Дипломный проект на тему "Силовой агрегат грузового автомобиля на основе двигателя Камаз 740 "

Целью проекта являлось проектирование четырехтактного поршневого двигателя грузового автомобиля на основе теплового, динамического и прочностного расчетов. Дополнительно выполнены базовые расчеты систем смазки и охлаждения двигателя, построена скоростная характеристика и произведена оценка надежности двигателя. Также разработан технологический процесс изготовления детали «стакан подшипника», рассчитаны режимы резания, разработаны мероприятия по БЖД в цехе, определена себестоимость изделия.
Дата защиты работы: 18.06.2014.
Место защиты работы: Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е.Жуковского Харьковский авиационный институт.
Полученная оценка: 4 ...

СОДЕРЖАНИЕ

Перечень условных обозначений и сокращений…………………………………….4 Введение………………………………………………………………………………...6 1.Конструкторская часть……………………………………………………………....7 1.1.Тепловой расчет……………………………………………………………………7 1.1.1.Выбор исходных параметров для теплового расчета……………………….....7 1.1.2. Расчёт процесса наполнения…………………………………………………....8 1.1.3. Расчёт процесса сжатия………………………………………………………....8 1.1.4. Термохимический расчёт процесса сгорания……………………………….....9 1.1.5. Расчёт процесса расширения…………………………………………….….......10 1.1.6. Определение среднего индикаторного и эффективного давления……….......10 1.1.7. Определение размеров цилиндра……………………………………………....11 1.1.8. Построение индикаторной диаграммы……………………………………...…12 1.2. Динамический расчет……………………………………………………………..15 1.2.1. Определение размеров и масс основных элементов……………………….…15 1.2.2. Кинематический расчет кривошипно-шатунного механизма……...………...16
1.2.3. Силы, действующие в КШМ………………………………………………...…17
1.2.4. Силы и моменты, действующие на КВ………………………………………...24
1.2.5. Выбор схемы расположения кривошипов КВ и порядка работы цилиндра...25
1.2.6. Определение сил и моментов, действующих на КВ…………………………..26
1.2.7. Векторные диаграммы давления на шатунные и коренные шейки и подшипники…………………………………………………………………..…….….29 1.3. Определение геометрических и кинематических параметров элементов газораспределения………………………………………………………………….…33
1.3.1 Профилирование кулачков РВ впускных и выпускных клапанов…...………36
1.4. Прочностной расчет основных деталей КШМ двигателя………………….….40 1.4.1. Расчет поршня…..…………………………………………………………..…..40
1.4.2. Расчет поршневого пальца………………………………………………….….41 1.4.3. Расчет компрессионного кольца…………………………………………….…43 1.4.4. Расчет стержня и головки шатуна…………………………………………..…44 1.4.5. Расчет коленчатого вала с учетом переменных нагрузок………………...…46 1.5. Расчет масляной системы двигателя……………………………………….……48
1.5.1. Расчет масляного насоса……………………………………………………….49
1.5.2. Расчет системы жидкостного охлаждения двигателя…………………….….50
1.5.3. Расчет объема системы охлаждения двигателя………………………………51
1.5.4. Расчет насоса системы охлаждения…………………………………………...51
1.5.5. Определение режимных и конструктивных параметров системы охлаждения двигателя………………………………………………………………………………53
1.6. Выбор и расчет норм надежности двигателя……………………………….…..54 1.7. Диагностика деталей двигателя…………………………………………….……56
1.7.1. Методы неразрушающего контроля при производстве……………………...56
1.7.2. Методы контроля при производстве поршня двигателя……………………..57
1.8. Описание конструкции двигателя……………………………………….………57 2.Технологическая часть………………………………………………………..…….59 3.Экономическая часть……………………………………………………………….76 4.Охрана труда……………………………………………………………………..….81
Выводы……………………………………………………………………………..…..89 Перечень ссылок…………………………………………………….……………..…..90 Приложение А…………………………………………………………….………..…..91 Приложение Б…………………………………………………………………….……94 Приложение В…………………………………………………………………….……99 Приложение Г……………………………………………………………………..…..100

Двигатели внутреннего сгорания – циклический тепловой двигатель, что, как известно, является одним из его недостатков. Вместе с тем циклический принцип осуществления рабочего процесса позволяет реализовать в ДВС высокие температуры и давления газов, которые в настоящее время ещё не реализованы ни в одном другом типе тепловых двигателей. Использование рабочего тела при высоких давлениях и температурах обусловливает высокую экономичность этих двигателей.
При проведении теплового расчёта необходимо учитывать назначение двигателя, сорт топлива, частоту вращения коленчатого вала и конструктивные особенности проектируемого двигателя.
Для проектирования двигателя нужно учитывать его компоновку. Компоновка двигателя должна обеспечить оптимальное взаимное расположение всех агрегатов, их доступнос ть при обслуживании. Условия эксплуатации двигателя, характер обслуживания, а также серийность производства в значительной степени определяют и требования к компоновке двигателя.
Компоновка двигателя должна обеспечить наибольшую компактность, приспособленность к технологии массового производства, отсутствие решений, требующих применения высококвалифициро¬ванного ручного труда. Доступность в эксплуатации нужна только к местам и узлам, требующим технического ухода, а ко¬личество таких мест должно быть сведено до минимума. Однако для получения удачной конструкции необходимо предварительно оценить возможные решения узловых вопросов для создаваемого двигателя и затем увязать их в единую систему, проводя при этом параллельно все необходимые прочностные, газодинамические и другие расчеты.
Такими узловыми вопросами являются:
— выбор числа цилиндров и общей компоновочной схемы двигателя;
— оценка конструкции газового стыка и общая компоновка головки цилиндра;
— оценка силовой схемы и конструкции остова двигателя;
— оценка агрегатов наддува, охлаждения воздуха и принципиальные схемы систем воздухоснабжения, охлаждения и смазки.
Следует отметить, что компоновка двигателя – это комплексная задача, решение которой не может быть оптимальным по всем вопросам. Это всегда оптимизация с компромиссными решениями по ряду вопросов. Неправильные решения, связанные с переоценкой одних и недооценкой других требований, неизбежно приведут к значительным потерям времени при доводке двигателя.
В этом случае, если какие-либо из исходных позиций были в корне ошибочными, двигатель не будет создан, его не удастся довести до работоспособного состояния.