Технологический процесс изготовления шатуна, Выбор материала шатуна, Требования к обработке - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
Выбор материала шатуна
Для изготовления шатуна бензинового автомобильного двигателя (n=6000 об/мин) выбираем в качестве материала шатуна сталь 18Х2Н4МА, для шатунных болтов - сталь 40ХНМА. В верхнюю головку шатуна запрессовывают втулку, изготовленную из сплава БрОС-6,5-0,25 обладающего высокими механическими свойствами.
Заготовку шатуна штампуют. При штамповке легко придать стержню двутавровый профиль. Отъемную крышку нижней головки шатуна также выполняют штампованной, что позволяет оставлять несопрягаемые поверхности без обработки. Материал для шатунов тщательно проверяют.
Требования к обработке
Координация поверхностей
Геометрическая связь поверхностей у шатуна взятого комплектно с отъемной крышкой нижней головки, должна соответствовать следующим требованиям:
- 1. Оси отверстий верхней и нижней головок должны быть параллельны; при этом допуск на пересечение осей задается 0,2 мм на 1 м длины, а допуск на перекрещивание осей более широкий; 0,3-0,5 мм на 1 м длины. Проверку производят в приспособлении, показанном на рисунке (рис. 7.2.). В отверстия головок вставляют контрольные валики, причем валик 1, уложенный на призмы 7, должен быть строго параллелен плите 6 и вертикальной полке угольника 4. Определяют параллельность валика 3 плите и угольнику. Индикатором 2 обнаруживают перекрещивание осей отверстий головок, а индикатором 5 - их пересечение. 2. Оси отверстий головок должны быть перпендикулярны оси стержня, и пересекать ее. Отклонения создают внецентренную передачу усилий, появляются дополнительные моменты, изгибающие стержень шатуна. Не перпендикулярность допускается до 0,5 мм на 1 м длины; смещение осей - до 0,5 мм. 3. Оси отверстий для шатунных болтов должны быть, параллельны (чтобы можно было снять крышку, не удаляя болтов). Стержни шатунов и крышки необходимо обрабатывать раздельно. Окончательную обработку отверстий в нижней головке шатуна ведут в сборе с крышкой. 4. Оси отверстий головок должны быть параллельны плоскостям соединения стержня и крышки. 5. Оси головок должны быть перпендикулярны плоскости, в которой расположены оси отверстий для шатунных болтов. 6. Крышка нижней головки шатуна не взаимозаменяема и изготавливается для конкретного шатуна, и их обработка ведется совместно.
Шероховатость поверхностей:
Запрессованная в верхнюю головку шатуна втулка, изготовленная из сплава БрОС-6,5-0,25 выполняется по 8-му классу чистоты. Отверстия в головках под вкладыши и втулки для улучшения плотности прилегания и условий теплопередачи -- по 7...8-му классам чистоты.
В условиях массового производства дополнительная обработка поверхностей (галтелей, переходов, т. е. поверхностей, не испытывающих трения) не требуется.
Погрешности положения движущегося поршня при не параллельности осей головок шатуна
Учитывая важность правильного движения поршня в цилиндре, рассмотрим более подробно погрешности, возникающие в случаях не параллельности осей верхней и нижней головок шатуна. Если оси головок строго параллельны, ось верхней головки при вращении кривошипа всегда будет оставаться на прямой АВ. Причем, что А и В -- точки пересечения оси поршневого пальца с образующими поршня и радиус поршня R=АО=OВ.
Если оси головок пересекаются, причем ось кривошипной шейки описывает цилиндрическую поверхность, то ось пальца СD будет уже описывать часть конической поверхности. В положениях кривошипа в в. м.т. и н. м.т. ось поршня РР располагается в цилиндре с перекосом в вертикальной плоскости, определяемым величиной. Линейная погрешность этого перекоса выражается отрезком ВD=а. Можно записать.
При наклонном положении шатуна к вертикали, точку D перемещаете по дуге окружности и при наибольшем угле наклона шатуна, переходит в положения. В этих крайних положениях перекос поршня в вертикальной плоскости уменьшится и выразится вертикальным отрезк следовательно, перекос поршня.
В результате погрешности от пересечений осей появляется еще одна ошибка: поворот поршня в горизонтальной плоскости. Этот поворот соответствует горизонтальным проекциям перемещений и выражается отрезком в каждую сторону от начального положения D, он может быть записан величиной.
Формулы для расчета погрешностей в положениях, поршня при пересечении осей головок шатуна представлены в первых двух графах таблицы 7.
Таблица 7 "Погрешности положения поршня при не параллельности осей головок шатуна"
Значение угла наклона шатуна в к вертикали определяется следующим образом: , где r радиус кривошипа, L длина шатуна.
