Ремонт и восстановление блока цилиндров с нижним расположением распределительного вала

 

 

 

3.2 Розрахунок ріжучого  інструменту

 

Дане розгорнення являє собою інструмент, що складається з п'яти окремих щаблів різання. Кожен щабель має ріжучу частину, перехідну крайку й частину, що калібрує. Така конструкція полегшує процес врізання в матеріал втулок.

Матеріал ріжучої частини зубів розгорнення  - сталь 9XC (по рекомендаціях довідкової літератури) із твердістю 61 - 65 HRC. Тіло розгорнення - сталь 45 із твердістю 32 - 46 HRC.

 

Dmax разв.= Dmax отв.  -  0.15×IT

Dmin разв. = Dmax разв. - 0.35×IT, де

 

Dmax разв  - максимальний діаметр проектованого розгорнення; 
Dmax отв  - максимальний діаметр оброблюваного отвору; 
Dmin разв  - мінімальний діаметр проектованого розгорнення; 
IT  - поле допуску оброблюваного отвору.

 

Для кожної шийки знайду мінімальний і максимальний діаметр розгорнення:

Відповідно до ДЕРЖСТАНДАРТ 11173-76 і ДЕРЖСТАНДАРТ 13779-77 призначу допуски на виконавчі діаметри розгорнень.

 

Dmax разв1 =48.26 – 0.15×0.102 = 48,24 мм

Dmin разв1 = 48.24- 0.35×0.102=48.20 мм

 

Dmax разв2 = 49.26 - 0.15×0.102 = 49.24 мм

Dmin разв2 =49.24 - 0.35×0.102  = 49.20 мм

 

Dmax разв3 = 50.26 - 0.15×0.102 =50.24 мм

Dmin разв3 = 50.24 - 0.35×0.102 = 50.20 мм

 

Dmax разв4 = 51.26 - 0.15×0.102 = 51.24 мм

Dmin разв4 = 51.24 - 0.35×0.102 = 51.20 мм

 

Dmax разв5 = 52.01- 0.15×0.102 = 51.99 мм

Dmin разв5 = 51.99 - 0.35×0.102 = 51.94 мм

 

 

Отримані діаметри розверток зведені в таблицю1.

 

3.2.2  Таблиця 1. Виконавчі діаметри  ступенів розвертки.

 

№ ступені	Номінальний діаметр,  мм	Найбільший Діаметр,  мм	Найменший діаметр,  мм	Верхнє відхилення,  мкм	Нижнє відхилення,  мкм	Поле   допуску,  мкм
1	48.20	48. 245	48. 233	+45	+33	12
2	49.20	49. 245	49. 233	+45	+33	12
3	50.20	50. 250	50. 236	+50	+36	14
4	51.20	51. 250	51. 236	+50	+36	14
5	51.94	51.90	51.76	+50	+36	14

 

 

Довжина забірної частини:

L=(Di–D2)×ctgφ+m,

 Де m – довжина напрямного конуса, мм. Приймаю m =1 мм;

φ=30°, D2 = Di – 2.7×0.05, тут  0.05 – припуск під розгортання, мм; 
Di – діаметр щаблів розгорнення, мм; 

 

D21 = 48 - 2.7×0.05=47.85 мм

D22 = 49 - 2.7×0.05 = 48.85 мм

D23 = 50 -2.7×0.05 = 49.85мм

D24 = 51 - 2.7×0.05=50.85 мм

D25 = 51 -2.7×0.05 =50.85 мм

 

L1 = (48-47.85) ×ctg30°+2=2.13 мм

L2 = (49-48.85) ×ctg30°+2=2.13 мм

L3 = (50-49.85) ×ctg30°+2=2.13 мм

L4 = (51-50.85) ×ctg30°+2=2.13 мм

L5 = (51-50.85) ×ctg30°+2=2.13 мм

 

Число зубів на всіх щаблях розвертки приймаю 14 шт.

Z=1.5×√D+4, шт

 

Кутовий крок зубів кожної ступені приймаю за ГОСТ 7722-74.

