价值工程在工程机械差速器拆卸专机设计中的运用

评价，结合机械创新方法和系统分析方法，确定专机的最佳设计方案。旨在于使专机既能够以最低的成本可靠实现拆卸功能，获得最高的价值。

1 对专机的要求

专机能够采用合理的拆卸方法和具有最佳的拆卸受力方案，拆卸过程中对象受力部位正确、合理，作用力分布均匀，能够较有效地保护被拆卸对象不变形，配合件的配合面不损伤，连接件不破坏。专机要充分体现自动化，提高拆卸效率和减少劳动强度，并具有良好的安全性。专机设计应充分考虑具有良好的工艺性和经济性，结构紧凑，零部件的通用化和标准化程度高，互换性好，制造成本低，使用费用少。专机应有较高的可靠性和良好的可维修性，工作可靠寿命长，易于维护和修理。专机的结构和造型新颖，符合人机工程学要求，易于操作，人机互动方便，作业效率高。

所设计的拆卸专机的工作原理为：待拆卸的差速器总成通过搬运装置运送并安放到拆卸专机的工作台上，通过夹具对其自动进行夹紧并定位。通过专机上的拆卸工作机构按照制定的拆卸流程将差速器螺栓松开，继而依照左外壳→左半轴齿轮及垫片→行星轴组件→右半轴齿轮及垫片→右外壳等顺序逐件将已拆卸部分抓取、运送离开拆卸工作台，使得工件分离，实现拆卸。拆卸工作机构具有防止连接件破坏的安全结构措施，当连接件胶结或锈死时，能够达到规定的扭矩上限而打滑，从而保证旧件以及拆卸专机的安全。

2 功能分析

2.1 功能定义

基本功能——将差速器总成拆卸成零件；

辅助功能——安装、夹紧、定位、拆卸、分离；

使用功能——安全、可靠、低成本费用；

美学功能——结构紧凑、造型美观、人机协调。

2.2 功能整理

根据功能定义，按照目的——手段的逻辑关系进行分析研究，由上位功能向下位功能展开，建立专机的功能系统图如图1。

3 方案构思与选择

3.1 方案的初步设计

根据功能分析结果进行方案设计。以最下位功能需求为依据，结合机械创新方法进行方案的构思。分别提出三个不同的实现方案，如表1所示。

针对辅助功能具体功能定义如表1所示。

其中，夹紧工件方案中液压夹紧即为利用液压装置将工件夹紧；机械夹紧即为简单的机械结构将工件锁紧或夹紧；电磁夹紧是利用电磁原理，用继电器等电器元件将工件夹紧。定位工件方案中的液压定位是指利用液压作为动力驱动定位元件移动使工件定位；丝杠定位是指将丝杠作为安装有工件的夹具承载和移动的基础，利用步进电机驱动，使之得以定位；人工定位即依靠工人的经验以及技艺来定位工件。

表5中的液压方案都是综合整个的液压系统而估算的价格。定位均考虑了传感器的使用，其中丝杠定位考虑了电机的选择，人工定位考虑了人工成本。传送带的安装工件以及分离工件的实现程度太低，然而成本很高，故在此直接排除此选择。

综合表5的评价，可以得出安装工件的方案选择起重机，夹紧工件的方案选用液压夹紧，定位工件方案选用液压定位，拆卸螺母的方案选用气动扳手进行拆卸。从拆卸工作台上分离工件用的是起重机。

因此，最终针对专机拆卸功能得出的方案为：利用起重机将差速器运送到拆卸工作台上。通过液压夹具将其夹紧固定。然后通过传感器位置测量确定工件位置，利用定位装置调整工件位置。控制单元开启气动扳手对螺母进行拆卸。第一个螺母拆卸完毕，工作台进行旋转，以调整扳手与其他螺母的相对位置，依次对所有螺母进行拆卸。

4 结语

本文针对拆卸专机进行了功能定义、功能分析与功能整理，总体上提出了差速器拆卸专机的功能要求，并且就其中的辅助功能这一重要功能进行了设计方案的构思以及方案的选择。综合预算经费和各方案的实现所需成本得出成本系数（成本/预算），利用实现程度与成本系数的比值进行比较，最终得出最优的方案。通过本文的分析，确定了再制造中差速器拆卸专机包括安装、夹紧、定位、拆卸和分离在内的这一辅助功能设计制造方案，使得差速器拆卸工作更加自动化，同时为进一步专机功能的设计提供了思路以及参考。相比传统的拆卸方法提高了效率，降低了劳动强度，从长远来看降低了生产成本。拆卸过程中对象受力部位正确、合理，作用力分布均匀，能够较有效地保护被拆卸对象不变形，配合件的配合面不损伤，连接件不破坏，工艺稳定，为再制造提供优质的原料来源。

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