Содержание

     Введение 3

     1 Допуски цилиндрических зубчатых колес 4

     1.1 Исходные данные 4

     1.2 Расчет геометрических параметров зубчатой передачи 4

     1.3 Назначение степеней точности зубчатой передачи 4

     1.4 Выбор вида сопряжения по боковому зазору 5

     1.5 Назначение комплексов показателей для контроля зубчатого  колеса 6

     2 Расчет и выбор переходной посадки неподвижного соединения с   дополнительным креплением 8

     3 Расчет калибров 11

     3.1 Расчет калибров пробок 11

     3.2 Расчет калибров скоб скоб 12

     4 Выбор универсальных измерительных средств 14

     5 Расчет и выбор посадок подшипников качения 15

     5.1 Расчет и выбор посадок подшипников качения на вал и корпус 15

     5.2 Определение требований к посадочным поверхностям вала и отверстия в корпусе 17

     6 Расчет размерной цепи методом максимума и минимума 18

     Литература 22

     Введение.

     При выполнении курсовой работы рассчитываются и проектируются крановые фермы существующих подъёмно-транспорных и строительно-дорожных машин, производится их анализ, определяются пути улучшения и усовершенствования с учетом современных тенденций развития.

     Расчет  крановых ферм рассчитывается по методу предельных состояний, что позволяет  уделить внимание экономии металла  и технологичности их изготовления (подразумевается выбор оптимальных  геометрических размеров и рациональное проектирование узлов). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     1 Выбор основных геометрических  размеров фермы

     1.1 Выбор основных размеров 

     Исходные  данные:

     Длина пролета крана   

     Длина одной панели

     Высота  панели

     F=120 кН;

     Угол  наклона раскоса к поясу: 

     1.2 Проверка конструкции на геометрическую  неизменяемость 

     Количество  узлов фермы

     Количество  стержней

     Из  условия на геометрическую неизменяемость количество стержней фермы должно удовлетворять  следующему уравнению: 
 

     Следовательно, конструкция геометрически неизменяема.

     2 Аналитическое определение усилий  в стержнях заданной панели

     Исходные  данные(рисунок 1): 
 
 

     Рисунок 1.

     Определяем  усилие в стержне  (рисунок 2): 
 
 
 

     Определяем  усилие в стержне  (рисунок 2): 
 
 
 

     Определяем  усилие в раскосе  (рисунок 2): 
 
 
 
 

     Рисунок 2. 

     Определяем  усилие в стойке (рисунок 3): 
 
 

     Рисунок 3. 

     Определяем  усилие в стойке (рисунок 4):

     Проверка (рисунок 2): 
 

     Рисунок 4.

     3 Построение линий влияния усилий  в стержнях заданной панели

     Рисунок 5.

     Пусть на конструкцию на расстоянии х от опоры В (рисунок 6) действует единичная сила . Определим как изменяется опорная реакция в зависимости от координаты х.

     Рисунок  6.

     Построим  линию влияния опорной реакции  . Рассмотрим равновесие балки относительно опоры В. 
 
 
 

     Построим  линию влияния опорной реакции  . Рассмотрим равновесие балки относительно опоры А. 
 
 
 
 
 

     Построим  линию влияния 

     Проводим  сечение I-I. Воспользуемся методом моментной точки (рисунок 5).

     Сила  справа от сечения I-I (узлы 18-19). Рассмотрим правую усеченную часть. 
 

     Для построения правой ветви л.в. при l=8 откладываем ординату (3), при l=0 – (0), и соединяем их прямой линией.

     Сила  слева от сечения I-I (узлы 20-6). Рассмотрим правую усеченную часть. 
 
 

     Левая ветвь л.в. представляет собой нулевую линию. Если между узлами 19 и 20, то л.в. – это  передаточная прямая соединяющая вершины узловых ординат. Выбираем масштабный коэффициент

     Построим  линию влияния

     Проводим  сечение I-I. Воспользуемся методом моментной точки (рисунок 5).

     Сила  справа от сечения I-I (узлы 18-19). Рассмотрим левую усеченную часть. 
 

