Технологическая часть. Назначение узла в машине, краткое описание конструкции и принципа работы



Скачать 298.19 Kb.
страница1/5
Дата26.07.2014
Размер298.19 Kb.
ТипДокументы
  1   2   3   4   5



Технологическая часть. 3.1. Назначение узла в машине, краткое описание конструкции

и принципа работы
Шатунно-поршневая группа (ШПГ) является звеном кривошипно-шатунного механизма, служит для связи поршня и коленчатого вала, передает движение от поршня к коленчатому валу (преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала), предназначена для передачи силы давления газов в камере сгорания на кривошип на такте расширения и для создания повышенного или пониженного давления в цилиндре на других тактах. При этом отдельные детали группы воспринимают боковые силы, возникающие в результате взаимодействия поршня и шатуна, герметизируют камеру сгорания и препятствуют попаданию в нее моторного масла. Размеры и масса отдельных элементов шатунно-поршневой группы определяют динамические показатели двигателя и напряженность его основных деталей.

Основные требования, предъявляемые к конструкции: прочность и надежность элементов шатуна, а также работоспособность подшипников.

Шатунно-поршневая группа состоит из шатуна и поршня, соединенных между собой поршневым пальцем. Поршень изготовлен из алюминиевого сплава и имеет три канавки под кольца: два поршневых компрессионных кольца и одно маслосъемное кольцо. Поршень имеет камеру сгорания в днище.

Палец поршня плавающего типа. Осевое перемещение пальца ограничено двумя стопорными кольцами.

Компрессионные поршневые кольца изготовлены из высокопрочного чугуна, с целью повышения износостойкости их хромируют. Для лучшей приработки их рабочая поверхность покрыта тонким слоем меди и олова. Первое компрессионное кольцо имеет трапециевидную форму. Соответствующую форму имеет и канавка под первое поршневое кольцо. Это выполнено для того, чтобы происходило самоочищение зазоров от нагара, чтоб избежать залегание кольца. Маслосъемное кольцо выполнено составным: верхнее и нижнее кольца, расширитель в радиальном направлении и расширитель в осевом направлении. Масло, снимаемое маслосъемным кольцом с рабочей поверхности гильзы цилиндров, стекает в картер через специальные каналы в поршне при движении поршня вниз.

Шатун является составной частью кривошипно-шатунного механизма двигателя и служит для передачи движения от поршня к коленчатому валу, другими словами, преобразует поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Материал шатуна – сталь 40ХН2МА.

Конструктивно шатун представляет собой деталь сложной формы с двумя отверстиями. Верхняя головка шатуна выполняется неразъемной. Отверстие в верхней (малой) головке предназначено для установки поршневого пальца. В верхнюю головку шатуна запрессована бронзовая втулка. Для подачи моторного масла к поршневому пальцу в средней части втулки имеется канал с отверстием. Нижняя (большая) головка шатуна сделана разъемной. Крышка большой головки крепится к стержню шатуна двумя болтами.
3.2.

Анализ технических требований на сборку
При сборке к шатунному механизму предъявляется следующие технические требования:

- натяг втулки в верхней головке шатуна 0,07-0,08 мм;

- зазор на масло в верхней головке шатуна 0,01-0,02 мм;

Зазор между пальцем и втулкой вставки составляет 0,01-0,02 миллиметров. Минимальный зазор между пальцем и втулкой вставки назначается для обеспечения проворачиваемости пальца, для равномерного его износа. Максимальный зазор назначен из условия недопустимости ударов и стуков при изменении величины и направления силы, действующей со стороны шатуна.

Зазор между плоскостью торца бобышки и торца верхней головки шатуна и вставки предназначен для удобства сборки, обеспечения отсутствия заклинивания и компенсации возможного смещения шатунно-поршневой группы относительно шатунной шейки коленчатого вала.

Минимальный осевой зазор между компрессионными, маслосъемными кольцами и канавкой в головке поршня назначается из условия отсутствия залегания колец, максимальный зазор назначается из условия отсутствия перекоса кольца и его заклинивания.

Требование на разновес шатунно-поршневых комплектов по шейкам коленчатого вала назначается исходя из условия допустимого дисбаланса в двигателе. Вес всех деталей одного комплекта должен быть 1,7  0.04 кг.

Проверка утопания колец требуется для предотвращения защемления поршневых колец при работе двигателя.

Прилегание вкладышей к поверхности цилиндрического отверстия в нижней головке шатуна под коленчатый вал должно быть не менее 75% поверхности вкладыша.

Болты, крепящие крышку шатуна необходимо затянуть моментом 100  5Нм.


3.3.Технологический анализ конструкции узла с расчетом коэффициентов технологичности
Одним из факторов, существенно влияющих на характер технологических процессов, является технологичность конструкции изделия и соответствующих его деталей.

