PHẦN V – CHỌN Ổ LĂN VÀ NỐI TRỤC
1. Chọn ổ lăn cho trục I.
Số liệu thiết kế:
- n1 = 1455 (vòng/phút)
- d1-2 = d1-4 = 25 (mm): Đường kính ngõng trục
- Phản lực tổng tại các ổ:
RA1 RA1 x 2 RA1 y 2 299,12 198,82 359,1( N )
RB1 RB1 x 2 RB1 y 2 955,32 376,62 1026,9( N )
Fa1 399,8( N )
Vì RB1 > RA1 nên ta tính toán để chọn ổ tại gối B1
- Thời gian làm việc: Lh = 14720 (giờ)
Tính toán:
a) Chọn ổ và cỡ ổ:
Ngoài chịu lực hướng tâm, ổ còn chịu thêm lực dọc trục không quá lớn nên ta
chọn ô bi đỡ 1dãy cỡ nhẹ, kí hiệu 205. Thông số như sau:
Kí
d
D
B
rR(mm
Đườn
C
Co
hiệu
(mm)
(mm)
(mm)
)
g kính
(kN)
(kN)
11
7,09
bi
205
25
52
15
1,5
(mm)
7,94
b) Sơ đồ bố trí ổ:
Hình 5.1: Sơ đồ bố trí ổ lăn trên trục I.
c) Kiểm nghệm khả năng tải động của ổ:
- Tải trọng quy ước:
Q XVRB1 YFa1 kt k t
Trong đó:
V = 1: Hệ số kể đến ảnh hưởng của vòng trong quay
Kt = 1: Hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ
Kd = 1,1: Hệ số kể đến ảnh hưởng của đặc tính tải trọng
Fa1 399,8
0,06 e 0, 43
Co 7090
Fa1
399,8
0,39 e
VRB1 1.1026,9
-
Chọn X = 1; Y = 0
Q = 1.1.1026,9.1.1,1 = 1129,6 (N)
Tải trọng tương đương:
QE
3
Q L
L
3
i i
i
Q
3
(
Q1 3 lh1 Q 2 3 lh 2
)
( )
Q lh
Q l2
1129,6 3 13
23
36
0,73
59
59
952,3( N )
-
Tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay:
L
-
60nLh 60.1455.14720
1285,1
106
106
(Triệu vòng)
Khả năng tải động của ổ:
Ct QE m L 952,3. 3 1285,1 10353,5 N 10,35kN
< C = 11 (kN)
Vậy, ổ làm việc đảm bảo khả năng tải động.
d) Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ:
Để phòng biến dạng dư, ổ đã chọn thỏa mãn điều kiện:
Trong đó: Co là khả năng tải tĩnh (tra bảng tiêu chuẩn)
Qt C0
Qt X o Fr 0,6.1026,9 616,14( N ) 0,62( kN )
Qt 0,62( kN ) Co 7,09( kN )
Như vậy,
Vậy, ổ làm việc đảm bảo khả năng tải tĩnh
2. Chọn ổ lăn cho trục II
Số liệu thiết kế:
- n2 = 523 (vòng/phút)
- d2-2 = d2-4 = 45 (mm): Đường kính ngõng trục
- Phản lực tổng tại các ổ:
RA2 RA2 x 2 RA2 y 2 2837 2 1163,2 2 2837, 2( N )
RB 2 RB 2 x 2 RB 2 y 2 3430,62 3314,22 4470( N )
-
Lực dọc trục: Fa2 = 399,8 (N)
Fa3 = 10721 (N)
- Thời gian làm việc: Lh = 14720 (giờ)
- Tải trọng va đạp nhẹ.
Tính toán:
a) Chọn loại ổ và cỡ ổ
Chọn ổ đũa trụ ngắn đỡ tại gối A2 và 1 cặp ổ đỡ chặn lắp theo sơ đồ chữ O tại
gối B2.
b) Sơ đồ bố trí:
Hình 5.2: Sơ đồ bố trí ổ lăn trên trục II.
