Ổ LĂN –TẢI TRỌNG ĐỘNG VÀ TUỔI THỌ DANH ĐỊNH Rolling bearings - Dynamic load ratings and rating life

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 4173 : 2008 ISO 281 : 2007 Ổ LĂN –TẢI TRỌNG ĐỘNG VÀ TUỔI THỌ DANH ĐỊNH Rolling bearings - Dynamic load ratings and rating life Lời nói đầu TCVN 4173 : 2008 thay TCVN 4173 : 1985 TCVN 4173 : 2008 hoàn toàn tương đương ISO 281 : 2007 TCVN 4173 : 2008 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC Ổ lăn, ổ đỡ biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố Ổ LĂN –TẢI TRỌNG ĐỘNG VÀ TUỔI THỌ DANH ĐỊNH Rolling bearings - Dynamic load ratings and rating life Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định phương pháp tính tốn tải trọng động danh định ổ lăn có phạm vi kích thước dẫn tiêu chuẩn ISO có liên quan, chế tạo cho sử dụng chung thép ổ lăn chất lượng cao tơi cứng theo cơng nghệ chế tạo thích hợp kết cấu quy ước hình dạng bề mặt tiếp xúc với lăn Tiêu chuẩn quy định phương pháp tính tốn tuổi thọ danh định, tuổi thọ gắn liền với độ tin cậy 90 %, với vật liệu chất lượng cao thông dụng, với chất lượng chế tạo tốt với điều kiện làm việc theo quy ước Ngoài tiêu chuẩn quy định phương pháp tính tốn tuổi thọ sửa đổi có tính đến độ tin cậy khác nhau, điều kiện bôi trơn, chất bôi trơn bị nhiễm bẩn tải trọng mỏi ổ Tiêu chuẩn không bao hàm ảnh hưởng mài mòn, ăn mòn ăn mòn điện đến tuổi thọ ổ Tiêu chuẩn không áp dụng cho kết cấu lăn chạy trực tiếp bề mặt trục thân hộp, trừ bề mặt hoàn toàn tương đương với đường lăn vòng ổ (hoặc vòng phẳng) thay Các ổ đỡ hai dãy ổ chặn hai chiều, áp dụng tiêu chuẩn này, phải ổ đối xứng Các giới hạn bổ sung thêm liên quan đến kiểu ổ riêng nêu điều có liên quan Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng tài liệu nêu Đối với tài liệu viện dẫn khơng ghi năm cơng bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi ISO 76, Rolling bearings – Static load ratings (Ổ lăn – Tải trọng tĩnh danh định) ISO 5593, Rolling bearings – Vocabulary (Ổ lăn – Từ vựng) ISO/TR 8646 : 1985, Explanatory notes on ISO 281/1-1977 1977) 1) (Lời ghi giải thích ISO 281/1- ISO 15241, Rolling bearing – Symbols for quantities (Ổ lăn - Các ký hiệu số lượng) Thuật ngữ định nghĩa Tiêu chuẩn áp dụng thuật ngữ định nghĩa ISO 5593 thuật ngữ định nghĩa sau 3.1 Tuổi thọ (life) (Của ổ lăn riêng) số vòng quay mà vòng vòng phẳng ổ quay so với vòng vòng phẳng trước xuất dấu hiệu mỏi vật liệu vòng vòng phẳng ổ lăn CHÚ THÍCH: Tuổi thọ biểu thị số vận hành tốc độ quay không đổi cho 3.2 Độ tin cậy (reliability) (Trong bối cảnh tuổi thọ ổ) nhóm ổ lăn giống nhau, vận hành điều kiện, tỷ lệ phần trăm nhóm ổ đạt vượt tuổi thọ quy định Đang soát xét Sẽ xuất dạng tham khảo ISO/TR 1281-1 CHÚ THÍCH: Độ tin cậy ổ lăn xác suất đạt vượt tuổi thọ quy định ổ lăn 3.3 Tuổi thọ danh định (rating life) Giá trị dự đoán trước tuổi thọ dựa sở trị số danh định tải trọng động hướng kính tải trọng động chiều trục 3.4 Tuổi thọ danh định (basic rating life) Tuổi thọ danh định gắn liền với độ tin cậy 90 % ổ lăn chế tạo vật liệu có chất lượng cao thơng dụng, có chất lượng chế tạo tốt vận hành điều kiện vận hành theo quy ước 3.5 Tuổi thọ sửa đổi danh định (modified rating life) Tuổi thọ danh định sửa đổi độ tin cậy 90 ° độ tin cậy khác, tải trọng mỏi ổ, và/hoặc đặc tính ổ, và/hoặc chất bơi trơn bị nhiễm bẩn, và/hoặc điều kiện vận hành không quy ước khác CHÚ THÍCH: Thuật ngữ “tuổi thọ danh định sửa đổi” thuật ngữ tiêu chuẩn thay cho “tuổi thọ danh định điều chỉnh” 3.6 Tải trọng động hướng kính danh định (basic dynamial radial load rating) Tải trọng hướng kính tĩnh khơng đổi mà ổ lăn chịu mặt lý thuyết tuổi thọ danh định triệu vịng quay CHÚ THÍCH: Trong trường hợp ổ lăn dãy tiếp xúc góc (đỡ chặn), tải trọng hướng kính danh định thành phần hướng kính tải trọng gây dịch chuyển hồn tồn hướng kính vịng ổ so với 3.7 Tải trọng động chiều trục danh định (basic dynamic axial load rating) Tải trọng chiều trục khơng đổi tâm mà ổ lăn chịu mặt lý thuyết tuổi thọ danh định triệu vòng quay 3.8 Tải trọng động hướng kính tương đương (dynamic equivalent radial load) Tải trọng hướng kính tĩnh khơng đổi mà ảnh hưởng nó, ổ lăn có tuổi thọ tuổi thọ đạt điều kiện tải trọng thực tế 3.9 Tải trọng động chiều trục tương đương (dynamic equivalent axial load) Tải trọng chiều trục không đổi tâm mà ảnh hưởng nó, ổ lăn có tuổi thọ tuổi thọ đạt điều kiện tải trọng thực tế 3.10 Tải trọng mỏi giới hạn (fatigue load limit) Tải trọng ổ để đạt tới ứng suất mỏi giới hạn u với đường lăn chịu tải nặng 3.11 Đường kính qua lăn (roller diameter) (Áp dụng tính tốn tải trọng danh định) đường kính lý thuyết mặt phẳng hướng kính qua chiều dài lăn lăn đối xứng CHÚ THÍCH 1: Đối với lăn cơn, đường kính áp dụng giá trị trung bình đường kính góc nhọn tưởng tượng mặt mút lớn mặt mút nhỏ lăn CHÚ THÍCH 2: Đối với lăn lồi khơng đối xứng, đường kính áp dụng xấp xỉ đường kính điểm tiếp xúc lăn đường lăn khơng có gờ tải trọng không (zero) 3.12 Chiều dài hiệu dụng lăn (effective roller length) (Áp dụng tính tốn tải trọng danh định) chiều dài tiếp xúc lớn theo lý thuyết lăn đường