Погрешность, возникающая из-за перекрещивания осей головок шатуна, на рис.7.1.а схематически показана тем, что ось поршневого пальца занимает положение EF при положениях кривошипа в ВМТ и НМТ. Поршень повернут в горизонтальной плоскости на величину, где a -- горизонтальный отрезок AЕ. Подобно предыдущему, при наклонных положениях шатуна к вертикали, ось пальца EF описывает часть конической поверхности, и точка Е занимает положения. При наибольших углах наклона шатуна (рис.1б), поворот поршня в горизонтальной плоскости несколько уменьшается и определяется горизонтальным отрезком ; при этом. Одновременно появляются перекосы поршня и вертикальной плоскости в обе стороны от начального положения Е, характеризуемые вертикальной проекцией перемещений отсюда величина перекоса.
В таблице 7 представлены также значения погрешностей в положениях поршня для случая перекрещивания осей головок.
Обработка шатуна с отъемной крышкой нижней головки:
Крышка шатуна, не должна быть взаимозаменяемой, и окончательная обработка имеющихся на ней точных поверхностей выполняется в сборе со стержнем шатуна.
Порядок обработки шатуна из штампованной заготовки будет следующим. После разметки и центровки концов заготовки начерно обтачивают на токарном станке верхнюю и нижнюю головки. Производят черновое фрезерование торцевых плоскостей. Для возможности сборки с крышкой в стержне сверлят предварительно отверстия под шатунные болты по кондуктору. Затем отрезают крышку и подрезают плоскость разъема с крышкой. На расточном станке начерно растачивают отверстие верхней головки и полу отверстие нижней. После фрезерования боковых плоскостей головок производят чистовую обточку обеих головок и окончательную фрезеровку плоскости разъема. После сборки стержня с крышкой на технологических болтах переходят к совместной обработке головок. На расточном станке выполняют предчистовую расточку головок и окончательную подрезку их боковых плоскостей. Базой служат обточенные поверхности головок. Для зенкерования, окончательной подрезки и развертывания отверстий под шатунные болты используют приспособление, снабженное установочными пальцами. Базой служат отверстия и боковые плоскости детали. Передние и задние втулки кондуктора (двойное направление инструмента) обеспечивают прямолинейность осей отверстий и их параллельность. Отверстия в головках отделывают тонкой расточкой или шлифованием. Эту операцию, так же как предчистовую расточку головок, осуществляют с двух позиций стола или шпинделя, но с одного крепления детали.
Похожие статьи
-
План обработки шатуна - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
Материал Сталь 18Х2Н4МА. Заготовка штамповка. Таблица 8. "План обработки шатуна". № Наименование операции Оборудование База Приспособления T, мин Рис. 1...
-
Основное время : T=(l*i)/(n*s), где N - частота вращения заготовки, n=(200-600)об/мин Сталь 18Х2Н4МА S - подача, мм I - число проходов L=lвр+lп+l0 -...
-
В качестве заготовки для шестерни используем поковку, изготовленную на горячештамповочном кривошипном прессе. Существует ряд основных принципов...
-
Требуется спроектировать транспортный бензиновый двигатель для автомобиля мощностью: Ne=140 кВт при 6000 об/мин. Основным топливом для данного двигателя...
-
Диаметр цилиндра: D=0,081 м. Ход поршня: S=0,077 м. Степень сжатия - отношение полного объема цилиндра к объему камеры сжатия: е=9,5. Число цилиндров:...
-
Расчет общего шума двигателя - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
Расчет уровня шума проводится графоаналитическим методом для точки, удаленной от двигателя на полметра. Двигатель устанавливается на специальный...
-
Целью данного расчета является определение распределения температуры в поршне двигателя внутреннего сгорания и максимального значения температуры, а...
-
Выбор и обоснование исходных данных. Подготовка к расчету конвективного теплообмена в камере сгорания ДВС ведется с помощью программы podknv. exe....
-
Алгоритм расчета составлен по методике [1] с предварительным определением размеров двутавра стержня в минимальном сечении. Площадь минимального сечения...
-
Детали современных автомобильных двигателей -- блок цилиндров, головка блока, коленчатый и распределительный валы, шатуны -- изготовляются с высокой...
-
При эксплуатации двигателя необходимо соблюдать следующие требования безопасности: 1) Не допускается к эксплуатации неисправный силовой агрегат, а также...
-
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РАБОЧЕГО ЦИКЛА ДВС НА БАЗЕ "РАЗОМКНУТОЙ" СХЕМЫ СИСТЕМЫ РЕСИВЕР - ЦИЛИНДР - КОЛЛЕКТОР S = 77.0 D = 81.0 [мм]; Epsг = 9.5; Lam =...
-
При всем многообразии применяемых в производстве ремонтных операций все же многие из них можно сгруппировать в типовые группы с одинаковым...