c) Chọn ổ tại gối A2
Chọn ổ và cỡ ổ:
Chọn ổ đũa trụ ngắn đỡ cỡ nhẹ, kí hiệu ổ 2307 có thông số như sau:
Kí
d
D
hiệu
(mm)
(mm) (mm)
2209 45
85
B
19
r1
con lăn (mm)
2,0
r2
2,0
Đường kính chiều dài
C
Co
(kN)
(kN)
10
35,3
25,7
ểm nghệm khả năng tải động của ổ:
- Tải trọng quy ước: QA2=(XVRa2 + YFa2)ktkd
Trong đó: RA2 = 2837,2 (N), Fa2 = 399,8
V = 1: Hệ số kể đến ảnh hưởng của vòng trong quay
Kt = 1: Hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ
Kd = 1,1: Hệ số kể đến ảnh hưởng của đặc tính tải trọng
X = 1: Hệ số tải trọng hướng tâm
Y = 0: Hệ số tải trọng dọc trục
Q = 1.1.2837,2.1.1,1 = 3120,92 (N)
- Tải trọng tương đương:
Ki
QE Q
10
3
Q1 10 lh1 Q 2 10 lh 2
( )3
( )3
Q
lh
Q
l2
10
23
36
3120,92 1
0,7 3
59
59
2644,4( N )
10
3
10
3
- Tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay:
L
60nLh 60.520.14720
549,3
106
106
(Triệu vòng)
- Khả năng tải động của ổ:
Ct QE m L 2644,4. 3 549,3 21656,9 N 21,66kN
< C = 35,3
(kN)
Vậy, ổ làm việc đảm bảo khả năng tải động.
Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ:
Để phòng biến dạng dư, ổ đã chọn thỏa mãn điều kiện:
Trong đó: Co là khả năng tải tĩnh (tra bảng tiêu chuẩn)
Qt C0
Qt RA2 2837,2( N ) 2,84( kN )
Qt 2,84( kN ) Co 25,7( kN )
Như vậy,
Vậy, ổ làm việc đảm bảo khả năng tải tĩnh
d) Chọn ổ tại gối B2.
Chọn ổ và cỡ ổ:
Chọn ổ đũa côn cỡ trung rộng, thông số như sau:
Kí
d
D
D1
d1
B
C1 T
r
r1
hiệu
(mm
(mm
(mm
(mm
(o
760
)
45
)
100
)
78,5
)
70,3
)
11
-
3
38,2
2,
0,
6
9
3
1
5
5
a
C
(kN
)
104
8
Kiểm nghệm khả năng tải động của ổ:
Tải trọng quy ước: Q=0.6.(XVRB2 + YFa3)ktkd
Trong đó:
V = 1: Hệ số kể đến ảnh hưởng của vòng trong quay
Co
(kN
)
90,5
Kt = 1: Hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ
Kd = 1,1: Hệ số kể đến ảnh hưởng của đặc tính tải trọng
Ta có:
e 1,5. tan( ) 1,5 / tan(11) 0, 29
Fa 3
10721
2, 4 e
V .Fr 1.4470
-
X = 0,4
Y = 0,4.cot(a)=0,4.cot(11)=2,06
Q = 0.6.(0,4.1.4470+2,06.10721).1.1,1 = 15756,4 (N)
Tải trọng tương đương:
QE Q
10
3
Q1 10 lh1 Q 2 10 lh 2
( )3
( )3
Q
lh
Q
l2
10
23
36
15756,4 1
0,7 3
59
59
13350,7( N )
10
3
-
Tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay:
L
-
10
3
60nLh 60.523.14720
461,9
106
106
(Triệu vòng)
Khả năng tải động của ổ:
Ct QE m L 13350,7. 3 461,9 103201,7 N 103,2kN
Vậy, ổ làm việc đảm bảo khả năng tải động.
-
Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ:
Tải trọng tĩnh quy ước:
Qt RB 2
Qt X 0 RB 2 Y0 Fa 3
X o 0,5
Trong đó:
Y0 0,22.cot( ) 0,22.cot(11) 1,13
Qt được lấy theo giá trị lớn hơn trong 2 giá trị sau:
< C = 104 (kN)
Qt 4470( N ) 4, 47( kN )
Qt 0,5.4470 1,13.10721 14349,73 14,3( kN )
Qt = 14,3 (kN) < C0 = 90,50 (kN)
Vậy, ổ làm việc đảm bảo khả năng tải tĩnh.
3. Chọn ổ lăn cho trục III
Số liệu thiết kế:
- n3 = 26 (vòng/phút)
- d3-1 = d3-3 = 75 (mm): Đường kính ngõng trục
- Phản lực tổng tại các ổ:
RA3 RA3 x 2 RA3 y 2 10993,92 34952 11536,1( N )
RB 3 RB 3 x 2 RB 3 y 2 10600,82 4072 10608,6( N )
- Lực dọc trục Fa4 = 2123 (N)
- Thời gian làm việc: Lh = 14720 (giờ)
Tính toán:
a) Chọn ổ và cỡ ổ:
Do vận tốc quay trục thấp và tải trọng tác dụng lên các ổ tương lớn, để cố định
chính xác vị trí trục và bánh vít, ta chọn ổ đũa côn lắp theo chữ O. Tra bảng chọn
loại ổ đũa côn cỡ nhẹ, , kí hiệu 7214. Thông số như sau:
Kí
d
D
D1
d1
B
C1
T
hiệu
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
(kN)
(kN)
7215
75
130
111,5
101,5
25
22
27,25
b) Sơ đồ bố trí ổ:
r
r1
2,5 0,8
a
C
(kN)
14,5 97,60
Co
(kN)
84,50
Hình 5.3: Sơ đồ bố trí ổ lăn trên trục III.