 

W1=23°30`

W2=24°15`

W3=25°00`

W4=25°55`

W5=26°25`

W6=27°00`

W7=27°55`

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2. Опис та розрахунок вимірювального інструменту

 

Для вимірювання внутрішніх отворів блока циліндрів використовується індикатор пружній, індикаторний нутромір з ціною поділки 0,01 мм.

Індикатори застосовуються для вимірювання розмірів і відхилень форми, а також в якості відлікових пристосувань в різноманітних вимірювальних приборах і контрольно-вимірювальних пристосуваннях.

Найбільша точність виготовлення отворів 0,02 мм. За допомогою цього вимірювального інструменту можливо виконати вказаний розмір з запасом точності, що у свою чергу попереджує виникнення похибки  
вимірювання. Запропонований інструмент є спеціальним і має загальну довжину 357 мм, що дозволяє виміряти розміри отворів послідовно.

Основним показником вимірювального інструменту є точність вимірювання.

До причин похибок результатів лінійних і кутових вимірювань відносять, окрім власне похибки вимірювальних приладів, умови в яких проводиться вимірювання, вплив вимірювального зусилля при контактних вимірюваннях, неправильне застосування форми вимірюваної поверхні, похибки відліку.

ГОСТ 8.050-73 встановлює вимоги нормальні умови виконуваних лінійних вимірювань в межах від 1 до 500 мм і вимірювань кутів з довжиною меншої сторони до 500 мм.

Нормальними за стандартом є наступні значення основних діючих факторів:

Температура навколишнього середовища         200 С;

Атмосферний тиск                                               760 мм рт. ст.

Відносна вологість                                               58%;

Прискорення вільного падіння                            9,8 м/с2 ;

Напрямок лінії вимірювання лінійних

 розмірів до 160 мм:

            у зовнішніх поверхонь                               вертикальне

            в інших випадках                                        горизонтальне;

Відносна швидкість руху зовнішнього

середовища                                                              0

Значення зовнішніх сил, окрім сил тяготіння, атмосферного тиску, дії магнітного поля Землі і сил зчеплення елементів вимірювальної системи (встановлення) рівні нулю.

За основу у виготовлені інструменту береться індикатор часового типу з діапазоном вимірювання 0-5 мм. Характеристики якого:

Межі допустимих похибок в діапазонах:

                  0,1мм на будь-якій ділянці шкали                 6мкм;

                  1 мм на будь-якій ділянці шкали                   10мкм;

                  усього інтервалу вимірювання                      16 мкм.

Похибка зворотного ходу                                                 3 мкм;

Визначимо як впливає зміна температури на похибку вимірювання:

де Δl – температурна похибка вимірювання;

     l – вимірюваний розмір(довжина);

     ά1 і ά2 – коефіцієнти лінійного розширення вимірюваного об’єкту і інструменту відповідно;

для алюмінієвих сплавів ά1=20-26 мкм

для сталі                           ά2=12 мкм

      Δt1 і  Δt2 – відхилення температури вимірюваного об’єкту і інструменту від нормальної.

Δt1=( t1 – tн);   Δt2=( t2 – tн) 

де tн – температура навколишнього середовища за стандартом.

Допустиме  відхилення за стандартом Δl=16 мкм;

Максимальний вимірюваний розмір l=0,33 м

Визначимо можливе коливання температури відносно стандартизованого значення, при якому похибка знаходилася в межах допуску (16 мкм).

 Ця формула справедлива лише в тому випадку, коли температура інструменту і температура вимірюваної деталі будуть однакові.

Підставимо значення до формули:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3  Опис і розрахунок пристосування  для встановлення вкладишів

 

 

В процесі встановлення вкладишів у відповідні отвори в блоці циліндрів виникає необхідність у спеціальному пристосуванні. Ця необхідність викликана труднодоступністю отворів під встановлення розподільчого валу. Це пристосування буде оснащене підпружиненим цанговим механізмом, за допомогою якого встановлюваний вкладиш  стискуватиметься змінюючи свій розмір у діаметрі  і подаватиметься до отвору. Далі використавши оправку 6262.20.ДП.11.07. вкладиш остаточно подається у отвір.