При конструировании отдельных деталей необходимо достичь удовлетворения не только эксплуатационных требований, но также и требований наиболее рационального и экономического изготовления изделия. В этом и состоит принцип технологичности конструкции.

Сборка шатунного механизма производится полностью на сборочном участке, документируются удобные условия для проверки узла на заводском стенде. Сборка ведется с применением специального оборудования, что обеспечивает техническое обслуживание участка. Имеется свободный доступ на всех стадиях сборки к деталям узла. Простота сборочных операций позволяет использовать на сборке рабочих невысокой квалификации. Узел может быть легко транспортирован на общую сборку двигателя.

Используются пригоночные работы, селективный подбор (подбираются величины зазоров и значения масс), исключающий взаимозаменяемость.

Для повышения технологичности конструкции предусматривается:

- минимальное количество деталей оригинальной, сложной конструкции и различных наименований и возможно большую повторность одноименных деталей. С этой целью, шатун первоначально обрабатывается как одно целое, после чего разрезается на крышку шатуна и сам шатун;

- наличие удобных базирующих поверхностей;

- шатун получается из заготовки, полученной штамповкой, с размерами и формой близкой к готовой детали, т.е. обеспечивает наиболее высокий коэффициент использования материала и менее трудоемкую механическую обработку;

- механизированный процесс сборки;

Так как ШПГ является сборочной единицей, то можно дать количественную оценку технологичности сборочной единицы по следующим показателям:



  1. коэффициент нормализации, который показывает долю стандартизированных деталей в сборке:

,

где Nн – количество стандартизированных изделий;

Nд - количество деталей.


  1. коэффициент повторяемости:

,

где Nнд – количество наименований деталей.


3) относительное количество наименований литых деталей:

,

где Nнд – количество наименований деталей;

Nл – количество наименований литых деталей.


  1. коэффициент сборности конструкции:

,

где Е – количество сборочных единиц в узле;

D – количество деталей, не вошедших в состав сборочных единиц.


  1. коэффициент стандартизации и унификации

,

где Eст, Dст – количество стандартных сборочных единиц и деталей.




  1. Коэффициент использования материала k=0,7.

Таким образом, для условий серийного производства конструкция узла является технологичной.


3.4. Методы достижения заданной точности
Требуемая точность конструкции обеспечивается в основном методом групповой взаимозаменяемости (селективного подбора). Это вызвано тем, что конструктивные допуски уже технологически обоснованы и назначены из условий эксплуатации. Этим методом подбирается комплект шатун-палец-поршень. Кроме обеспечения требуемой величины зазора, при сборке обеспечивается и комплектация по массе. Разновес поршней в одном комплекте не должен превышать 0,01 кг, а разновес поршней и шатунов в сборе 0,04 кг. Для обеспечения технических условий на отдельные параметры ШПГ все операции, при которых получают окончательные размеры, выполняют после сборки шатунов и крышки; следовательно, эти детали не взаимозаменяемы.

Таким образом, с одной стороны удельный объем регулировочных и пригоночных работ невелик, что повышает технологичность конструкции. С другой стороны, метод групповой взаимозаменяемости приносит большие неудобства при ремонте (необходим большой запас деталей разных групп по размерам), что с точки зрения технологичности является минусом.




3.5.Размерные группы точности для шатунно-поршневой группы. Группы селекции



3.6. Расчет размерной цепи шатунно-поршневой группы вероятностным методом

Размерная цепь шатунно-поршневой группы


Уравнение размерной цепи: Т=-Т1-Т2-Т3-Т4-Т5+Т6+Т7.

Составление звеньев размерной цепи и их допусков:




Звено размерной цепи

Передаточное отношение

Размеры и допускаемые отклонения, мм

Технологическая операция

Коэффициенты

заданные

первая попытка

принятые



к

T

-

-

-



сборка

0

1

T1

-1

700,015

-

780,015

растачивание

0

1,1

T2

-1

2150,015

-

2150,015

шлифование

0,05

1,2

T3

-1



-



сборка

-0,1

1,15

850,013

-

850,013

суперфиниширова-ние

0,05

1,2

T4

-1

600,03

-

600,03

шлифование

0,05

1,1

T5

-1



-



сборка

-0,1

1,15

850,013

-

850,013

суперфиниширова-ние

0,05

1,2

T6

+1

-





шлифование

0

1,15

T7

+1

-





точение

0

1,2

T8

+1

-





фрезерование

0

1,2

Из этой таблицы получаем:


i

Номинальный размер Ai, мм

Величина половины поля допуска i, мм

Середина поля допуска i, мм

Коэффициент относительной асимметрии i, мм

Коэффициент относительного рассеяния ki, мм

1

-78

0,025

0

0

1,1

2

-225

0,025

0

0,05

1,2

3

0

0,012

+0,045

-0,1

1,15

4

0

0,013

0

0,05

1,2

5

-60

0,03

0

0,05

1,1

6

0

0,012

+0,055

-0,1

1,15

7

0

0,013

0

0,05

1,2

8

368

0,04

-0,04

0

1,15

9

8

0,025

-0,025

0

1,2

10

4,5

0,05

+0,05

0

1,2

Номинальный размер замыкающего звена:



Половина поля рассеяния размера замыкающего звена (в квадрате) под действием скалярных ошибок:



Координата середины поля рассеяния размера замыкающего звена под действием скалярных ошибок:



Половина поля рассеяния размера замыкающего звена (в квадрате) под действием зазоров:



Среднее изменение размера замыкающего звена под действием зазоров:



Половина поля рассеяния размеров замыкающего звена под действием всех видов ошибок:



Координата середины поля рассеяния размера замыкающего звена (при выборе зазоров вниз):



Максимальное отклонение замыкающего звена:



Минимальное отклонение замыкающего звена:



Величина допуска замыкающего звена:



Таким образом, надпоршневой зазор колеблется в пределах от 1,342 мм до 1,538 мм

Для того чтобы сделать вывод о пригодности данного допуска на надпоршневой зазор проведем расчет рабочего процесса для этих значений:





Значение надпоршневого зазора, мм

1,342

1,44

1,538

Мощность, кВт

180

179.9

179.37

Удельный эффективный расход топлива, г/(кВт∙ч)

0.24009

0.24148

0.24158

Максимальное давление сгорания, бар

145.64

145.64

146.82

Выбросы оксидов азота, г/(кВт∙ч)

3.5806

3.6042

3.7792

Выбросы твердых частиц, г/(кВт∙ч)

0.08532

0.08522

0.07450

  1   2   3   4   5

Похожие:

Технологическая часть. Назначение узла в машине, краткое описание конструкции и принципа работы iconБилет №25 1) Винтовые и червячные механизмы. Назначение. Кинематические и силовые соотношения. Расчет на прочность. (11) 2) Ременные передачи. Назначение. Элементы конструкции. Кинематические и силовые соотношения
Ременные передачи. Назначение. Элементы конструкции. Кинематические и силовые соотношения.(+Формула Эйлера) (43)
Технологическая часть. Назначение узла в машине, краткое описание конструкции и принципа работы icon1 Вводная часть 4 1 Аннотация 4
Краткое описание назначения, состава и структуры электронного учебного модуля (эум) 5
Технологическая часть. Назначение узла в машине, краткое описание конструкции и принципа работы iconЖизненные циклы бд краткое описание
Краткое описание: Жизненные циклы информационных систем. Цели и задачи проектирования. Проектирование баз данных (о трех этапах)....
Технологическая часть. Назначение узла в машине, краткое описание конструкции и принципа работы iconЛекция №04 Жизненные циклы бд краткое описание
Краткое описание: Жизненные циклы информационных систем. Цели и задачи проектирования. Проектирование баз данных (о трех этапах)....
Технологическая часть. Назначение узла в машине, краткое описание конструкции и принципа работы iconВирусы и средства борьбы с ними касперский история вопроса
В лекции рассказывается как и когда появились первые вирусы, их первоначальное назначение, дальнейшее развитие, мутации, принципы...
Технологическая часть. Назначение узла в машине, краткое описание конструкции и принципа работы icon3. технологическая часть основная технологическая схема
Категория надежности действия сооружений и постоянно насосного оборудования в производственно-вспомогательном здании принята 1 категории....
Технологическая часть. Назначение узла в машине, краткое описание конструкции и принципа работы iconArc-310: субд oracle 10g: Язык sql (40 часов) Краткое описание
Бд oracle (dba), он необходим для успешной сдачи сертификационного экзамена. В этом курсе изучаются как стандартные конструкции языка...
Технологическая часть. Назначение узла в машине, краткое описание конструкции и принципа работы iconГорода москвы
Совершенствовать модель образовательного процесса на адекватных возрасту формах работы с детьми, с учетом принципа интеграции образовательных...
Технологическая часть. Назначение узла в машине, краткое описание конструкции и принципа работы iconОписание Субпроекта
Краткое описание проекта (выделите цели, направления деятельности, ожидаемые результаты и перспективы их воспроизводимости)
Технологическая часть. Назначение узла в машине, краткое описание конструкции и принципа работы iconУниверсальная машина для работы деревьями 3m
Ос windows при базовых настройках. 3m берет на себя эти заботы, предоставляя программисту простой язык для проведения элементарных...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org