     Для построения правой ветви л.в. при l=4 откладываем ординату

     (-1,74), при l=0 – (0), и соединяем их прямой линией.

     Сила  слева от сечения I-I (узлы 20-6). Рассмотрим правую усеченную часть. 
 
 

     Левая ветвь л.в. представляет собой нулевую линию. Если между узлами 19 и 20, то л.в. – это  передаточная прямая соединяющая вершины узловых ординат. Выбираем масштабный коэффициент

     Построим  линию влияния

     Проводим  сечение I-I. Воспользуемся методом моментной точки (рисунок 5).

     Сила  справа от сечения I-I (узлы 18-19). Рассмотрим левую усеченную часть. 
 

     Для построения правой ветви л.в. при l=24 откладываем ординату (-1,5), при l=28 – (-1,75), и соединяем их прямой линией.

     Сила  слева от сечения I-I (узлы 20-6). Рассмотрим правую усеченную часть. 
 
 

     Левая ветвь л.в. представляет собой нулевую линию. Если между узлами 19 и 20, то л.в.   – это  передаточная прямая соединяющая вершины узловых ординат. Выбираем масштабный коэффициент

     Построим  линию влияния

     Проводим  сечение II-II. Воспользуемся методом моментной точки (рисунок 5).

     Сила  справа от сечения II-II (узлы 18-19). Рассмотрим левую усеченную часть. 
 

       
Для построения правой ветви л.в. при l=24 откладываем ординату (0,75), при l=32 – (1) и соединяем их прямой линией.

     Сила  слева от сечения II-II (узлы 20-6). Рассмотрим правую усеченную часть. 
 
 

     Левая ветвь л.в. представляет собой нулевую линию. Если между узлами 19 и 20, то л.в. – это  передаточная прямая соединяющая вершины узловых ординат. Выбираем масштабный коэффициент.

     Построим  линию влияния

     Проводим  сечение III-III. Воспользуемся методом моментной точки (рисунок 5).

     Сила  справа от сечения III-III (узлы 18-19). Рассмотрим левую усеченную часть.

     Для построения правой ветви л.в. при l=24 откладываем ординату (0,85), при l=28 – (1) и соединяем их прямой линией.

     Сила  слева от сечения II-II (узлы 20-6). Рассмотрим правую усеченную часть. 
 
 

     Левая ветвь л.в. представляет собой нулевую линию. Если между узлами 18 и 19, то л.в. – это  передаточная прямая соединяющая вершины узловых ординат. Выбираем масштабный коэффициент .

     4 Определение расчетных усилий  в стержнях заданной панели  от действия

     постоянной  нагрузки q и системы связанных между собой подвижных сил 

     Суммарное усилие в стержнях складывается из усилий от действия постоянной нагрузки и подвижной нагрузки.

     Для определения максимального растягивающего усилия в стержне фермы  от системы  подвижных сил  F/2=60кН и F=120кН, последние устанавливаются над линией влияния  так, чтобы сумма произведений сил на ординаты линии влияния, расположенные под ними, была наибольшей. Максимальное сжимающее усилие в стержне определяется аналогично, только силы устанавливаются над отрицательными значениями ординат линий влияния. При этом учитывается коэффициент перегрузки: для постоянной нагрузки ; для подвижной нагрузки

     Усилие  от переменной нагрузки определяется по формуле: 

     Результаты  расчетов сносим в таблицу 1.

     Таблица 1.– Результаты расчетов усилий в  стержнях фермы.

     Для (рисунок 5): 
 
 

     Для (рисунок 5): 
 
 

     Для  (рисунок 5): 
 
 

     Для (рисунок 5): 
 
 

     Для (рисунок 5): 
 
 

     5 Подбор сечения стержней заданной  панели 

     Выбор сечений производится по расчетному усилию Площадь поперечного сечения растянутого стержня выбирается из условия прочности и жесткости, а сжатого из условия прочности и устойчивости.

     Расчет  стержня

     Расчет  производим из условий на растяжение  

     где  R=210 МПа – расчетное сопротивление материала стержня. 

     По  ГОСТ 8509-86 выбираем уголок  с близкой  по значению площадью сечения. 

