Tài liệu Bài tập ổ lăn docx

GVHDTL: Lê Xuân Hưng
Mobile: 0975.636.757
Office: 0280.647.151
Quê quán: Trung thành, Thái Nguyên, Thái Nguyên
Email:

Vài nét về bản thân:
Rất trẻ;
Vui vẻ;
Nhiệt tình;
Nghiêm khắc.
Thảo luận: Chi tiết máy
Lê Xuân Hưng – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy
BÀI TẬP Ổ LĂN
I. Trình tự tính toán lựa chọn ổ lăn.
Tính toán theo khả năng tải động
1. Chọn loại ổ lăn.
Dựa vào yêu cầu thiết kế và đặc tính của từng loại ổ, tải trọng tác
dụng lên trục
2. Chọn sơ đồ, kích thước ổ.
Dựa vào kết cấu trục để sơ bộ chọn cỡ ổ, kích thước và thông số
của ổ (C, C
0
)
3. Tính kiểm nghiệm khả năng tải của ổ.
Lực hướng tâm được chọn sao cho làm tăng phản lực tại các ổ
F
t
Fr
II
I

A
B
F
x
I
II
AB
F
t
Fr
F
x
Xét tỷ số * Xác định phản lực tổng cộng tác dụng vào ổ F
rt
:
(lưu ý khi trục dùng nối trục di động)
rt
at
F
F
*)Nếu
at
rt
F
F
<0,3
Ưu tiên dùng ổ bi đỡ chặn.
Nếu yêu cầu đặc biệt về độ cứng vững, khả năng tự lựa, độ chính xác vị
trí trục theo phương dọc trục có thể chọn ổ đũa côn hoặc bi đỡ chặn.
*)Nếu

rt
at
F
F
0,3 < < 0,7 Dùng ổ bi đỡ-chặn góc tiếp xúc α = 12
0
*)Nếu
rt
at
F
F
0,7 < < 1 Dùng ổ bi đỡ-chặn góc tiếp xúc α = 26
0
*)Nếu
rt
at
F
F
1 < < 1,5 Dùng ổ bi đỡ-chặn góc tiếp xúc α = 36
0
*)Nếu
rt
at
F
F
1,5 < Dùng ổ đũa côn
*)Nếu F
at
>> F
rt

Dùng ổ chặn - đỡ
1. Chọn loại ổ
1. Chọn loại ổ
* Lưu ý việc chọn loại ổ liên quan chặt chẽ tới các vấn đề sau:
+) Cố định các vòng ổ theo phương dọc trục
+) Cấp chính xác của ổ lăn
+) Kết cấu và điều kiện làm việc cụ thể của trục
Ví dụ: Ổ cho trục vít, ổ cho trục lắp bánh răng lắp công xôn …
2. Chọn sơ đồ kích thước ổ.
Dựa vào (1. Chọn ổ lăn), kết cấu trục (đường kính ngõng trục)
sơ bộ chọn ổ lăn (theo P2.7 – P2.14)
Ký hiệu ổ
D
(mm)
d
(mm)
B
(mm)
C
(KN)
C
0
(KN)
308 90 40 23 31,9 21,7
3. Tính kiểm nghiệm khả năng tải của ổ.
3.1. Khả năng tải động.
m
d
C Q. L=
Khả năng tải động tính theo công thức sau:

Trong đó: Q – tải trọng quy ước, (KN).
m – bậc của đường cong mỏi khi thử ổ lăn,
L – tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay.
L = 60.n.L
h
.10
-6
(L
h
tuổi thọ ổ bi tính bằng giờ)
m = 3 ổ bi
m = 10/3 ổ đũa
(11.1)
b
C C
≤
®
3.1.1. Xác định tải trọng quy ước.
+ Với ổ bi đỡ, ổ bi đỡ chặn và ổ đũa côn:
Q = (XVFr + YFa) KdKt (3.2.17)
+ Với ổ chặn đỡ:
Q = (XFr + YFa) KdKt (3.2.18)
+ Với ổ chặn:
Q = FaKdKt (3.2.19)
+ Với ổ đũa trụ ngắn đỡ:
Q = VFrKdKt (3.2.20)
3. Tính kiểm nghiệm khả năng tải của ổ.
3.1. Khả năng tải động.
3.1.1. Xác định tải trọng quy ước.
a, Xác định lực dọc trục F

a
- Đối với ổ đỡ, ổ lòng cầu: Fa = Fat
- Đối với ổ đỡ chặn, ổ đũa côn:
Fa bao gồm (Fa
t
; Fs)
+ Ổ đỡ chặn
Fs = e.Fr (e tra bảng 11.4)
+ Ổ đũa côn
Fs = 0,83.e.Fr (e = 1,5tgα)
Tính tổng các lực dọc trục
Lực dọc trục tác dụng lên ổ
j k t
Fz Fs Fa= ±
∑
j
Fa M ;
=
∑
j j
ax{Fs Fz }
* Ổ bi đỡ chặn có góc α = 12
0
tính e sơ bộ (e
sb
)
0,215
0
Fr
e 0,574.( )