lăn mà mặt tiếp xúc ngắt CHÚ THÍCH: Kích thước thường lấy khoảng cách góc nhọn lý thuyết lăn trừ mặt vát lăn chiều rộng đường lăn, khơng kể rãnh đá mài, lấy giá trị nhỏ 3.13 Góc tiếp xúc danh nghĩa (nominal contact angle) Góc mặt phẳng vng góc với trục ổ (mặt phẳng hướng kính) đường tác dụng danh nghĩa hợp lực vòng ổ vòng phẳng ổ truyền cho lăn CHÚ THÍCH: Đối với ổ có lăn bố trí khơng đối xứng, góc tiếp xúc danh nghĩa xác định tiếp xúc với đường lăn gờ 3.14 Đường kính trung bình qua bi (pitch diameter of ball set) Đường kính vịng trịn chứa tâm viên bi dãy ổ bi 3.15 Đường kính trung bình qua lăn (pitch diameter of roller set) Đường kính vòng tròn giao với trục lăn điểm lăn dẫy ổ lăn 3.16 Điều kiện vận hành (làm việc) quy ước (conventional operating conditions) Điều kiện áp dụng phổ biến cho ổ lăn lắp ráp bảo vệ khỏi vật lạ, bôi trơn đầy đủ, chịu tải trọng theo quy ước, không chịu tác động nhiệt độ cực hạn không chạy tốc độ đặc biệt thấp đặc biệt cao 3.17 Tỷ số độ nhớt (viscosity ratio) Độ nhớt động thực tế dầu nhiệt độ làm việc chia cho độ nhớt động chuẩn để bôi trơn đầy đủ 3.18 Thông số màng bôi trơn (film parameter) Tỷ lệ chiều dầy lớp chất bôi trơn với nhám bề mặt quân phương (r.m.s) dùng để đánh giá ảnh hưởng bôi trơn đến tuổi thọ ổ lăn 3.19 Hệ số áp suất - độ nhớt (pressure-viscosity coefficient) Thông số đặc trưng cho ảnh hưởng áp lực dầu đến độ nhớt dầu chỗ tiếp xúc lăn 3.20 Chỉ số độ nhớt (viscosity index) Chỉ số đặc trưng cho mức độ ảnh hưởng nhiệt độ đến độ nhớt dầu bôi trơn Ký hiệu Tiêu chuẩn áp dụng ký hiệu ISO 15241 ký hiệu sau aISO hệ số tuổi thọ sửa đổi dựa phương pháp tính tốn gần tuổi thọ a1 hệ số tuổi thọ sửa đổi độ tin cậy bm hệ số danh định thép ổ lăn chất lượng cao, cứng thông dụng phù hợp với công nghệ chế tạo tốt, giá trị hệ số thay đổi theo kiểu kết cấu ổ Ca tải trọng động chiều trục danh định, tính Newton Cr tải trọng động hướng kính danh định, tính Newton Cu tải trọng mỏi giới hạn, tính Newton Coa tải trọng tĩnh chiều trục danh định, tính Newton Cor tải trọng tĩnh hướng kính danh định 2), tính Newton D đường kính ngồi ổ, tính milimét Dpw đường kính trung bình qua bi lăn, tính milimét Dw đường kính danh nghĩa bi, tính milimét Dwe đường kính lỗ ổ, tính milimét d đường kính lỗ, tính milimét e giá trị giới hạn Fa/Fr để áp dụng giá trị khác hệ số X Y eC hệ số nhiễm bẩn Fa tải trọng chiều trục ổ (thành phần chiều trục tải trọng thực tế ổ), tính Newton Fr tải trọng hướng kính ổ (thành phần hướng kính tải trọng thực tế ổ), tính Newton c hệ số phụ thuộc vào hình học phận vật liệu, phận khác có độ xác hệ số khác 0 hệ số để tính tốn tải trọng tĩnh danh định I số dẫy lăn Lnm tuổi thọ sửa đổi, tính triệu vịng quay Lwe chiều dài hiệu dụng lăn áp dụng tính tốn tải trọng danh định, tính milimét L10 tuổi thọ danh định, tính triệu vịng quay n vận tốc quay, tính vịng phút Định nghĩa, phương pháp tính tốn giá trị Coa, Cor o giới thiệu ISO 76 n số dòng cho xác suất phá hủy, tính phần trăm P tải trọng động tương đương, tính Newton Pa tải trọng động chiều trục tương đương, tính Newton Pr tải trọng động hướng kính tương đương, tính Newton S độ tin cậy (xác suất sống sót), tính phần trăm X hệ số tải trọng động hướng kính Y hệ số tải trọng động chiều trục Z số lượng lăn ổ lăn dẫy; số lượng lăn dẫy ổ lăn nhiều dẫy có số lượng lăn dẫy  góc tiếp xúc danh nghĩa, tính độ K tỷ số độ nhớt, v/v1  thông số màng bôi trơn v độ nhớt động thực tế nhiệt độ làm việc, tính milimét vng dây v1 độ nhớt động chuẩn yêu cầu để đạt điều kiện bơi trơn đầy đủ, tính milimét vuông dây  ứng suất (thực), sử dụng tiêu chuẩn mỏi, tính Newton milimét vng u ứng suất mỏi giới hạn vật liệu đường lăn, tính Newton milimét vng Ổ bi đỡ 5.1 Tải trọng động hướng kính danh định 5.1.1 Tải trọng động hướng kính danh định cho ổ đơn Tải trọng động hướng kính danh định cho ổ bi đỡ cho phương trình Cr = bmc(i cos)0,7 Z2/3 Dw1,8 Dw ≤ 25,4 mm (1) Cr = 3,647bmc(i cos)0,7 Z2/3 Dw1,3 Dw > 25,4 mm (2) giá trị bm c cho Bảng Bảng Các giá trị áp dụng cho ổ có bán kính rãnh đường lăn mặt cắt ngang không lớn 0,52 D w vòng ổ bi đỡ đỡ chặn không lớn 0,53 D w vịng ngồi ổ đỡ đỡ chặn vòng ổ bi tự lựa Khả chịu tải ổ không cần thiết phải tăng lên cách sử dụng bán kính rãnh nhỏ hơn, khả chịu tải giảm sử dụng bán kính rãnh lớn bán kính dẫn Trong trường hợp phải sử dụng giá trị giảm c cách thích hợp Có thể thực việc tính tốn giá trị giảm c phương trình (3-15) cho ISO/TR 8646 : 1985 Bảng – Giá trị bm cho ổ bi đỡ Kiểu ổ bm Ổ bi đỡ đỡ chặn (trừ ổ có rãnh đặt bi), ổ có ống lót ổ bi tự lựa 1,3 Ổ có rãnh đặt bi 1,1 5.1.2 Tải trọng động hướng kính danh định cho tổ hợp ổ 5.1.2.1 Hai ổ bi đỡ dẫy làm việc ổ Khi tính tốn tải trọng động hướng kính danh định cho hai ổ bi đỡ dẫy lắp sát cạnh trục chúng làm việc ổ (lắp ráp theo cặp), cặp ổ xem ổ bi đỡ hai dẫy 5.1.2.2 Lắp đặt mặt mút rộng-với–mặt mút rộng mặt mút hẹp-với-mặt mút hẹp ổ bi đỡ-chặn dẫy Khi tính tốn tải trọng động hướng kính danh định cho hai ổ bi đỡ-chặn dẫy giống lắp sát cạnh trục để chúng làm việc ổ (lắp ráp theo cặp) với việc lắp đặt mặt mút rộng-với-mặt mút rộng mặt