thiết kế hệ dẫn động băng tải, chương 7 ppsx

Ch-ơng 7: Tính toán chọn ổ
lăn
5.1. Chọn loại ổ lăn:
Do đặc điểm làm việc của bộ truyền trục vít, đảm bảo ổ phải
cứng vững cao, cố định chính xác vị trí trục theo ph-ơng dọc trục,
đồng thời khi cần thiết cho phép trục có thể tuỳ ý di động do giãn
nở nhiệt ở một đầu còn đầu kia vẫn phải giữ cố định, ta lựa chọn
loại ổ nh- sau:
- Đối với trục bánh vít dùng hai ổ đũa côn
- Đối với trục vít do có đặc điểm là phải cố định một đầu đồng
thời một đầu vẫn cho phép di chuyển tự do. Chọn ổ tuỳ động
là một ổ bi đỡ một dãy, còn ổ cố định là 2 ổ đũa đỡ lắp dạng
chữ O.
Căn cứ vào yêu cầu làm việc của ổ lăn trong hộp giảm tốc ta
chọn đ-ợc cấp chính xác ở mức bình th-ờng 0.
5.2. Tính toán lựa chọn ổ lăn của trục vít:
5.2.1. Chọn sơ bộ loại ổ:
Căn cứ vào điều kiện đ-ờng kính trong của ổ, loại ổ và tải
trọng mà ổ phải đỡ, ta sơ bộ chọn ổ nh- sau:
- ổ tuỳ động: ổ bi đỡ một dãy cỡ đặc biệt nhẹ, vừa, kí hiệu 106
với các thông số nh- sau: d= 30, D= 55, B=13, C= 10,4 kN,
C
0
= 7,02 kN.
- ổ cố định : 2 ổ đũa côn cỡ nhẹ rộng, kí hiệu 7506 với các
thông số nh- sau: d= 30, D= 62, B= 20,

= 13,67
0
, C= 34,9
kN, C

0
= 27,5 kN.
5.2.2. Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ:
F
at
0
1
F
r0
F
r1
Từ phần tính toán kết cấu về trục, ta đã xác định đ-ợc phản
lực tác dụng lên ổ:
F
X10
= 79 N F
Y10
= 511 N
F
X11
= 452 N F
Y11
= 511 N
F
Z13
= F
at
= 2691 N
NFFF
yxr

51751179
222
10
2
100

NFFF
yxr
682511452
222
11
2
111

Khả năng tải động của ổ đ-ợc tính theo công thức:
m
d
LQC .
Trong đó:
L là tuổi thọ của ổ tính bằng triệu vòng quay, giá trị của L
đ-ợc xác định theo công thức sau:
1469
10
1440.60.17000
10
.60.
66

nL
L

h
triệu vòng quay
Với L
h
:là tuổi thọ của ổ tính bằng giờ.
Q
: là tải trọng động quy -ớc, kN.
m
:là bậc của đ-ờng cong mỏi khi thử về ổ lăn, m= 3 với ổ bi,
m= 10/3 với ổ đũa côn.
* Đối với ổ bi do không chịu lực tác dụng dọc trục nên giá trị Q
tính theo
công thức 11.6 [1]:
NkkFVQ
dtr
6723,1.1.517.1
Với V= 1 hệ số kể đến vòng nào quay với tr-ờng hợp vòng trong
quay.
k
t
= 1 là hệ số kể đến ảnh h-ởng của nhiệt độ
k
d
= 1,3 hệ số kể đến đặc tính của tải trọng, với tr-ờng hợp tải trọng
va đập vừa rung động, quá tải ngắn hạn 150%.
4,1064,71469.672,0
3
CC
d
* Đối với ổ cố định do có kết cấu gồm 2 ổ đũa côn ghép lại do

đó, tải trọng tác dụng lên ổ đ-ợc phân bố trên hai ổ với một ổ tiếp
nhận 0,6F
r
lực h-ớng tâm và một ổ tiếp nhận 0,4F
r
, do đó quá trình
tính toán kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ chỉ cần thực hiện
với ổ chịu tải lớn hơn là đảm bảo. Với ổ đũa côn ta có:
36,067,13.5,1.5,1



tgtge

e
FV
F
r
a
9,3
682.1
2772
.
Theo bảng 11.4 [1] ta có:
4,0

X 64,167,13cot.4,0cot.4,0

ggY

Đối với ổ đũa côn, bên cạnh lực dọc trục ngoài do các chi tiết quay
gây ra, trong ổ còn xuất hiện lực dọc trục F
s
do các lực h-ớng tâm
F
r
tác dụng lên ổ sinh ra và lực dọc trục của ổ này sẽ tác dụng lên ổ
kia.
81682.36,0.4,0.83,0 4,0.83,0
rs
FeF N
2772812691
sata
FFF N
Vậy tải trọng động quy -ớc trên ổ đũa côn tiếp nhận lực h-ớng tâm
lớn hơn là:




