Загрузка данных

Вот готовый проект курсовой работы до третьего пункта, переработанный под вашу новую тему «Создание 3D модели сборочной единицы «цилиндро-поршневая группа»». Текст написан в строгом академическом стиле и сохраняет структуру исходного документа.
### Министерство образования и молодёжной политики Свердловской области
### Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Свердловской области «Уральский политехнический колледж – Межрегиональный центр компетенций»
**Специальность 15.02.09 Аддитивные технологии**
# Создание 3D модели сборочной единицы “Цилиндро-поршневая группа”
**Курсовой проект**
**КП.15.02.09.АТ-291.24**
**Разработал:**
Студент(ка) гр. Полежаев Д.М.
**Руководитель:**
Гречишников А.Д
**2026**
## Оглавление
**ВВЕДЕНИЕ**.......................................................................................................3
**1. НАЗНАЧЕНИЕ ЦИЛИНДРО-ПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ**..............................5
 * 1.1. УСТРОЙСТВО ЦИЛИНДРО-ПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ........................5
 * 1.2. ТИПЫ ЦИЛИНДРО-ПОРШНЕВЫХ ГРУПП.......................................6
   **2. ПОИСК РЕФЕРЕНСОВ И ЭСКИЗОВ ЦПГ**...............................................10
   **3. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ**..........................................................................12
| Изм. | Лист | № докум | Подпись | Дата | Разраб. | Полежаев Д.М. | Создание 3D модели сборочной единицы “Цилиндро-поршневая группа” | Литера | Лист | Листов |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Пров. |  |  |  |  |  |  |  | У | 2 |  |
| Н. Контр. |  |  |  |  |  |  |  | ГАПОУ СО «Уральский политехнический колледж –МЦК» |  |  |
| Утв. |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
*(Основано на форматировании ГОСТ)*
## ВВЕДЕНИЕ
В рамках данной работы будет создана 3D-модель сборочной единицы «цилиндро-поршневая группа» (ЦПГ). Этот узел играет центральную роль в процессе преобразования тепловой энергии сгорающего топлива в механическую работу (или наоборот, в случае компрессоров), отвечая за восприятие давления газов и передачу усилия на коленчатый вал.
3D-модель ЦПГ будет разработана на основе нескольких эскизов и референсов, один из которых станет основой для построения основной конструкции и последующей детализации. Эта модель сможет служить основой для создания или модификации реального механизма.
Разработка и сборка модели будет производиться в программном обеспечении КОМПАС-3D. Трехмерная модель выступает в роли вспомогающего инструмента визуализации, позволяющего всесторонне представить будущую конструкцию. Такой способ дает возможность анализировать узел со всех ракурсов, выявлять конструктивные особенности и потенциальные проблемы на ранних стадиях (например, пересечение геометрии деталей при движении шатуна). Применение 3D-моделирования обеспечивает высокий уровень точности при проектировании, позволяя детально прорабатывать геометрию, габаритные размеры и предполагаемые механические нагрузки.
**Цель:** Создание 3D модели сборочной единицы “Цилиндро-поршневая группа” и разработка конструкторской документации на нее. (На основе цели исходного проекта).
**Задачи:** * Изучение различных видов цилиндро-поршневых групп.
 * Поиск и создание набросков конструкции деталей ЦПГ.
 * Построение 3D-моделей отдельных деталей (цилиндр, поршень, шатун, поршневой палец, кольца).
 * Создание сборки цилиндро-поршневой группы.
 * Создание комплекта конструкторской документации.
|  |  |  |  |  | КП.15.02.09.АТ-291.24 | Лист |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Изм. | Лист | № докум | Подпись | Дата |  | 3 |
## 1. НАЗНАЧЕНИЕ ЦИЛИНДРО-ПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ
Цилиндро-поршневая группа (ЦПГ) — это основной рабочий узел двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и поршневых компрессоров. В двигателях этот механизм воспринимает давление расширяющихся газов во время такта рабочего хода и передает кинетическую энергию через кривошипно-шатунный механизм на коленчатый вал. В компрессорах, наоборот, ЦПГ служит для сжатия газовой смеси за счет подводимой механической работы.
От точности изготовления компонентов ЦПГ зависят компрессия в цилиндрах, расход смазочного материала, токсичность выхлопных газов, а также общий КПД и ресурс двигателя.