mút hẹp–với–mặt mút hẹp cặp ổ xem ổ bi đỡ-chặn hai dẫy Bảng – Các giá trị hệ số c Dw cos  D pw ổ bi đỡ Hệ số ƒc a Ổ bi đỡ dẫy ổ bi Ổ bi đỡ hai dãy ổ bi tự lựa đỡ – chặn dẫy dẫy hai dẫy hai dẫy Ổ bi đỡ dẫy tháo rời (ổ manhêso) 0,01 29,1 27,5 9,9 9,4 0,02 35,8 33,9 12,4 11,7 0,03 40,3 38,2 14,3 13,4 0,04 43,8 41,5 15,9 14,9 0,05 46,7 44,2 17,3 16,2 0,06 49,1 46,5 18,6 17,4 0,07 51,1 48,4 19,9 18,5 0,08 52,8 50 21,1 19,5 0,09 54,3 51,4 22,3 20,6 0,1 55,5 52,6 23,4 21,6 0,11 56,6 53,6 24,5 22,5 0,12 57,5 54,5 25,6 23,4 0,13 58,2 55,2 26,6 24,4 0,14 58,8 55,7 27,7 25,3 0,15 59,3 56,1 28,7 26,2 0,16 59,6 56,5 29,7 27,1 0,17 59,8 56,7 30,7 27,9 0,18 59,9 56,8 31,7 28,8 0,19 60 56,8 32,6 29,7 0,2 59,9 56,8 33,5 30,5 0,21 59,8 56,6 34,4 31,3 0,22 59,6 56,5 35,2 32,1 0,23 59,3 56,2 36,1 32,9 0,24 59 55,9 36,8 33,7 0,25 59,6 55,5 37,5 34,5 0,26 58,2 55,1 38,2 35,2 0,27 57,7 54,6 38,8 35,9 0,28 57,1 54,1 39,4 36,6 0,29 56,6 53,6 39,9 37,2 0,3 56 53 40,3 37,8 0,31 55,3 52,4 40,6 38,4 0,32 54,6 51,8 40,9 38,9 0,33 53,9 51,1 41,1 39,4 0,34 53,2 50,4 41,2 39,8 a 0,35 52,4 49,7 41,3 40,1 0,36 51,7 48,9 41,3 40,4 0,37 50,9 48,2 41,2 40,7 0,38 50 47,4 41 40,8 0,39 49,2 46,6 40,7 40,9 0,4 48,4 45,8 40,4 40,9 Các giá trị ƒc cho giá trị trung gian Bảng Dw cos  xác định nội suy tuyến tính D pw – Các giá trị X Y ổ bi đỡ Ổ dẫy Kiểu ổ “Tải trọng chiều trục tương đối” a, b Fa ≤e Fr X f Fa C0 r Ổ bi đỡ Ổ bi đỡ chặn Fa >e Fr X Y Fa ≤e Fr X Y Fa >e Fr X e Y Fa ZDw 0,172 0,172 2,3 2,3 0,19 0,345 0,345 1,99 1,99 0,22 0,689 0,689 1,71 1,71 0,26 1,03 1,03 1,55 1,55 0,28 1,38 1,38 1,45 0,3 2,07 2,07 1,31 1,31 0,34 3,45 3,45 1,15 1,15 0,38 5,17 5,17 1,04 1,04 0,42 6,89 6,89 1 0,44 3,47 0,23 2,4 3,23 0,26 2,07 2,78 0,3 1,87 2,52 0,34 f 0iFa C0 r =5° c Y Ổ hai dẫy c 0,56 1,45 0,56 Fa ZDw 0,173 0,172 Đối với kiểu ổ này, sử dụng giá trị X, Y e áp dụng cho ổ bi đỡ dẫy 2,78 0,78 0,346 0,345 0,692 0,689 1,04 1,03 1,38 1,38 1,75 2,36 0,36 2,08 2,07 1,58 2,13 0,4 3,46 3,45 1,39 1,87 0,45 5,19 5,17 1,26 1,69 0,5 6,92 6,89 1,21 1,63 0,52 0,175 0,172 1,88 2,18 3,06 0,29 0,35 0,345 1,71 1,98 2,78 0,32 0,7 0,689 1,52 1,78 2,47 0,36 1,05 1,03 1,41 1,63 2,29 0,38 1,4 1,38 2,18 0,8 2,1 2,07 1,23 1,42 0,44 3,5 3,45 1,1 1,27 1,79 0,49 5,25 5,17 1,01 1,17 1,64 0,54 6,89 1,16 1,63 0,54 0,178 0,172 1,47 1,65 2,39 0,38 0,357 0,345 1,4 1,57 2,28 0,4 0,714 0,689 1,3 1,46 2,11 0,43 1,07 1,03 1,23 1,38 0,46 1,43 1,38 1,93 0,47 2,14 2,07 1,12 1,26 1,82 0,5 3,57 3,45 1,02 1,14 1,66 0,55 5,35 5,17 1,12 1,63 0,56 7,14 6,89 1,12 1,63 0,56  = 20 o - - 0,43 1,09 0,7 1,63 0,57  = 20 o - - 0,41 0,87 0,92 0,67 1,41 0,68  = 20 o - - 0,39 0,76 0,78 0,63 1,24 0,8  = 20 o - - 0,37 0,66 0,66 0,6 1,07 0,95  = 20 o - - 0,35 0,57 0,55 0,57 0,93 1,14  = 20 o - - 0,33 0,5 0,47 0,54 0,81 1,34 0,65 1,5 tg cot  = 10 o  = 15 o 1 0 0,46 0,44 1,34 1,19 1 1,55 1,34 0,75 0,72 Ổ bi tự lựa 0,4 0,4 cot 0,42 cot 0,65 Ổ bi đỡ dẫy tháo rời (ổ manhêtô) 0,5 2,5 - - - - 0,2 a Giá trị lớn cho phép phụ thuộc vào kết cấu ổ (khe hở bên chiều sâu rãnh đường lăn) Việc sử dụng cột thứ cột thứ hai phụ thuộc vào thông tin sẵn có b Các giá trị X, Y e cho “tải trọng chiều trục tương đối” trung gian và/hoặc góc tiếp xúc trung gian xác định nội suy tuyến tính c Đối với giá trị ƒo, xem ISO 76 5.1.2.3 Lắp đặt đôi trước sau (tăng đem) Đối với hai nhiều ổ bi đỡ dẫy tương tự hai hay nhiều ổ bi đỡ – chặn tương tự lắp ráp sát cạnh trục để chúng làm việc ổ (lắp ráp theo cặp) lắp đặt đôi trước sau (tăng đem), tải trọng động hướng kính danh định tải trọng tạo thành số lượng ổ mà tải trọng ổ 0,7 lần tải trọng ổ dẫy Các ổ lăn cần chế tạo lắp ráp xác để đạt phân bố tải trọng ổ 5.1.2.4 Ổ thay cách độc lập Nếu lý kỹ thuật, việc bố trí ổ bao gồm số lượng ổ dẫy chế tạo đặc biệt để thay lẫn cách độc lập khơng áp dụng 5.1.2.3 5.2 Tải trọng động hướng kính tương đương 5.2.1 Tải trọng động hướng kính tương đương ổ đơn Tải trọng động hướng kính tương đương ổ bi đỡ đỡ – chặn tải trọng hướng kính chiều trục khơng đổi, cho phương trình Pr = X Fr + YFa (3) giá trị hệ số X Y cho Bảng Các hệ số áp dụng cho ổ có bán kính rãnh mặt cắt ngang theo 5.1.1 Đối với bán kính khác rãnh, tính toán X Y theo 4.2 ISO/TR 8646 : 1985 5.2.2 Tải trọng động hướng kính tương đương tổ hợp ổ 5.2.2.1 Lắp đặt mặt mút rộng-với-mặt mút rộng mặt mút hẹp-với-mặt mút hẹp ổ bi đỡ-chặn dẫy Khi tính tốn tải trọng hướng kính tương đương cho hai ổ bi đỡ-chặn dẫy tương tự nhau, lắp ráp sát cạnh trục để chúng làm việc ổ (lắp ráp theo cặp) lắp đặt mặt mút rông–với-mặt mút rộng mặt mút hẹp-với-mặt mút hẹp cặp ổ xem ổ bi đỡ- chặn hai dẫy CHÚ THÍCH: Nếu hai ổ bi đỡ dẫy tương tự làm việc với lắp đặt mặt mút rộng-với-mặt mút rộng mặt mút hẹp-với–mặt mút hẹp người sử dụng nên hỏi ý kiến nhà sản xuất ổ tính tốn tải trọng hướng kính tương đương 5.2.2.2 Lắp đặt đôi trước sau (tăng đem) Khi tính tốn tải trọng hướng kính tương đương cho hai nhiều ổ bi đỡ dẫy hai hay nhiều ổ bi đỡ – chặn dẫy lắp ráp sát cạnh trục để chúng làm việc ổ (lắp ráp theo cặp) lắp đặt đơi trước sau phải sử dụng giá trị X Y cho ổ dẫy “Tải trọng chiều trục tương