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