     Гибкость  λ рассчитывается по формуле: 

     где – коэффициент, зависящий от способа закрепления;

            – длина стержня.

     Принимаем окончательно уголок (110×110×8).

     Расчет  стержня

     Расчет  производим из условий на растяжение  

     где  R=210 МПа – расчетное сопротивление материала стержня. 

     По  ГОСТ 8509-86 выбираем уголок  с близкой  по значению площадью сечения. 

     Гибкость  λ рассчитывается по формуле: 

     где – коэффициент, зависящий от способа закрепления;

            – длина стержня.

     Принимаем окончательно уголок (70×70×5).

     Расчет  стержня

     Расчет  производим из условий на растяжение  

     где  R=210 МПа – расчетное сопротивление материала стержня. 

     По  ГОСТ 8509-86 выбираем уголок  с близкой  по значению площадью сечения. 

     Гибкость  λ рассчитывается по формуле: 

     где – коэффициент, зависящий от способа закрепления;

            – длина стержня.

     Принимаем окончательно уголок (70×70×5). 

     Расчет  стержня

     Данный стержень работает на сжатие . Выбор сечения уголка производим по сжимающему усилию. 

     где φ – коэффициент продольного прогиба, φ=0,6;

            – коэффициент условия работы, m=1;

            МПа – расчетное сопротивление материала стержня. 
 
 

     По  ГОСТ 8509-86 выбираем уголок  с близкой  по значению площадью сечения. 

     Определяем  фактическое значение коэффициента φ в зависимости от гибкости λ по таблице Б.3 методических указаний.  
 

     Фактическое значение не должно отличатся от расчетного более чем на 5-7 %. Новое значение  принимаем из уравнения:  

     Расчет  повторяем снова: 
 
 
 
 
 

     Фактическое значение не должно отличатся от расчетного более чем на 5-7 %. Новое значение  принимаем из уравнения:  

     Расчет  повторяем снова: 
 
 
 
 

     Фактическое значение не должно отличатся от расчетного более чем на 5-7 %. Новое значение  принимаем из уравнения:  

     Расчет  повторяем снова: 
 
 
 
 

     Принимаем окончательно уголок (90×90×7). 
 
 

     Расчет  стержня

     Данный  стержень работает на сжатие . Выбор сечения уголка производим по сжимающему усилию. 

     где φ – коэффициент продольного прогиба, φ=0,6;

            – коэффициент условия работы, m=1;

            МПа – расчетное сопротивление материала стержня. 
 
 

     По  ГОСТ 8509-86 выбираем уголок  с близкой  по значению площадью сечения. 

     Определяем  фактическое значение коэффициента φ в зависимости от гибкости λ по таблице Б.3 методических указаний.  
 

     Принимаем окончательно уголок

     Принимаем окончательно уголок (120×120×8). 

     Результаты  расчетов сносим в таблицу 2. 
 
 
 
 
 

       Таблица 2. – Геометрические параметры  уголков.

      7 Расчет сварных  и клепаных узлов  заданной панели 

     Сварные соединения стержней с фасонками осуществляются фланговыми швами, работающими на срез. В этом случаи суммарная длина швов рассчитывается по формуле: 

     где – максимальное усилие в стержне;

            – катет сварного шва(таб. Б4);

            МПа – расчетное сопротивление сварного шва на срез.

     Суммарная длина шва приходящаяся на один уголок определяется как: 

     Так как усилие воспринимаемое уголком приложено по линии проходящей через центр тяжести площади сечения, то требуемая длина сварного шва распределяется между «пером» и «обушком» уголка обратно пропорционально их расстоянию от центра тяжести сечения. 

     Определяем  длины сварных швов для стержня ,  
 
 
 

     Определяем  длины сварных швов для стержня ,  

     Определяем  длины сварных швов для стержня ,  
 
 
 

     Определяем  длины сварных швов для стержня ,  
 
 
 

     Определяем  длины сварных швов для стержня ,  
 
 
 

     Результаты  расчетов заносим в таблицу3. 

     Таблица 3.– Длины сварных швов