đối” (xem Bảng 3) xác lập cách sử dụng giá trị i = F a Cor liên quan tới ổ (mặc dù giá trị F r Fa liên quan đến tổng tải trọng sử dụng để tính tốn tải trọng tương đương cho toàn cụm lắp đặt) 5.3 Tuổi thọ danh định 5.3.1 Phương trình tuổi thọ Tuổi thọ danh định ổ bi đỡ xác định phương trình tuổi thọ C  L10 =  r   Pr  (4) Các giá trị Cr Pr tính tốn theo 5.1 5.2 Phương trình tuổi thọ sử dụng để đánh giá tuổi thọ hai nhiều ổ dẫy làm việc ổ nêu 5.1.2 Trong trường hợp này, tải trọng danh định C r tính tốn cho toàn cụm lắp đặt ổ tải trọng tương đương Pr tính tốn cho tồn tải trọng tác dụng lên cụm lắp đặt ổ, sử dụng giá trị X Y dẫn 5.2.2 5.3.2 Sự hạn chế chất tải cho phương trình tuổi thọ Phương trình tuổi thọ đưa kết thỏa đáng cho phạm vi rộng tải trọng ổ Tuy nhiên, tải trọng cực nặng gây biến dạng dẻo có hại mặt tiếp xúc bi/đường lăn Do người sử dụng cần hỏi ý kiến nhà sản xuất ổ để xác lập khả áp dụng phương trình tuổi thọ trường hợp Pr vượt Cor 0,5 Cor, lấy giá trị nhỏ Các tải trọng nhẹ gây dạng hư hỏng khác Tiêu chuẩn không bao hàm hư hỏng Ổ bị chặn 6.1 Tải trọng động chiều trục danh định 6.1.1 Tải trọng động chiều trục danh định ổ dẫy Tải trọng động chiều trục danh định ổ bi chặn dẫy, chiều hai chiều xác định Ca = bm c Z2/3 Dw1,8 (5) Dw < 25,4 mm a = 90 ° Ca = bm c (cos)0,7 tg  Z2/3 Dw1,8 (6) Dw < 25,4 mm a ≠ 90 ° Ca = 3,647 bm c Z2/3 Dw1,4 (7) Dw > 25,4 mm  = 90 ° Ca = 3,674 bm c (cos)0,7 tg  Z2/3 Dw1,4 (8) Dw > 25,4 mm a ≠ 90 ° Z số lượng viên bi chịu tải chiều b m = 1,3 Các giá trị c cho Bảng áp dụng cho ổ có bán kính rãnh đường lăn mặt cắt ngang không lớn 0,54 Dw Khả chịu tải ổ không cần thiết phải tăng lên cách sử dụng bán kính rãnh nhỏ hơn, khả chịu tải giảm sử dụng bán kính rãnh lớn bán kính dẫn Trong trường hợp phải sử dụng giá trị giảm c cách thích hợp Có thể thực việc tính tốn giá trị giảm c phương trình (3 - 20) ISO/TR 8646 : 1985 cho ổ  # 90° phương trình (3 - 25) ISO/TR 8646 : 1985 cho ổ = 90 ° Bảng – Các giá trị c cho ổ bi chặn Dw D pw fc  90 Dw cos  D pw 0,01 36,7 0,02 a c a = 45 ° b = 60 ° = 75 ° 0,01 42,1 39,2 37,3 45,2 0,02 51,7 48,1 45,9 0,03 51,1 0,03 58,2 54,2 51,7 0,04 55,7 0,04 63,3 58,9 56,1 0,05 59,5 0,05 67,3 62,6 59,7 0,06 62,9 0,06 70,7 65,8 62,7 0,07 65,8 0,07 73,5 68,4 65,2 0,08 68,5 0,08 75,9 70,7 67,3 0,09 71 0,09 78 72,6 69,2 0,1 73,3 0,1 79,7 74,2 70,7 0,11 75,4 0,11 81,1 75,5 0,12 77,4 0,12 82,3 76,6 0,13 79,3 0,13 83,3 77,5 0,14 81,1 0,14 84,1 78,3 0,15 82,7 0,15 84,7 78,8 0,16 84,4 0,16 85,1 79,2 0,17 85,9 0,17 85,4 79,5 0,18 87,4 0,18 85,5 79,6 0,19 88,8 0,19 85,5 79,6 0,2 90,2 0,2 85,4 79,5 0,21 91,5 0,21 85,2 0,22 92,8 0,22 84,9 0,23 94,1 0,23 84,5 0,24 95,3 0,24 84 0,25 96,4 0,25 83,4 0,26 97,6 0,26 82,8 0,27 98,7 0,27 82 0,28 99,8 0,28 81,3 0,29 100,8 0,29 80,4 a 0,3 101,9 0,31 102,9 0,32 103,9 0,33 104,8 0,34 105,8 0,35 106,7 Các giá trị ƒc cho 0,3 79,6 Dw Dw cos  và/hoặc góc tiếp xúc khác với góc dẫn D pw D pw Bảng xác định nội suy tuyến tính Đối với ổ chặn  > 45 Các giá trị  = 45 cho để tính tốn nội suy giá trị ổ 45 60 b 6.1.2 Tải trọng động chiều trục danh định cho ổ có hai nhiều dẫy bi Tải trọng động chiều trục danh định cho ổ bi chặn có hai nhiều dẫy bi tương tự nhau, chịu tải heo chiều xác định (9) Các tải trọng định danh Ca1, Ca2,… cho dẫy có Z1, Z2,… Zn bi tính tốn từ phương trình ổ dẫy thích hợp nêu 6.1.1 6.2 Tải trọng động chiều trục tương đương Tải trọng động chiều trục tương đương ổ bi chặn có  # 90 0, chịu tác dụng tải trọng hướng kính chiều trục không đổi, xác định Pa = X Fr + Y Fa (10) giá trị X Y cho Bảng Các hệ số áp dụng cho ổ có bán kính rãnh đường lăn mặt cắt ngang theo 6.11 Đối với bán kính khác rãnh, thực việc tính tốn X Y theo 4.2 ISO/TR 8646 : 1985 Các ổ bi chặn có  = 90 chịu tác dụng tải trọng chiều trục Tải trọng động chiều trục tương đương kiểu ổ xác định Pa = Fa (11) Bảng – Các giá trị X Y cho ổ bị chặn a Ổ chiều b Ổ hai chiều Fa >e Fr X Fa ≤e Fr Y Fa >e Fr X Y X e Y 45 °C 0,66 1,18 0,59 0,66 1,25 50 ° 0,73 1,37 0,57 0,73 1,49 55 ° 0,81 1,6 0,56 0,81 1,79 60 ° 0,92 1,9 0,55 0,92 2,17 65 ° 1,06 2,3 0,54 1,06 70 ° 1,28 2,9 0,53 1,28 3,43 75 ° 1,66 3,89 0,52 1,66 4,67 80 ° 2,43 5,86 0,52 2,43 7,09 85 ° 4,8 11,75 0,51 4,8 14,29  ≠ 90°   1,25tg 1  sin     20   tg 1  sin   13   10   tg 1  sin   13     1,25tg 1  sin     1 1 2,68 1,25 tg Hình – Hệ số tuổi thọ sửa đổi aISO ổ đũa chặn Các đường cong Hình dựa phương trình sau: 0,1 ≤ k < 0,4 (40) 0,4 ≤ k < (41) ≤ k ≤ (42) Phụ lục A (tham khảo) Phương pháp chi tiết để đánh giá hệ số nhiễm bẩn A.1 Quy định chung Phương pháp đơn giản hóa để đánh giá độ lớn hệ số nhiễm bẩn e C nêu 9.3.3.2 Phụ lục cung cấp phương pháp tiên tiến chi tiết để tính tốn hệ số e C và, ngồi cịn minh họa đồ thị mức độ ảnh hưởng đến nhiễm bẩn hệ số ảnh hưởng khác Khi eC xác định sử dụng hệ số cho tính tốn hệ số tuổi thọ sửa đổi theo 9.3.3.4 Có thể xác định hệ số nhiễm bẩn đồ thị (biểu đồ) phương trình phương pháp bơi trơn sau: - bơi trơn dầu tuần hồn với dầu lọc đường truyền dẫn trước cung cấp cho ổ; - bôi trơn bể dầu bôi trơn dầu tuần hoàn với lọc đường truyền dẫn; - bôi trơn