎外側(cè)達到260mm），給配重的安裝增加了難度。

（2）三種裝配方案 ①單純通過人工手工安裝：作業(yè)強度大、效率低且不適合批量生產(chǎn)。②利用合成纖維吊帶，配合KBK或行車進行吊裝：凹陷式結(jié)構(gòu)，單純吊裝仍然效率低下。③在方法②的基礎上，制作兩處延長的導向桿進行導向安裝：導向桿直徑需≤16mm，且長度需要達到450mm左右（保證安全吊裝作業(yè)間距），極易被配重壓彎變形。

針對以上結(jié)構(gòu)，會上提出的三種裝配方案均未通過，因未能探討出對策，只能重頭再來，這一次為了能從結(jié)構(gòu)上進行全方位的分析，決定利用三維軟件來進行模擬。

將與后配重有裝配關系的部品在數(shù)模（見圖3）上進行反復研究發(fā)現(xiàn)：①雖然后配重通過均勻布置的三處M16螺栓與螺柱固定在輪輞上，但后橋、輪輞與后配重裝配關系仍然是同軸關系。②雖然配重質(zhì)量大、體積小及結(jié)構(gòu)簡單，但仍是一個標準的回轉(zhuǎn)體，內(nèi)孔很完整，沒有裝配關系，可以在此進行改善。③輪輞通過均勻布置的8處螺栓固定在后橋法蘭盤上，這個地方有空間提供支撐。

圖3 三維模擬

結(jié)合以上信息，討論出一套新的方案：均勻拆除4處安裝輪輞的螺母來安裝延長滑軌軸，設計同心安裝座裝夾內(nèi)孔進行軸向運動和旋轉(zhuǎn)運動實現(xiàn)裝配。繪制的該夾具的三維效果圖如圖4所示，該夾具設計由導軌（見圖5）、擋板、安裝座（見圖6）和直線軸承4部分組成。導軌與輪輞分別通過均勻拆除8處固定輪輞的4件螺母進行固定，與輪軸同心；直線軸承安裝在安裝座內(nèi)，待后配重安裝在安裝座上后，安裝座帶動后配重在直線軸承的作用下可以沿著導軌做往復直線運動和旋轉(zhuǎn)運動，擋板可以限制安裝座部滑出導軌；作業(yè)人員操作安裝座上的手柄移動和轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)對后配重的安裝。

在設計制圖過程中，又運用到兩種結(jié)構(gòu)成功克服了兩個設計難點：①直線軸承的運用能同時實現(xiàn)軸向運動和旋轉(zhuǎn)運動。②后配重為鑄件，鑄件3°的拔模斜度消除了安裝座與配重內(nèi)孔的安裝間隙（見圖7），同時仍能保證三處螺柱與配重安裝孔順利導向定位。

圖4 含夾具三維

圖5 導軌

圖6 安裝座

3. 結(jié)語

該夾具出圖兩周后，夾具實物制作完成，現(xiàn)場按如下順序進行了試裝（見圖8）：均勻拆卸4處輪輞安裝螺母→利用這4處螺母安裝該懸裝具→利用KBK或行車將配重移至該懸裝具的安裝座上→在直線軸承作用下，移動和轉(zhuǎn)動該懸裝具的安裝座進行配重安裝。累計安裝時間控制在12min/塊，滿足生產(chǎn)節(jié)拍，該懸裝具設計合理，一次試裝成功，該裝配工藝成功攻關。

圖7 拔模斜度與安裝間隙

圖8 現(xiàn)場安裝作業(yè)