### 1.1. УСТРОЙСТВО ЦИЛИНДРО-ПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ
В состав классической цилиндро-поршневой группы входят следующие основные элементы:
 * **Цилиндр (или гильза цилиндра):** Представляет собой направляющую втулку, внутри которой совершает возвратно-поступательные движения поршень. Внутренняя поверхность цилиндра (зеркало) обрабатывается с высокой точностью (хонингуется) для удержания масляной пленки и минимизации трения.
 * **Поршень:** Деталь цилиндрической формы, закрытая с одной стороны (днище). Днище поршня вместе со стенками цилиндра и головкой блока образует камеру сгорания. На боковой поверхности (юбке) поршня располагаются канавки для установки поршневых колец.
 * **Поршневые кольца:** Разделяются на компрессионные и маслосъемные.
   * *Компрессионные кольца* обеспечивают герметичность камеры сгорания, предотвращая прорыв раскаленных газов в картер.
   * *Маслосъемные кольца* удаляют излишки моторного масла со стенок цилиндра, не допуская его попадания в камеру сгорания.
 * **Поршневой палец:** Стальная цилиндрическая ось, которая шарнирно соединяет поршень с верхней головкой шатуна. В большинстве современных двигателей используются пальцы «плавающего» типа, свободно вращающиеся как в бобышках поршня, так и во втулке шатуна.
 * **Шатун:** Стержень, имеющий верхнюю и нижнюю головки. Верхняя головка соединяется с поршнем посредством пальца, а нижняя — закрепляется на шатунной шейке коленчатого вала. Шатун преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.
|  |  |  |  |  | КП.15.02.09.АТ-291.24 | Лист |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Изм. | Лист | № докум | Подпись | Дата |  | 5 |
### 1.2. ТИПЫ ЦИЛИНДРО-ПОРШНЕВЫХ ГРУПП
Конструкция ЦПГ может существенно варьироваться в зависимости от типа двигателя, его назначения и используемого топлива. Основные классификации:
**По типу поршня:**
 * **Тронковые:** Наиболее распространенный тип в автомобильных ДВС. Поршень объединяет в себе направляющую (тронковую) часть и днище. Боковое давление от шатуна передается непосредственно на стенку цилиндра через юбку поршня.
 * **Крейцкопфные:** Применяются в крупных судовых и промышленных дизелях. В таких механизмах поршень соединен с шатуном через специальный ползун (крейцкопф), который берет на себя все боковые нагрузки, разгружая стенки цилиндра.
**По типу используемого цилиндра:**
 * **Монолитные (безгильзовые):** Цилиндр вытачивается непосредственно в материале блока (обычно это чугун или алюминий со специальным покрытием, например, алюсилом).
 * **Гильзованные (с мокрыми или сухими гильзами):** В блок двигателя устанавливаются отдельные втулки (гильзы). *Мокрые* гильзы непосредственно контактируют с охлаждающей жидкостью, а *сухие* запрессовываются в расточенный блок цилиндров.
**По форме камеры сгорания (днища поршня):**
Днище поршня может быть плоским, выпуклым, вогнутым или иметь сложные фигурные выемки (особенно характерно для дизельных двигателей и систем с непосредственным впрыском топлива), что определяет характер завихрения топливовоздушной смеси.
|  |  |  |  |  | КП.15.02.09.АТ-291.24 | Лист |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Изм. | Лист | № докум | Подпись | Дата |  | 7 |
## 2. ПОИСК РЕФЕРЕНСОВ И ЭСКИЗОВ ЦИЛИНДРО-ПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ
Для создания точной 3D-модели необходимо опираться на существующие чертежи и референсы. В качестве объекта моделирования был выбран стандартизированный поршневой узел одноцилиндрового двигателя малой кубатуры (аналог двигателей для мототехники или садовой техники).
При поиске референсов основное внимание уделялось:
 1. **Габаритным размерам:** Диаметру цилиндра (D) и ходу поршня (S).
 2. **Разрезам и сечениям поршня:** Для правильного построения внутренних полостей, усиливающих ребер жесткости и бобышек под поршневой палец.
 3. **Геометрии шатуна:** Профиль двутаврового сечения стержня шатуна, размеры верхней и нижней головок, наличие отверстий для смазки.
 4. **Сборочным чертежам:** Для понимания зазоров, методов фиксации пальца (например, с помощью стопорных колец) и порядка расположения компрессионных колец.
Найденные эскизы, схемы сечений и кинематические диаграммы послужат базой для использования инструментов твердотельного моделирования (выдавливание, вращение, вырезание) на этапе практической реализации.
|  |  |  |  |  | КП.15.02.09.АТ-291.24 | Лист |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Изм. | Лист | № докум | Подпись | Дата |  | 10 |