mỡ Để đánh giá ảnh hưởng nhiễm bẩn hệ số eC sử dụng bôi trơn sương mù dầu, xem ISO/TR 1281 [2] A.2 Ký hiệu Phụ lục áp dụng ký hiệu điều ký hiệu sau x cỡ kích thước hạt nhiễm bẩn, tính m (c) hiệu chuẩn theo ISO 11171 [5] x (c) tỷ số lọc cỡ hạt x (xem ký hiệu x trên) Ký hiệu (c) có nghĩa máy đếm hạt – hạt cỡ kích thước x m – phải APC (máy đếm hạt đơn quang học tự động) hiệu chuẩn theo ISO 11171 [5] A.3 Điều kiện để lựa chọn đồ thị (biểu đồ) phương trình cho phương pháp bơi trơn khác A.3.1 Bơi trơn dầu tuần hồn với lọc đường truyền dẫn Tỷ số lọc x (c) với cỡ kích thước hạt x tính m (c) theo ISO 16889 [6] hệ số có ảnh hưởng lựa chọn đồ thị phương trình Mức độ nhiễm bẩn áp dụng cho phạm vi mã độ theo ISO 4406 [7] dẫn Hình vẽ Mức độ nhiễm bẩn tương đương chủ yếu với trạng thái dầu trước qua lọc đường truyền dẫn CHÚ THÍCH: Việc nghiên cứu độ xác đo độ dầu dầu lấy mẫu dẫn đến kết luận xác định độ dầu với mức độ xác khó khăn Thật khó tránh ô nhiễm dầu lấy mẫu có đề phịng ngồi cịn có rủi ro bao gồm chất phụ gia dầu bị kết tủa tính tốn hạt Nguy nhận kết đo không nhiễm bẩn bên lớn phân tích dầu Độ dầu tuần hoàn ứng dụng với lọc đường truyền dẫn thường tăng lên dầu qua lọc khoảng thời gian xác định Vì vậy, mức nhiễm bẩn chung dầu trước qua lọc đường truyền dẫn cung cấp mẫu đại diện độ thực tế dầu hệ thống dầu tuần hồn Khó khăn gắn liền với việc đo độ dầu cách xác lý để sử dụng tỷ số lọc x(c) với kích hạt x hệ số ảnh hưởng chủ yếu lựa chọn đồ thị eC thích hợp phương trình cho hệ thống dầu tuần hồn đường truyền dẫn A.3.2 Bơi trơn bể dầu Đối với hệ thống bôi trơn bể dầu dầu tuần hoàn với lọc lắp đường truyền dẫn, việc lựa chọn đồ thị phương trình xác định mức nhiễm bẩn yêu cầu cho phạm vi mã độ theo ISO 4406 A.3.3 Bôi trơn mỡ Đối với bôi trơn mỡ, việc lựa chọn đồ thị phương trình cho mức độ khác dẫn Bảng A.1, việc lựa chọn phép dựa Bảng A.3.4 Lắp ráp ổ cung cấp dầu Để đạt tuổi thọ ổ dự định, điều quan trọng phải cho ổ vận hành điều kiện vận hành quy định từ lúc bắt đầu sau cung cấp dầu cho hệ thống bôi trơn Việc phun nước làm ổ cách cẩn thận sau lắp ráp quan trọng đặc biệt ổ làm việc điều kiện cần có độ cao Điều quan trọng dầu cần lọc trước cung cấp cho hệ thống dầu Bộ lọc dầu phải loại tốt có hiệu suất lọc cao so với lọc dùng hệ thống dầu A.4 Hệ số nhiễm bẩn eC bôi trơn dầu tuần hồn có lọc đường truyền dẫn Đối với hệ thống bôi trơn dầu tuần hồn có lọc đường truyền dẫn, trước cung cấp dầu cho ổ, xác định hệ số nhiễm bẩn eC đồ thị phương trình Hình A.1 đến A.4 Tỷ số lọc x(c) chủ yếu xác định đồ thị phương trình x (c) chọn, giá trị x(c) phải cao tốt cao giá trị thị cho đồ thị Hệ thống dầu phải có độ phạm vi quy định mã độ theo ISO 4406    Phương trình: eC = a   0,5663  , a = 0,0864 k0,68 Dpw0,55, với hạn chế a ≤ 1/ D pw  Phạm vi mã ISO 4406: -/13/10, -/12/10, -/13/11, -/14/11 Hình A.1 – Hệ số eC bơi trơn dầu tuần hồn có lọc đường truyền dẫn 6 (c) = 200, mã ISO 4406 -/13/10    Phương trình: eC = a   0,9987  , a = 0,0432 k0,68 Dpw0,55, với hạn chế a ≤ 1/ D pw  Phạm vi mã ISO : -/15/12, -/16/12, -15/13, -/16/13 Hình A.2 – Hệ số eC bơi trơn dầu tuần hồn có lọc đường truyền dẫn –  12(c) = 200, mã ISO 4406 -/15/12    Phương trình: eC = a   1,6329  0,68 Dpw0,55, với hạn chế a ≤ 1 / , a = 0,0288 k Dpw  Phạm vi mã ISO 4406 : -/17/14, -/18/14, -18/15, -/19/15 Hình A.3 – Hệ số eC bơi trơn dầu tuần hồn có lọc đường truyền dẫn 25 (c) ≥ 75, mã ISO 4406 -/17/14    Phương trình: eC = a   2,3362  , a = 0,0216 k0,68 Dpw0,55, với hạn chế a ≤ 1/ D pw  Phạm vi mã ISO 4406 : -/19/16, -/20/17, -21/18, -/22/18 Hình A.4 – Hệ số eC bơi trơn dầu tuần hồn có lọc đường truyền dẫn 40 (c) ≥75, mã ISO 4406 -/19/16 A.5 Hệ số nhiễm bẩn eC bơi trơn dầu khơng lọc có lọc ngồi đường truyền dẫn Đối với bơi trơn dầu khơng qua lọc có lọc ngồi đường truyền dẫn, xác định hệ số nhiễm bẩn eC đồ thị phương trình Hình A.5 đến A.9 Phạm vi mã độ theo ISO 4406 thị cho hình sử dụng để lựa chọn đồ thị phương trình thích hợp    Phương trình: eC = a   0,6796  , a = 0,0864 k0,68 Dpw0,55, với hạn chế a ≤ 1/ D pw  Phạm vi mã ISO 4406 : -/13/10, -/12/10, -/11/9, -/12/9 Hình A.5 – Hệ số eC bơi trơn dầu khơng lọc có lọc đường truyền dẫn – mã ISO 4406 -/13/10    Phương trình: eC = a   1,141  0,68 Dpw0,55, với hạn chế a ≤ 1 /  , a = 0,0288 k D pw  Phạm vi mã ISO : -/15/12, -/14/12, -/16/12, -/16/13 Hình A.6 – Hệ số eC bơi trơn dầu khơng lọc có lọc đường truyền dẫn – mã ISO 4406 -/15/12  Phương trình: eC = a     1,67  0,68 Dpw0,55, với hạn chế a ≤ 1 /  , a = 0,0133 k D pw  Phạm vi mã ISO : -/17/14, -/18/14, -/18/15, -/19/15 Hình A.7 – Hệ số eC bôi trơn dầu khơng lọc có lọc ngồi đường truyền dẫn – mã ISO 4406 -/17/14    Phương trình: eC = a   2,5164  0,68 Dpw0,55, với hạn chế a ≤ 1 /  , a = 0,00864 k D pw  Phạm vi mã ISO : -/19/16, -/18/16, -/20/17, -/21/17 Hình A.8 – Hệ số eC bơi trơn dầu khơng lọc có lọc đường truyền dẫn – mã ISO 4406 -/19/16    Phương trình: eC = a   3,8974  , a = 0,00411 k0,68 Dpw0,55, với hạn chế a ≤ 1/ D pw  Phạm vi mã ISO : -/21/18, -/21/19, -/22/19, -/23/19 Hình A.9– Hệ số eC bơi trơn dầu khơng lọc có lọc