Ленточный транспортёр

Министерство  образования РФ

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

(СибАДИ)

  
 
 

                                                                                Кафедра «КМиСТ» 
 

Курсовая  работа 

По  дисциплине материаловедение:

«Разработка технологического маршрута, термической  обработки стальных заготовок и  деталей машин». 
 

                                                          Выполнил: студент гр.11 ОПУТ

                                                                                    Трофимов Б. С.

                                                  Принял:   Матюхин В.И.                                                                              
 
 

Омск 2007г. 
 
 

   Содержание 

   Задание                                                                                                         3

   Введение           5

   1 Назначение, область применения и краткое  описание изделия  6

   2 Энергокинематический расчёт механизма      7

   2.1 Выбор  электродвигателя        8

   3 Выбор материала и вида термообработки. Расчет допускаемых напряжений                         

   3.1 Конструирование цилиндрической передачи редуктора   9

   4 Разработка вала привода                14

   4.1 Расчет вала привода                 14

   4.2 Расчет вала на усталостную прочность              15

5 Расчет  вала на усталостную прочность             21

6 Проверочный  расчет подшипников              23

7 Построение эпюры                23

   Заключение                  23

   

   Список  литературы                 24 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение 

     Курсовой  проект по механике является первой расчётно-графической  работой, при выполнении которой  студенты применяют на практике знания, полученные на общетехнических дисциплинах: черчении, ТКМ, стандартизации и технических  измерениях.

     Целью курсового проектирования является закрепление и расширение теоретических  знаний, развитие расчётно-графических  навыков студентов, ознакомление с  устройством механизмов, их узлов  и деталей, привитие студентам навыков  самостоятельного решения простых  инженерно-технических задач.

     Курсовой  проект по механике представляет собой  совокупность конструкторских документов и состоит из трёх этапов: эскизного, технического и рабочего проектов. Эскизный проект включает кинематическую схему машины и компоновку редуктора. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     1. Назначение, область применения и краткое описание изделия

   Ленточный конвейер — (англ. belt conveyor) транспортирующее устройство непрерывного действия с рабочим органом в виде ленты.

Ленточный конвейер является наиболее распространённым типом  конвейеров, он может служить для  перемещения насыпных или штучных грузов. Применяется на промышленных производствах, в рудниках и шахтах, в сельском хозяйстве. Груз перемещается по ленте в горизонтальной плоскости или под углом до 30° к горизонту.

   Часто конвейерная лента является одной из частей транспортирующего устройства. Например, зернопогрузчик применяющийся на механизированном току для сбора зерновой массы с площадки имеет щёточные скребки, далее зерно поднимается норией и попадает на ленточный конвейер который забрасывает зерно в кузов грузового автомобиля.

   Ленточные конвейеры бывают передвижными, переносными, поворотными и стационарными. Стационарные машины применяют для перемещения большого количества материалов на расстояние от 30 до 3000 м., а передвижные и переносные машины – для перемещения небольшого количества материала на расстояние от 2 до 20м. В практике применяют последовательно расположенные конвейеры для перемещения материала на десятки километров. Основное назначение стационарного конвейера – перемещение материалов в горизонтальном направлении до 80м и в наклонном направлении с подъемом 7м при полной длине рамы. 

     2. Энергокинематический расчёт механизма

     Приводом  в технике называется устройство, служащее для приведения в движение какого – либо исполнительного органа. В общем случае привод состоит  из источника энергии, механизма  для передачи этой энергии (движения) к исполнительному органу и аппаратуры для управления этим органом. В зависимости  от источника энергии различают  приводы: электрические, гидравлические, пневматические и другие. В качестве механизма для передачи энергии  от электродвигателя к исполнительному  органу может служить какая –  либо передача или комплекс передач. Энергокинематический расчёт механизма предназначен для определения основных его кинематических параметров: угловой скорости вращения всех валов или частоты их вращения, передаточных отношений всех передач, шага тягового вала, чисел зубьев зубчатых колёс, звёздочек передач, уточнения скорости рабочего органа.

     Исходные  данные:

     F_t = 0,7 кН =700 Н

        = 75 м/мин =1,25 м/с

     D =190 мм = 0,19 м

      = 1500 об/мин

      = 4

     2.1 Выбор электродвигателя 

1. Мощность  на выходном валу привода, кВт :

, где

F_t - нагрузка, Н

    - скорость, м/с 

2. Коэффициент полезного действия привода:

 

где  ηкп – КПД передачи конической;

ηцп – КПД передачи цилиндрической;

ηп – КПД передачи подшипники качения.     

     

3. Расчетная мощность электродвигателя, кВт:

 

;

. 

4. Синхронная  частота электродвигателя  выбирается по варианту задания

            

5. Выбираем электродвигатель, учитывая следующий критерий:

При требуемой  мощности двигателя см. таблицу №4

Определяем что электродвигатель типа 4А90L, ,

.

           ; 

6. Составляем уравнение кинематического баланса:

                    

где n₁ = n_эд = 1420 об/мин.

7. Определяем передаточное число редуктора

         

                  

           об/мин  ≈ 3 об/мин 

          u₁₂ – передаточное число редуктора. 

8. Определим погрешность в %

         

,

        . 

9. Силовые и  кинематические параметры валов  привода:

       ;      ;

             

         

           

где = (20…30) МПа (меньшая величина для быстроходных валов, большая для тихоходных валов), = (10…12)Мпа – для червяков

      Полученные  значения округляют до больших целых величин, оканчивающихся на 0 или 5,0 мм.

      Таблица 1

Силовые и кинематические параметры валов  привода

 

      Определение диаметров валов привода из расчета  их только на кручение при пониженных напряжениях, мм.

       МПа

         

       мм,

      принимаем мм.

       - для 2 вала (большая) принимаем 30 Мпа.

       мм,

      принимаем мм.

      

       

3. Выбор материала и термообработки зубчатых колес

        В качестве материала для зубчатых колес примем:

а)для шестерни — сталь 45 (улучшение) с твердостью НВ₁ =207...250,    пределом прочности σ_в = 780 МПа, пределом текучести σ_Т = 440 МПа (для диаметра заготовки до 90 мм);

б) для колеса - сталь 45 (улучшение) с механическими характеристиками: НВ₂=180...207; σ_в = 690 МПа; σ_Т = 340 МПа (для диаметра заготовки 120...250мм).

         3.1. Определение допускаемых напряжений

     Для углеродистой стали 45 с термообработкой улучшением

коэффициент безопасности S_H = 1,1, предел контактной выносливости

поверхности зубьев шестерни

 МПа; 

зубьев  колес

МПа.

Базовое число циклов перемены напряжений

равно: для зубьев шестерни (НВ₁ =280) N_НО1 = 13,5 млн. циклов; для зубьев

колеса (НВ₂=260) N_НО2 =10 млн. циклов.

Суммарное число часов работы передачи равно

ч.

Суммарное число циклов перемены напряжений для  шестерни

 млн. циклов;

для колеса млн. циклов.

Так как  нагрузка постоянная, то эквивалентное  число циклов перемены

напряжений  , т.е. млн. циклов;

млн. циклов.