C
=
Theo công thức Tính Fa
j
Tính tỷ số i.Faj/C
0
e
CX
(e chính xác hơn)
(11.4)
Q = (XVFr + YFa) KdKt
Tính Fa
j
F
rII
F
rI
F
a
Bài1: Kiểm nghiệm khả năng tải động cho ổ lăn trong sơ đồ sau,
biết đường kính ngõng trục d
ng
= 55,
Fr
I
= 1200; Fr
II
= 1500N; Fat = 700N;
Vòng trong quay (v = 1),
tải không đổi (Kđ = 1),

nhiệt độ bình thường(Kt = 1).
Thời gian làm việc Lh = 20000(h),
số vòng quay n = 2930 (v/ph)
Lê Xuân Hưng – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy
Ví dụ: Bài tập ổ lăn
Lê Xuân Hưng – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy
Ví dụ: Bài tập
1. Chọn loại ổ lăn
Xét tỷ số:
I II
Fat 700 Fat 700
0,583; 0,467
Fr 1200 Fr 1500
= = = =
Theo lời khuyên: chọn ổ bi đỡ chặn có góc tiếp xúc α = 12
0
2. Chọn sơ đồ, kích thước ổ.
Tra bảng P2.12: ta chọn ổ 36211
Ký hiệu
ổ
D
(mm)
d
(mm)
B
(mm)
C
(KN)
C
0

(KN)
36211 100 55 21 39,4 34,9
Lê Xuân Hưng – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy
Ví dụ: Bài tập
3. Tính kiểm nghiệm khả năng tải của ổ.
m
C Q. L=
®
Q – tải trọng quy ước, (KN).
m – bậc của đường cong mỏi khi thử ổ lăn, m = 3
L – tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay.
L = 60.n.L
h
.10
-6
(L
h
tuổi thọ ổ bi tính bằng giờ)
L = 60.2930.20000.10
-6
= 3516 (tr v quay)
b
C C
≤
®
Lê Xuân Hưng – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy
Ví dụ: Bài tập
3.1. Tính tải trọng quy ước Q
Q = (XVFr + YFa) KdKt
Q

I
= (X
I
VFr
I
+ Y
I.
Fa
I
) KdKt
Q
II
= (X
II
VFr
II
+ Y
I.I
Fa
II
) KdKt
Vì kiểm nghiệm cho ổ có α = 12
0
Tính
0,215 0,215
I
SbI
3
0
Fr

1200
e 0,574.( ) 0,574.( ) 0,278
C 34,9.10
= = =
Lấy e
SbI
= e
SbII
= 0,3
0,215 0,215
II
SbII
3
0
Fr
1500
e 0,574.( ) 0,574.( ) 0,29
C 34,9.10
= = =
Lê Xuân Hưng – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy
Ví dụ: Bài tập
* Lực dọc trục phụ Fsj:
SbI SbI I
SbII SbII II
Fs e .Fr 0,3.1200 360(N)
Fs e .Fr 0,3.1500 450(N)
= = =
= = =
* Tổng lực dọc truc ΣFzj
SbI SbII t

SBII SbI t
Fz Fs Fa 450 700 250(N)
Fz Fs Fa 360 700 1060(N)
= + = − = −
= − = + =
∑
∑
SbI
SbII
Fa M ; M
Fa M ; M
= =
= =
∑
∑
SbI SbI
SbII SbII
ax{Fs Fz } ax{360;-250}=360(N)
ax{Fs Fz } ax{450;1060}=1060(N)
* Lực dọc truc tác dụng lên ổ Faj
Lê Xuân Hưng – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy
Ví dụ: Bài tập
* Tính tỷ số
SbI
3
0
SbII
3
0
i.Fa

1.360
0,01 e 0.3
C 34,9.10
i.Fa
1.1060
0,03 e 0.34
C 34,9.10
= = => =
= = => =
I II
Fs 0,3.1200 360(N); Fs 0,34.1500 510(N)
= = = =

I
II
Fz 510 700 190(N);
Fz 360 700 1060(N)
= − = −
= + =
∑
∑

I II
Fa M Fa M
= =
ax{360;-190}=360(N); ax{510; 1060}=1060(N)
* Lực dọc trục phụ Fsj:
* Tổng lực dọc truc ΣFzj
* Lực dọc truc tác dụng lên ổ Faj
Lê Xuân Hưng – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy

Ví dụ: Bài tập
Q
I
= (1.1.1200 + 0.360).1.1 = 1200
* Tính tải trọng quy ước Q
* Tra bảng 11.4
I
I
II
II
Fa
360
0.3 e
V.Fr 1.1200
Fa 1060
0,7 e
V.Fr 1.1500
= = =
= = >
X = 0,45, Y = 1,62
X = 1, Y = 0
Q
II
= (0,45.1.1500 + 1,62.1060).1.1 = 2392,2
Lê Xuân Hưng – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy
Ví dụ: Bài tập
3
C 2,392. 3516 36,376(KN)= =
®I
* Tính khả năng tải của ổ.

b
C C<
®
Vậy ổ 36211 ta chọn thỏa mãn khả năng tải động
Kiểm nghiệm khả năng tải động cho ổ lăn trong sơ đồ sau,
biết đường kính ngõng trục dng = 30, FrI = 1200 FrII =
1500N; Fa1 = 700N; Fa2 = 2000 Vòng trong quay (v=1), tải
không đổi (Kd = 1), nhiệt độ bình thường(Kt = 1). Thời gian
làm việc Lh = 20000(h), số vòng quay n = 2930 (v/ph)
F
r1
Fr2
Fa1
Fa2
Ví dụ: Bài tập ổ lăn
Cách lắp ghép ổ lăn:
2.2. Cơ sở tính toán ổ lăn
2.2.3.a. Động học ổ lăn:
2.2. Cơ sở tính toán ổ lăn
2.2.3b. Động lực học ổ lăn:

Lê Xuân Hưng – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy
Ví dụ: Bài tập ổ lăn