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 . giá trị sau: arot FYFXQ 0 rt FQ Đối với ổ bi đỡ: 0 3 10.06,41696 277 2.5,05 17. 6,0 CQ t Đối với ổ đũa côn: 0 3 10.5, 272 712 277 2. 67, 13cot22,0682.6,0.5,0 CgQ t Nh- vậy là khả năng tải tĩnh của các. rs FeF N 277 2812691 sata FFF N Vậy tải trọng động quy -ớc trên ổ đũa côn tiếp nhận lực h-ớng tâm lớn hơn là: 471 03,1.1. 277 2.64,1682.1.4,0.6,0 6,0 dttr kkFYFVXQ N Để đảm bảo kết cấu ổ cố. kiểm nghiệm về khả năng tải động sẽ đ-ợc tiến hành với ổ 1. 41,033,15.5,15,1 tgtge NFeF rs 606 178 1.41,0.83,0 83,0 NFFF sata 138060 677 4 e FV F r a 77 ,0 178 1.1 1380 . Vậy giá trị X= 1