đường truyền dẫn – mã ISO 4406 -/21/18 A.6 Hệ số nhiễm bẩn eC bôi trơn mỡ Đối với bơi trơn mỡ, xác định hệ số nhiễm bẩn eC đồ thị phương trình Hình A.10 đến A.14 Sử dụng Bảng A.1 để lựa chọn đồ thị phương trình thích hợp Lựa chọn điều kiện làm việc (vận hành) hàng Bảng A.1 biểu thị đầy đủ điều kiện có Bảng A.1 – Lựa chọn đồ thị phương trình cho bôi trơn Điều kiện làm việc (vận hành) Lắp ráp sạch, phun nước rửa cẩn thận; bịt kín tốt cho điều kiện làm việc; thực việc tra mỡ lại liên tục khoảng thời gian ngắn Các ổ bịt kín, tra mỡ để đảm bảo tuổi thọ có khả bít kín hiệu đáp ứng cho điều kiện làm việc Lắp ráp sạch, phun nước rửa sạch; bịt kín tốt đáp ứng cho điều kiện làm việc; tra lại mỡ theo quy định nhà sản xuất Các ổ bít kín, tra mỡ để đảm bảo tuổi thọ có khả bít kín thích hợp đáp ứng cho điều kiện làm việc, ví dụ, ổ có nắp che Lắp rắp sạch, khả bít kín vừa phải cho điều kiện làm mỡ Mức nhiễm bẩn Độ cho Hình A.10 Độ bình thường Hình A.11 Nhiễm bẩn mức nhẹ Hình A.12 việc, tra mỡ lại theo quy định nhà sản xuất Lắp rắp xưởng; ổ phận lắp ổ không rửa đầy đủ sau lắp rắp; khả bít kín cho điều kiện làm việc; khoảng thời gian tra mỡ lại dài so với yêu cầu nhà sản xuất Lắp rắp mơi trường nhiễm bẩn; bít kín khơng đầy đủ; khoảng thời gian tra mỡ lại dài    Phương trình: eC = a   Nhiễm bẩn nghiêm trọng Hình A.13 Nhiễm bẩn nghiêm trọng Hình A.14 0,6796  0,68 Dpw0,55, với hạn chế a ≤ 1 /  , a = 0,0864 k D pw  Hình A.10 – Hệ số eC bôi trơn mỡ - Độ cao    Phương trình: eC = a   1,141  0,68 Dpw0,55, với hạn chế a ≤ 1 / , a = 0,0432 k D pw  Hình A.11 – Hệ số eC bôi trơn mỡ - Độ bình thường Phương trình  - Đối với Dpw < 500 mm eC =a      - Đối với Dpw ≥ 500 mm eC =a     1,887  0,68 Dpw0,55, với hạn chế a ≤1 / , a = 0,0177 k D pw  1,677  0,68 Dpw0,55, với hạn chế a ≤1 / , a = 0,0177 k D pw  Hình A.12 – Hệ số eC bôi trơn mỡ – Nhiễm bẩn mức độ nhẹ  Phương trình: eC = a     2,661  0,68 Dpw0,55, với hạn chế a ≤ 1 / , a = 0,0115 k D pw  Hình A.13 – Hệ số eC bôi trơn mỡ – Nhiễm bẩn nghiêm trọng    Phương trình: eC = a   4,06  0,68 Dpw0,55, với hạn chế a ≤ 1 / , a = 0,00617 k D pw  Hình A.14 – Hệ số eC bôi trơn mỡ – Nhiễm bẩn nghiêm trọng Phụ lục B (tham khảo) Tính tốn tải trọng mỏi giới hạn B.11 Quy định chung Phụ lục đưa kiến nghị tính tốn tải trọng mỏi giới hạn C u xem xét kiểu ổ, cỡ kích thước hình học bên ổ, profin lăn đường lăn giới hạn mỏi vật liệu đường lăn Để ứng dụng phương pháp cần áp dụng hướng dẫn giới hạn cho tiêu chuẩn Không sử dụng tải trọng mỏi giới hạn Cu tiêu chuẩn riêng cho lựa chọn ổ Các ổ lăn không cần thiết phải có tuổi thọ vơ hạn tải trọng ổ giới hạn mỏi Trong ứng dụng thực hành ổ lăn, bôi trơn giới hạn hỗn hợp nhiễm bẩn chất bơi trơn dẫn tới việc tăng ứng suất vật liệu đường lăn đến mức trường hợp tải trọng ổ tải trọng mỏi giới hạn giới hạn mỏi vật liệu đường lăn cục bị vượt q Cần tính đến ảnh hưởng này, bôi trơn nhiễm bẩn chất bơi trơn phương pháp tính tốn tuổi thọ danh định 9.3 Phụ lục A B.2 Ký hiệu Phụ lục áp dụng ký hiệu Điều ký hiệu sau E mơđun đàn hồi, tính newton milimét vng E (X) tích phân elliptic tồn phần loại hai e số dịng vịng ngồi vịng phẳng (lắp thân hộp) F(p) chênh lệnh độ cong tương đối I số dòng vòng vịng phẳng (lắp chặt trục) K (X) tích phân elliptic toàn phần loại Qu tải trọng mỏi giới hạn tiếp xúc đơn nhất, tính Newton re bán kính rãnh đường lăn mặt cắt ngang vịng ngồi, tính milimét ri bán kính rãnh đường lăn mặt cắt ngang vòng trong, tính milimét X tỷ số bán trục dài bán trục ngắn elip tiếp xúc y thông số phụ y =  vị trí góc lăn, tính độ vE hệ số Poisson p độ cong mặt tiếp xúc, tính milimét lũy thừa -1 p tổng độ cong, tính milimét lũy thừa -1 Dw cos  D pw Hu ứng suất tiếp xúc Hertz đạt tới giới hạn mỏi vật liệu đường lăn, tính Newton milimét vng B.3 Tải trọng mỏi giới hạn, Cu B.3.1 Quy định chung Hệ số tuổi thọ sửa đổi aISO biểu thị hàm số tỷ số Cu/P, nghĩa tải trọng mỏi giới hạn chia cho tải trọng động tương đương giải thích 9.3.2 Một phương pháp tiên tiến để tính tốn tải trọng mỏi giới hạn dẫn B.3.2 áp dụng ứng suất tiếp xúc lăn đường lăn 1500 MPa 3) ứng suất tiếp xúc giới thiệu sử dụng cho ổ lăn thông dụng vật liệu chất lượng cao có chất lượng chế tạo tốt MPa = N/mm Để đánh giá thô Cu, dùng phương pháp đơn giản hóa giới thiệu B.3.3 B.3.2 Phương pháp tiên tiến để tính tốn tải trọng mỏi giới hạn, Cu B.3.2.1 Tải trọng mỏi giới hạn tiếp xúc đơn B.3.2.1.1 Quy định chung Tải trọng mỏi giới hạn tiếp xúc đơn tải trọng ứng suất vật liệu đường lăn vừa đạt tới giới hạn mỏi vật liệu Đối với tiếp xúc điểm, tính tốn tải trọng theo cách phân tích tiếp xúc theo đường profin u cầu phải có phân tích số phức tạp B.3.2.1.2 Ổ bi Để tính tốn tải trọng mỏi giới hạn, phải sử dụng bán kính cong thực tế bi đường lăn Tải trọng mỏi giới hạn tiếp xúc đơn đường lăn vòng (vòng lắp chặt trục) tiếp xúc đơn đường lăn vịng ngồi (vịng lắp thân hộp) tính tốn sau (B.1) Tỷ số bàn trục dài bán trục ngắn elip tiếp xúc rút ta từ phương trình (B.2) 1  K ( )    1  F (  ) 0    E (  )  (B.2) Tích phân elliptic tồn phần loại phương trình (B.2) (B.3) tích phân elliptic tồn phần