47103,1.1.2772.64,1682.1.4,0.6,0 6,0
dttr
kkFYFVXQ N
Để đảm bảo kết cấu ổ cố định không quá lớn đồng thời vẫn đảm
bảo đ-ợc yêu cầu độ bền về tải trọng động, ta giảm thời gian sử
dụng ổ bằng 1/2 thời gian sử dụng của hộp giảm tốc.
9,341,34
2

1469
.71,4
3
10
CC
d
5.2.3. Kiểm nghiệm ổ về khả năng tải tĩnh:
Nhằm hạn chế khả năng xảy ra tr-ờng hợp dính bề mặt tiếp
xúc hoặc tạo ra biến dạng d-, ổ lăn đ-ợc kiểm nghiệm khả năng tải
tĩnh theo công thức:
0
CQ
t

Với Q
t
là tải trọng tĩnh qui -ớc, kN đ-ợc xác định bằng cách lấy
giá trị lớn hơn trong hai giá trị sau:
arot
FYFXQ
0

rt
FQ
Đối với ổ bi đỡ:
0
3
10.06,416962772.5,0517.6,0 CQ
t

Đối với ổ đũa côn:
0
3
10.5,2727122772.67,13cot22,0682.6,0.5,0 CgQ
t

Nh- vậy là khả năng tải tĩnh của các ổ đều đ-ợc bảo đảm.
5.3. Tính toán ổ lăn của trục lắp bánh vít:
5.3.1. Chọn sơ bộ ổ:
T-ơng tự nh- các b-ớc chọn ổ cho trục vít, ta có thể sơ bộ
xác định loại ổ cần để lắp lên trục bánh vít là loại ổ đũa côn cỡ nhẹ,
kí hiệu 720
9 với các thông số hình học cơ bản nh- sau: d= 45, D=
85, B=19,

= 15,33, C= 42,7 kN,
C
0
= 33,4 kN.
5.3.2. Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ:
F
X20
= 1219 N F
Y20
= 511 N
F
X21
=1706 N F
Y21
= 511 N

13225111219
222
20
2
200

yxr
FFF N
17815111706
222
21
2
211

yxr
FFF N
774
22

atz
FF N
Do lực tác dụng lên các ổ th-ờng phân bố không đều, nên
trên thực tế luôn có một ổ chịu tải trọng lớn hơn ổ còn lại. Vì vậy,
quá trình kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ chỉ cần thực hiện
với ổ chịu tải trọng lớn hơn.
Từ sơ đồ bố trí ổ nh- ở hình trên và thông qua giá trị cụ thể
của lực h-ớng tâm tác dụng lên các ổ ta thấy lực tác dụng lên ổ 1
lớn hơn so với lực tác dụng lên ổ 0 vì vậy quá trình kiểm nghiệm về
khả năng tải động sẽ đ-ợc tiến hành với ổ 1.
41,033,15.5,15,1

tgtge

NFeF
rs
6061781.41,0.83,0 83,0
NFFF
sata
1380606774
e
FV
F
r
a
77,0
1781.1
1380
.
Vậy giá trị X= 1 Y= 0
Tuổi thọ của ổ tính bằng triệu vòng quay là:
5,90
10
7,88.60.17000
10
.60.
66

nL

L
h
triệu vòng quay




23153,1.1 01781.1.1
adtar
FkkFYFVXQ N
F
r0
0
F
at
F
r1
1
F
s1
F
s0
CC
d
7,4294,85,90.315,2
3
10
Vậy khả năng tải động của ổ là đảm bảo.
5.3.3. Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ:
3

10.7,421781 CFQ
rt
Vậy khả năng tải tĩnh của ổ là đảm bảo.
Bảng 8. Thông số các loại ổ lăn trong hộp giảm tốc
ổ bi đỡ
ổ đũa côn trục
vít
ổ đũa côn bánh
vít
Kí hiệu
106 7506 720
9
d
30 30
45
D
55 62
85
B
13 20
19
C (kN)
10,4 34,9
42,7
C
0
(kN)
7,02 27,5
33,4

- 13,67 15,33