 

Розрахунок параметрів натягу при запресовуванні втулок  
у корпус двигуна.

 

Dотв. корп.=dвал+ (2×0.05)+2×2= dш.+4.1.

Тут Dотв. корп – номінальний діаметр отвору в корпусі двигуна,  
dш-діаметр шийки розподільного вала, 
(2×0.05) – середній подвоєний масляних зазор у робочому стані, 
2×2 - подвоєна товщина змінної втулки (у розточеному стані).

 

Виходячи з того, що розподільний вал має значно більший ресурс роботи в механізмі, а його шийки виготовлені з високою точністю (не більше 8 квалітету точності), тоді допуск на виготовлення шийок розподільного вала 30мкм.

 

Отримані розміри шийок розподільного вала:

Dш1. = 48.1±0.015 мм

Dш2. = 49.1±0.015 мм

Dш3. = 50.1±0.015 мм

Dш4. = 51.1±0.015 мм

Dш5. = 51.85±0.015 мм

 

Тоді відповідно отвори в корпусі двигуна:

Dотв. корп.1 = 48.1+4.1=52.2+0.02 мм

Dотв. корп.2 = 49.1+4.1=53.2+0.02 мм

Dотв. корп.3 = 50.1+4.1=54.2+0.02 мм

Dотв. корп.4 = 51.1+4.1=55.2+0.02 мм

Dотв. корп.5 = 51.85+4.1=55.95+0.02 мм

 

Граничні розміри втулок:

 

Dотв.вт.мах=Dотв.корп.мах-(2.0)×2,де   
Dотв. корп.мах  - максимальне значення діаметра отвору в корпусі, 
(2.0)×2 - мінімальне значення ширини втулки при її виготовленні.

Для всіх отворів розрахунок вівся за наступним розміряним ланцюгом:

Dотв. вт1.мах =52.22-2.0×2 = 48.22 мм

Dотв. вт2.мах =53.22-2.0×2 = 49.22 мм

Dотв. вт3.мах =54.22-2.0×2 = 50.22 мм

Dотв. вт4.мах =55.22-2.0×2 = 51.22 мм

Dотв. вт5.мах =55.97-2.0×2 = 51.97мм

 

Аналогічним чином визначу мінімальні значення отворів втулок.

Dотв. вт1.мін =52.20-2.02×2 = 48.20 мм

Dотв. вт2.мін =53.20-2.02×2 = 49.20 мм

Dотв. вт3.мін =54.20-2.02×2 = 50.20 мм

Dотв. вт4.мін =55.20-2.02×2 = 51.20 мм

Dотв. вт5.мін =55.85-2.02×2 = 51.85 мм

 

Знайду масляний зазор і зрівняю його з необхідним наступній схемі:

 

Мінімальний масляний зазор(на діаметрі):

52.20-(48.1+0.015)-(2.0+0.02)×2= 0.045 мм

Відповідно мінімальний зазор на радіус відповідає 0,023 мм

Максимальний масляний зазор(на діаметрі):

52.22-(48.1-0.015)- 2.0×2=0.135 мм

Відповідно максимальний зазор на радіус відповідає 0,067 мм

 

Виходячи з отриманих даних, мінімальний і максимальний масляний зазор на діаметр отвору повністю задовольняють реальним умовам роботи механізму.

 

 

					6262.10.ДП.09.03.ПЗ.
Изм	Лист	№ докум	Подпись	Дата
Студент		Мацкевич А.С.			КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА	Лит			Лист	Листов
Керівник		Кротик І.О.
						НУК ім ад Макарова
Н. контроль
Зав. кафедри		Соловйов С.М.

 

 

					8.090202 5261 07 ПК	Лист
Изм	Лист	№ докум	Подпись	Дата

 

 

					6262.10.ДП.09.03.ПЗ.	Лист
Изм	Лист	№ докум	Подпись	Дата