loại (B.4) Tổng độ cong (mặt) tiếp xúc đường lăn vòng (vòng lắp chặt trục) phương trình (B.1) p i   y D     w  Dw   y 2ri  (B.5) tổng độ cong (mặt) tiếp xúc đường lăn vịng ngồi (vịng lắp thân hộp) p e    D     w  Dw    2re  (B.6) Chênh lệnh độ cong tương đối (mặt) tiếp xúc đường lăn vòng (vòng lắp chặt trục) (B.7) chênh lệnh độ cong tương đối (mặt) tiếp xúc đường lăn vịng ngồi (vịng lắp thân hộp) (B.8) 1+g 2re Khi tính tốn tải trọng mỏi giới hạn mặt tiếp xúc chịu tải nặng đường lăn vòng (vòng lắp chặt trục) Qui đường lăn vịng ngồi (vịng lắp thân hộp) Q ue cần xem xét đặc điểm hình học mặt tiếp xúc thực tế, nghĩa bán kính cong bi đường lăn Khi tính tốn tải trọng giới hạn Cu áp dụng giá trị nhỏ hai giá trị Qui Que, nghĩa Qu = (Qui, Que) (B.9) Đối với ổ bi tự lựa, cho phép tải trọng mỏi giới hạn cao 60 % giá trị tương ứng ổ bi đỡ mặt tiếp xúc đường lăn vịng ngồi Tương tự với tải trọng tĩnh ISO 76, chấp nhận ứng suất tiếp xúc cao mặt tiếp xúc đường lăn vịng ngồi B.3.2.1.3 Ổ đũa Khi tính tốn tải trọng mỏi giới hạn mặt tiếp xúc chịu tải nặng đường lăn vòng (vòng lắp chặt trục) Qui đường lăn vịng ngồi (vịng lắp thân hộp) Q ue cần xem xét đặc điểm hình học mặt tiếp xúc thực tế, nghĩa bán kính cong profin lăn đường lăn Việc tính tốn ứng suất tiếp xúc tiếp xúc đường profin cần đến phép phân tích số phức Các phương pháp tính tốn thích hợp quy định tài liệu tham khảo [8], [9], [10] Các phương trình Hertz cho tiếp xúc đường vật hình trụ trịn tài liệu tham khảo [11] không đầy đủ B.3.2.2 Tải trọng mỏi giới hạn ổ đầy đủ B.3.2.2.1 Quy định chung Tải trọng mỏi giới hạn Cu ổ đầy đủ xác định cách đưa tải trọng mỏi giới hạn nhỏ tiếp xúc chịu tải cao Qu [xem phương trình (B.9)] vào phương trình (B.10) đến (B 17) B.3.2.2.2 Ổ bi đỡ Cu = 0,2288 ZQu i cos  100   Cu = 0,2288 ZQu i cos  D   pw  B.3.2.2.3 Ổ Dpw > 100 mm (B.11) Dpw ≤ 100 mm (B.12) Dpw > 100 mm (B.13) Dpw ≤ 100 mm (B.14) Dpw > 100 mm (B.15) Dpw ≤ 100 mm (B.16) Dpw > 100 mm (B.17) bi chặn  100   Cu = ZQu i sin  D   pw  0,5 đũa đỡ Cu = 0,2453 ZQu i cos  100   Cu = 0,2453 ZQu i cos  D   pw  B.3.2.2.5 Ổ (B.10) 0, Cu = ZQu i sin B.3.2.2.4 Ổ Dpw ≤ 100 mm 0,3 đũa chặn Cu = ZQu i sin  100   Cu = ZQu i sin  D   pw  0,3 B.3.3 Phương pháp đơn giản hóa để tính tốn tải trọng mỏi giới hạn C u B.3.3.1 Quy định chung Để đánh giá đơn giản tải trọng mỏi giới hạn Cu cho ổ bi ổ đũa, sử dụng phương trình (B.18) đến (B.21) CHÚ THÍCH: Các kết việc đánh giá đơn giản sai khác đáng kể so với kết phương pháp tiên tiến cho B.3.2 Nên ưu tiên sử dụng kết phương pháp tiên tiến B.3.3.2 Ổ bi Cu = C0 ổ có Dpw ≤ 100 mm 22 (B.18) 0, C  100  Cu =  ổ có Dpw > 100 mm 22  D pw  (B.19) B.3.3.3 Ổ đũa Cu = C0 ổ có Dpw ≤ 100 mm 22 (B.20) 0,3 C  100  Cu =  ổ có Dpw > 100 mm 8,2  D pw  (B.21) CHÚ THÍCH: Tỷ số C0/Cu = 8,2 giới thiệu phần profin lăn Phụ lục C (tham khảo) Tính khơng liên tục tính tốn tải trọng động danh định C.1 Quy định chung Các hệ số dùng cho tính tốn tải trọng động danh định C r Ca theo tiêu chuẩn khác chút ổ bi đỡ chặn tiếp xúc góc Các phương pháp để tính đến ảnh hưởng tải trọng chiều trục đến tuổi thọ ổ khác Vì có khơng liên tục tuổi thọ tính tốn ổ có góc tiếp xúc 45 o trước tiên xem ổ đỡ sau xem ổ chặn Trong hai trường hợp, ổ chịu tác dụng tải trọng chiều trục bên Fa Phụ lục giải thích hệ số tải trọng danh định cho tính tốn tải trọng động danh định Cr Ca lại khác cách tính tốn lại tải trọng danh định để đưa so sánh xác điều kiện C.2 Ký hiệu Phụ lục áp dụng ký hiệu Điều ký hiệu sau Caa tải trọng động chiều trục danh định điều chỉnh ổ chặn ( > 45 o), tính Newton Car tải trọng động chiều trục danh định điều chỉnh ổ đỡ ( < 45 o), tính Newton re bán kính rãnh đường lăn mặt cắt ngang vịng ngồi, tính milimét ri bán kính rãnh đường lăn mặt cắt ngang vòng trong, tính milimét  hệ số ứng suất tiếp xúc C.3 Các hệ số khác cho tính tốn tải trọng danh định tải tương đương ổ bi đỡ chặn tiếp xúc góc Khi so sánh tuổi thọ ổ đỡ ổ chặn hai ổ xem chịu tác dụng tải trọng chiều trục bên Fa a) ổ bi chặn tiếp xúc góc C L10 =  a P  a   Ca   =     Fa  - bao gồm tính tốn Ca - phù hợp bi đường lăn ri/Dw ≤ 0,54 re/Dw ≤ 0,54 - hệ số ứng suất tiếp xúc  = 0,9 - hệ số Y (Ca = Cr/Y), Y=  0,4 cot g      0,333 sin   (C.1) b) ổ bi đỡ tiếp xúc góc (đỡ chặn) Ca =  Cr    Y  3 C   C  C  L10 =  r  =  r  =  a   P   YF   F   r   a  a (C.2) - bao gồm tính tốn Cr - phù hợp bi đường lăn ri/Dw ≤ 0,52 re/Dw ≤ 0,53 - hệ số ứng suất tiếp xúc  = 0,95 Hệ số Y tính tốn theo phương trình (C.1) toàn bi chịu tải hầu hết ổ bi chặn Biểu thức 1-0,333 sin phương trình (C.1) có tính đến ảnh hưởng âm (khơng có lợi) thực tế tồn bi chịu tải bao gồm giá trị c ổ bi chặn tiếp xúc góc Bảng Các ổ đỡ chủ yếu chịu tải trọng hướng kính nhiều bi khơng chịu tải chịu tải nhẹ Ảnh hưởng âm (không thuận lợi) biểu thức 1-0,333 sin mà giảm hệ số Y tính tốn cho ổ bi đỡ tiếp xúc góc (đỡ chặn) Bảng C.4 So sánh tải trọng động chiều trục danh định điều chỉnh C ar Caa ổ bi đỡ chặn tiếp xúc góc C.4.1 Quy định chung Đối với số ứng dụng, ổ bi đỡ chặn tiếp xúc góc có góc tiếp xúc  ≤ 45 o  > 45 o chế tạo với phù hợp bi đường lăn, cần