-
Припуском на обработку называется слой материала, удаляемый с поверхности заготовки в процессе ее обработки для обеспечения заданного качества детали....
-
Технологический анализ чертежа Деталь - колесо зубчатое, изготовляется из легированной стали 45Х ГОСТ 4543-71 (С=0,41% ; Si=0,17% ; Mn=0,5% ; Cr=0,8%),...
-
Тепловой расчет проектируемого двигателя - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
Проектирование двигателей внутреннего сгорания начинается с расчета рабочего цикла. Этот расчет во многом определяет конструктивное исполнение узлов,...
-
Анализ вредных и опасных факторов Темой данного раздела является обеспечение безопасности при эксплуатации автомобильного бензинового поршневого...
-
Токсичность двигателя определяется с учетом среднесуточного содержания в атмосфере COx, NOx, SO2. Таблица 17 "Предельно допустимое содержание токсичных...
-
Вибрация - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
Вибрация - это механическое колебательное движение системы с упругими связями; движение точки или механической системы, при котором происходит...
-
Возможность изменения степени сжатия - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
Впервые мотор с изменяемой степенью сжатия был представлен на Женевском автосалоне в 2000 г. компанией Saab. Пятицилиндровый двигатель объемом 1,6 л...
-
Выбор и обоснование метода организации технологического процесса ТО В зависимости от числа постов для данного вида ТО и уровня их специализации различают...
-
Шум - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
По физической природе шум, возникающий во время работы двигателя, обусловлен аэродинамическими газодинамическими процессами происходящими в его системах,...
-
Определение ПДМ и НВМ Определим следующие величины: Радиус кривошипа: , Параметр л выбран из прототипа: , Тогда длина шатуна будет равна: , Реальный КШМ...
-
При проектировании двигателя предусмотрены следующие мероприятия: 1) Детали поршневой группы, коленчатый вал, газораспределительный механизм, зубчатые...
-
Увеличение мощности двигателя - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
Повышение мощности и снижение удельной массы двигателей внутреннего сгорания достигается с помощью применения наддува. Нагнетание в цилиндры...
-
Сила давления газов и сила инерции ПДМ, действующие на расчетном режиме двигателя вдоль оси цилиндра, рассматриваются совместно, поэтому для каждого...
-
Оптимизация рабочего процесса - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
Оптимизация по углу закрытия впускного клапана Таблица 1. "Оптимизация рабочего процесса по углу закрытия впускного клапана" № Цзвп Pz, бар Ne, кВт Ge,...
-
Мероприятия по техники безопасности и охране окружающей среды при выполнении ТО2 двигателя внутреннего сгорания Проблема охраны окружающей среды и...
-
Расчет деталей поршневой группы Расчет сил Сила давления газов на поршень, МН . Постоянная для данной частоты вращения П Сила инерции, разрывающая...
-
Расчет прочности деталей движения - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
Расчеты прочности деталей двигателя будем проводить по методу Р. С.Кинасошвили при помощи ПЭВМ в соответствующей программе. Материал коленчатого вала -...
-
Динамический расчет - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
Целью данного расчета является получение действующих сил и моментов, необходимых для расчета на прочность деталей кшм, прогнозирование условий работы...
-
Схема централизованного управления производством при методе технологических комплексов приведена в Приложении А. Схема технологического процесса зоны...
-
По заданию на дипломный проект был выполнен расчет температурного и напряженно-деформированного состояния, подтверждающий работоспособность...
-
Обзор двигателей - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
Двигатель 2.0 Turbo 200HP (Opel Astra) Тип двигателя 4-цилиндровый, рядный Рабочий объем, см3 1998 Диаметр цилиндра, мм 86,0 Ход поршня, мм 86,0 Степень...
-
Построение бицентровой диаграммы Брикса. Определим поправку Брикса: , Где L - длина шатуна; R - радиус кривошипа. Построенная бицентровая диаграмма...
-
Улучшение компактности двигателя - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
На компактность двигателя в первую очередь влияет компоновочная схема. Сравним данные по использованию различных компоновочных схем автомобильных...
-
Увеличение ресурса двигателя - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания
Вопрос надежности является главным фактором при внедрении различных новинок конструкции двигателей для увеличения их мощности (например внедрение...
-
Для гильз принята следующая схема технологического процесса ремонта: 1) правка; 2) восстановление размеров посадочных поясков; 3) устранение...
-
Гильза цилиндров двигателя КамАЗ-740 изготовлена из серого специального чугуна, упрочненного объемной закалкой, она отличается уменьшенной (по высоте)...
-
Исходные данные для теплового расчета берем из таблицы 1. Расчет значений характерных диаметров проводим следующим образом: Диаметр цилиндра (по заданию)...
Технологический процесс изготовления шатуна, Выбор материала шатуна, Требования к обработке - Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания