Анализ мировых тенденций в проектировании современных бензиновых двигателей, страница 35

s – подача, мм

i – число проходов

l=l_вр+l_п+l₀ – расчетная длина заготовки , где

l_вр – длина врезания;   l_п – размер поверхности;   l₀ – рабочая длина

Операция №3

Ч е р н о в о е  ф р е з е р о в а н и е  т о р ц о в ы х  п о в е р х н о с т е й  г о л о в о к

l₀=90 мм   l_вр =l_п=3 мм

l=96 мм

n=500 об/мин   s=0,5 мм   i=2

T₂=(l*i)/(n*s)

T₂=1,96 мин

Операция №5

Формирование двутаврового профиля

l=105 мм

n=700 об/мин   s=0,5 мм   i=10

T₄=(l*i)/(n*s)

T₄=6,75 мин

Операция №8

Чистовое фрезерование торцевых поверхностей головок

l=95 мм

n=350 об/мин   s=0,3 мм   i=3

T₈=(l*i)/(n*s)

T₈=3,6 мин

Операция№11

Отрезка нижней крышки шатуна

l=24 мм

n=300 об/мин   s=0,5 мм   i=2

T₁₁=(l*i)/(n*s)

T₁₁=0,35 мин

Операция№13

Фрезерование плоскостей шатуна и крышки

l=24 мм

n=300 об/мин   s=0,2 мм   i=2

T₁₃=(l*i)/(n*s)

T₁₃=3 мин

∑Т=Т₃+Т₅+Т₁₁+ Т₁₃

Рис. 33.   «Погрешности положения поршня при не параллельности осей головок шатуна».

Рис. 34.   «Проверка параллельности осей головок шатуна»

Рис. 35. «Фрезерование торцевых поверхностей головок»

Рис. 36. «Вырезка отверстия в верхней головке шатуна».

Рис. 37. «Фрезерование поверхностей двутаврового профиля на копировально-фрезерном станке»

Рис. 38.  «Координатная расточка отверстий под шатунные болты»

Рис. 39. «Обработка отверстий под болты в шатуне с отъемной крышкой»

Рис. 40.  «Отрезка крышки шатуна».

Рис. 41. «Фрезерование полости разъема и уса под вкладыш»

6. Расчет температурного и напряженно-деформированного состояния поршня

По заданию на дипломный проект был выполнен расчет температурного и напряженно-деформированного состояния, подтверждающий работоспособность разрабатываемой детали.

Материалы поршней должны обладать достаточной прочностью при повышенных температурах, хорошей теплопроводностью, высокой сопротивляемости износу и коррозии.

Поршень изготовляется из алюминиевого сплава АК-12Д.

Поршень имеет три канавки под поршневые кольца – две под компрессионные, одна – под маслосъемное.

Расчет температурного и напряженно-деформированного состояния поршня проводился методом конечных элементов с помощью программного пакета COSMOS программы GeoStar.

Расчет проводился в осесимметричной постановке в сечении перпендикулярном оси поршневого пальца.

Предварительно были сделаны расчеты:

1.  конвективного теплообмена в камере сгорания;

2.  газовой нагрузки на комплект поршневых колец;

3.  гидродинамический расчет комплекта поршневых колец.

6.1 Расчет газовой нагрузки на комплект поршневых колец

Выбор и обоснование исходных данных:

Расчет газовой нагрузки на комплект поршневых колец производится с помощью программы dzo.exe.

Данные двигателя (5 Ч 8.1/7.7):

число и расположение цилиндров:     5 рядное;

диаметр цилиндра/ход поршня:          8.1/7.7;

эффективная мощность, Ne:                140 кВт;

режим:                                                  n = 6000 об/мин.

В качестве параметров поршневых колец,  примем следующие значения:

кольца № 1, 2,  - компрессионные, кольцо № 3 – маслосъемное.

Таблица 9 «Параметры компрессионных колец двигателя»

Компрессионные кольца
№ кольца	Высота	Ширина	Фаска	Танг. усилие	Зазор в замке	Температура
	мм	мм	мм	кг	мм	ºC
1	1.5	3.15	0.3	1.4	0.3	210
2	1.75	3.35	0.3	1.4	0.3	200

Таблица 10 «Параметры маслосъемного кольца двигателя»

Высота	Ширина	Размер скребка	Танг. усилие	Зазор в замке	Температура
мм	мм	мм	кг	мм	ºC
3	4.15	0,4	4.8	0.25	170

Таблица 11 «Высоты расположения колец»

№ кольца	Расстояние, мм
1	l0 = 5.8
2	l1 = 10.525
3	l2 = 15.5

Зазоры поршень – гильза:

Таблица 12 «Заколечные объемы»

Заколечные объемы:
V0	590,0668	мм3
V1	480,7026
V2	379,6025
V3	1506,9645