có tính tốn so sánh tải trọng chiều trục thực danh định chúng Các tải trọng động danh định Cr Ca tính tốn sử dụng tiêu chuẩn lấy từ catalog ổ cho tài liệu Tuy nhiên, mô tả C.3, Cr Ca tính tốn với giá trị khác phù hợp, hệ số  hệ số Y cho ổ đỡ ổ chặn Nếu thực việc tính tốn so sánh C r Ca phải tính tốn lại đến tải trọng động chiều trục danh định C ar Caa dựa giá trị phù hợp, hệ số  hệ số Y Có thể thực việc tính tốn lại sử dụng phương trình (C.3), (C.4), (C.7) (C.8) cho hai phù hợp khác – phù hợp ổ đỡ phù hợp ổ chặn – xác định 5.1 6.1.1 Sự so sánh tải trọng danh định chủ yếu có lợi ổ làm việc ứng dụng tải trọng chiều trục chiếm ưu thế, so sánh tải trọng động chiều trục danh định có liên quan đến Phụ lục Giả sử góc tiếp xúc  khơng đổi, khơng phụ thuộc vào tải trọng chiều trục, điều có nghĩa độ xác giảm ổ có góc tiếp xúc nhỏ, chịu tải trọng nặng C.4.2 Các ổ bi tiếp xúc góc có phù hợp với ổ đỡ (ri/Dw ≤ 0,52 re/Dw ≤ 0,53) Car = 2,37 tg (1-0,333 sin) Cr (C.3) Caa = 1,24 Ca (C.4)  L10 =  C ar  F  a       L10 =  C aa   F   a (C.5) (C.6) C.4.3 Các ổ bi tiếp xúc góc có phù hợp với ổ chặn (ri/Dw ≤ 0,54 re/Dw ≤ 0,54) Car = 1,91 tg (1-0,333 sin) Cr (C.7) Caa = Ca (C.8) C.5 Ví dụ C.5.1 Ổ bi tiếp xúc góc có  = 45 o So sánh tải trọng động chiều trục danh định điều chỉnh C ar Caa ổ bi wtiếp xúc góc  = 45 o ổ xem ổ đỡ ổ chặn Đối với với ổ lựa chọn (D wcos)/ Dpw = 0,16 i = Ổ có phù hợp với ổ đỡ Khi xem ổ đỡ Cr tính tốn theo phương trình (1), nghĩa Cr = Kc, K hệ số bao gồm tất thông số ổ đỡ chặn này, theo Bảng 2, c = 59,6 Phương trình (C.3) cho Car = 2,37 x tg 45o x (1-0,333 sin 45o) x K x 59,6 = 108 K Khi xem ổ chặn Ca tính tốn theo phương trình (6), nghĩa C a = Kc tg Hệ số c= 85,1 từ Bảng Phương trình (C.4) cho Caa = 1,24 x K x 85,1 x tg 45o = 106 K Các tính tốn tải trọng động Car  Caa khơng có gián đoạn C.5.2 Ổ bi tiếp xúc góc có  = 40 o Tính tốn tải trọng động chiều trục danh định Car ổ bi tiếp xúc góc dẫy có góc tiếp  = 40 o Ổ có phù hợp với ổ chặn Dw /Dpw = 0,091, đường kính bi Dw= 7,5 mm số lượng bi Z = 27 Theo Bảng 2, (Dw cos 40o)/Dpw = 0,091 x cos 40o= 0,07, c = 51,1 Phương trình (1) cho Cr = 1,3 c (cos)0,7 Z2/3 Dw1,8 = 1,3 x 51,1 x ( cos 40 o) 0,7 x 27 2/3 x 7,51,8 = 18651 CHÚ THÍCH: Tải trọng danh định dựa phù hợp với ổ đỡ Theo phương trình (C.7) Car = 1,91 tg 40 o x (1-0,333 x sin 40 o) x 18651 = 23493 Car = 23500 N C.5.3 Ổ bi tiếp xúc góc có  = 60 o Tính toán tải trọng động chiều trục danh định Caa ổ bi tiếp xúc góc dẫy có góc tiếp xúc a = 60 o Ổ có phù hợp với ổ chặn Dw /Dpw= 0,091, đường kính bi Dw= 7,5 mm số lượng bi Z = 27 Theo Bảng 4, (Dw cos 60 o)/Dpw = 0,91 x cos 60 o = 0,046, c = 61,12 Phương trình (6) cho Ca = 1,3 c (cos)0,7 (tga) Z2/3 Dw1,8 = 1,3 x 61,12 x (cos 60o) 0,7 x tg 60o x 272/3 x 7,51,8 = 28663 CHÚ THÍCH: Tải trọng danh định dựa phù hợp với ổ chặn Theo phương trình (C.8) Caa = Ca = 28700 N THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 4) [1] ISO/TR 16281 , Rolling bearings – Methods for calculating the modified reference rating life for universally loaded bearings (Ổ lăn – Phương pháp tính tốn tuổi thọ chuẩn danh định sửa đổi ổ chịu tải thông dụng) [2] ISO/TR 1281-2 4), Rolling bearings – Explanatory notes on ISO 281 – Part 2: Modified rating life calculation, based on a systems approach of fatigue stresses (Ổ lăn – Lời ghi giải thích ISO 281 – Phần 2: Tính tốn tuổi thọ danh định sửa đổi dựa phương pháp tính tốn ứng suất mỏi) Đang soạn thảo [3] IOANNLDES, E, BERGLING, G, GABELLI, A, An Anatytical Formulation for the Life of Rolling bearings, Acta Polytechnica Scandinavica, Mechanical Engineering Series No 137, The Finnish Academy of Technology, 1999 (Cơng thức tính tốn phân tích tuổi thọ ổ lăn) [4] HARRIS, T A Rolling bearings Analysis, 4th Edition, john Wilsey & Sons inc, 2001 (Phân tích ổ lăn) [5] ISO 11171, Hydraulic fluid power – Calibration of automatic particle counters for liquids (Thủy – Hiệu chuẩn máy đếm hạt tự động chất lỏng) [6] ISO 16889, Hydraulic fluid power filters – Multi-pass method for evaluating filtration performance of a filter element (Bộ lọc chất lỏng thủy lực – Phương pháp nhiều bước để đánh giá tính lọc phần tử lọc) [7] ISO 4406, Hydraulic fluid power – Fluids – Methods for coding the level of contamination by solid particles (Thủy – Chất lỏng – Các phương pháp mã hóa mức nhiễm bẩn hạt rắn) [8] REUSNER, H Druckflachenbelastung und Oberflachenverschiebung im Walzkontkt von Rotations-korpern, Diss TH Karisruhe, 1977 [9] DE MUL, j M, Kalker, j.j, Fredrlksson, B The Contact Between Arbitrarily Curved odies of Finite Dimensions, Transactions of the ASME, journal of Tribology, 108, jan 1986, pp 140-148 (Sự tiếp xúc vật thể cong tùy ý có kích thước hữu hạn – Báo cáo khoa học ASME) [10] HARTNETT, M.j.A General Numerical Solution for Elastic body Contact Probiems, ASME, Applied Mechanics Division, 39, 1980, pp 51-66 (Nghiệm số chung cho toán tiếp xúc vật thể đàn hồi) [11] HERTZ, H Uber Berthing festr elastischer Korper und uber die Hart, Verhandlungen des Vereins zur Beforderung des GewerbefliBes, 1882, pp 449-463