c) Kiểm nghệm khả năng tải động của ổ:
Q A3 ( X 0VRA3 Y0 FaA3 )kt k d
-
QB 3 ( X 0VRB 3 Y0 FaB3 ) kt kd
Tải trọng quy ước:
Ngoài các tải trọng R và Fa, các ổ còn chịu thêm lực dọc trục Fs biểu diễn
như trên sơ đồ. Trong đó:
Fs 0,83eRi 0,85.1,5. tan(14,50). Ri
FsA3 0,83eRA3 0,85.1,5. tan(14,50).11536,1 3803,9( N )
FsB 3 0,83eRB 3 0,85.1,5. tan(14,50).10608,6 3498,1( N )
Ta thấy:
FaA3 FSB 3 Fa 4 3803,9 2123 5926,9( N )
FaB 3 FSA3 Fa 4 3498,1 2123 1375,1( N )
FaA3 FSA3 FaA3 5926,9( N )
FaB 3 FSB 3 FaB 3 3498,1( N )
V = 1: Hệ số kể đến ảnh hưởng của vòng trong quay
Kt = 1: Hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ
Kd = 1,1: Hệ số kể đến ảnh hưởng của đặc tính tải trọng
Ta có:
e 1,5. tan( ) 1,5. tan(14,50) 0,39
FaA3
5926,9
0,51 e X 0 0, 4, Y0 0,4.cot(13,83) 1,62
V .RA3 1.11536,1
FaB 3
3498,1
0,33 e X 0 1, Y0 0
V .RB 3 1.10608,6
Q A3 (0,4.1.11536,1 1,62.5926,9).1.1,1 15637,6( N )
QB 3 1.1.10608,6.1.1,1 11669,5( N )
-
Tải trọng tương đương:
QE Q
10
3
Q1 10 lh1 Q 2 10 lh 2
( )3
( )3
Q
lh
Q
l2
10
23
36
15637,6 1
0,7 3
59
59
13250,1( N )
10
3
-
Tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay:
L
-
10
3
60nLh 60.26.14720
23
106
106
(Triệu vòng)
Khả năng tải động của ổ:
Ct QE m L 13250,1. 3 23 37681,5 N 37,7kN
Vậy, ổ làm việc đảm bảo khả năng tải động.
d) Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ:
Tải trọng tĩnh quy ước:
+
Qt RB 3
Qt X 0 RB 3 Y0 FaA3
< C = 95,90 (kN)
Trong đó:
X o 0,5
Y0 0, 22.cot( ) 0, 22.cot(14,50) 0,85
Qt được lấy theo giá trị lớn hơn trong 2 giá trị sau:
Qt 11536,1( N ) 11,54( kN )
Qt 0,5.11536,1 0,89.5926,9 11043 11,04( kN )
Qt = 11,54 (kN) < C0 = 82,10 (kN)
Vậy, ổ làm vệc đảm bảo khả năng tải tĩnh.
4. Chọn khớp nối.
-
a) Chọn khớp nối là nối trục vòng đàn hồi.
Đặc điểm của khớp loại này là cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo, dễ thay thế, làm việc
bình thường khi độ lệch tâm từ 0,2 – 0,6 (mm), độ lệch góc đến 1o.
- Với momen xoắn trên trục I T1 = 40300,3 (Nmm) = 40,3 (Nm)
Theo bảng 16.10a(II)/68, ta có kích thước cơ bản của nối trục vòng đàn hồi như sau:
T
63
d
25
D
dm
100 50
L
I
124 60
d1
45
Do
71
Z
nma
B
B1
L1
D3
l2
6
x
5700
4
28
21
20
20
Hình 5.4: Kết cấu nối trục đàn hồi.
b) Kiểm nghiệm điều kiện sức bền dập của vòng đàn hồi.
- Ta có công thức:
d
2kT
[ ]d
zDo d c l3
Trong đó:
+ K = 1,5: Hệ số chế độ làm việc
+l3 = 15 mm
+ dc = 10 (mm)
+[
d
d
] = 2-4 MPa
2.1,5.40,3
1,89 [ ]d
6.71.10.15
Vậy, điều kiện bền dập thỏa mãn.
c) Kiểm nghiệm điều kiện sức bền của chốt.
u
Trong đó:
+ l0 = l1 + l2/2 = 31 (mm)
kTlo
[ ]d
0,1Do d 3c z
+[
u
u
] = 60 – 80 (MPa)
1,5.40300,3.31
44 [ ]u
0,1.103.71.6
Vậy , điều kiện sức bền của chốt được thỏa
- Xem thêm -
.DOCX 
11 
313 
135 
