Анализ существующих конструкций

Аннотация

 

В настоящей работе разработан подробный технологический процесс механической обработки роликового коромысла клапана. В процессе выполнения работы выбрана заготовка, определён комплект общих технологических баз и баз на первой операции. Произведен выбор технологического оборудования, оснастки, режущего инструмента и контрольно-измерительных средств. Рассчитаны режимы резания и нормы времени с использованием системы САПР ТП «Вертикаль» и SolidCAM. Разработана конструкция станочного приспособления для обработки детали с обратной стороны.

В научно-исследовательской части произведён расчет нагруженно-деформированного состояния детали и оптимизации конструкции детали.

В графической части дипломного проекта разработаны: рабочий чертеж коромысла, схемы наладок механической обработки, сборочный чертеж станочного приспособления, плакат научно-исследовательской части.

 

Введение

 

На сегодняшний день автомобильные заводы каждый год производят всё более совершенные двигатели внутреннего сгорания, но всё еще есть много владельцев автомобилей с двигателями старой нижневальной конструкцией, которые не собираются расставаться со своими моторами и ищут пути их усовершенствования.

Цель данной работы – в условиях малого предприятия разработать конструкцию детали “роликовое коромысло с гидрокомпенсатором”, которая обладает свойствами, удовлетворяющими потребителя, а именно:

· повышения мощностных характеристик двигателя за счет снижения трения механизма газораспределения,

· устранить необходимость регулировать зазор между рычагом коромысла и клапаном,

· никаких дополнительных затрат при установке данного изделия в двигатель.

Для этого нужно решить ряд задач:

· разработать конструкцию роликового коромысла с гидрокомпенсатором и “заводским” посадочным отверстием, оставить “заводское” соотношение длин плеч коромысла,

· проверить запас прочности и оптимизировать конструкцию в SolidWorks Simulations,

· разработать технологический процесс обработки детали.

 

Конструкторская часть

 

1.1 Описание конструкции двигателя серии ЗМЗ-523

 

У двигателей серии ЗМЗ 523 (рис. 1.1) клапаны расположены в головке блока цилиндров, а распредвал — в блоке (англоязычное обозначение — OHV — «Over Head Valve»; также встречается I-Head, или Pushrod, то есть, «с толкателями»).

Привод клапанов 7 — штангами 3-толкателями 2 через коромысла 4.

Преимущество этой схемы — сравнительно простая конструкция и обеспечиваемая ей конструктивная надёжность — в частности, используется простой и надёжный привод распределительного вала шестернями, что исключает саму возможность таких неисправностей, как разрыв ремня ГРМ или «перескакивание» цепи в механизме с цепным приводом. Эксплуатационные нагрузки на

Схема газораспределительного

механизма. Рис. 1.1

детали ГРМ также оказываются сравнительно невысокими, чем обеспечивается высокая долговечность.

Двигатели этой схемы, как правило, сравнительно низкооборотные и относительно тихоходные, но с гибкой моментной характеристикой. Если не используются гидравлические толкатели, такой двигатель будет одним из наиболее шумных по сравнению с остальными схемами.

Двигатель ЗМЗ 523. Рис. 1.2

Анализ недостатков детали

 

Заводское коромысло (рис. 1.1) обладает недостатками:

· высокое трение при работе, снижающее эффективность механизма газораспределения (ГРМ);

· требует постоянного регулирования зазора.

 

 

Рабочий чертеж заводского коромысла. Рис. 1.3

 

Анализ существующих конструкций

 

Есть несколько удачных конструкторских решений коромысел клапанов:

1. Использование “ролика” на плече, действующем на клапан (рис 1.2).

2. Использование гидрокомпенсатора (рис. 1.3)

Оба решения призваны увеличить срок службы ГРМ и устранить надобность регулирования зазора между клапаном и коромыслом

 

 

Роликовое коромысло. Рис. 1.4

 

 

Коромысло с гидрокомпенсатором. Рис. 1.5

Конструирование

 

При конструировании нового коромысла следует учитывать особенности уже существующих конструкций и применять удачные решения.

Моделируем деталь в системе КОМПАС 3D (рис. 1.5)

3D модель детали. Рис 1.6