Phần III Chương 3.C Các chi tiết đỡ nối Ổ lăn Khái niệm chung Nội dung Công dụng * Đỡ trục * Giữ trục có vị trí xác định không gian Khái niệm chung * Tiếp nhận tải trọng Một số loại ổ lăn thông dụng Cơ sở tính tốn ổ lăn Tính tốn lựa chọn ổ lăn Ma sát ổ lăn ma sát lăn => nhỏ Cấu tạo chung Phân loại Theo khả tiếp nhận tải trọng *Ổ đỡ *Ổ đỡ chặn *Ổchặn đỡ Theo cỡ đường kính chiều rộng (khả chịu tải) * Cỡ Nhẹ/Trung/Nặng Vịng ngồi (lắp lên gối trục) * Cỡ Hẹp/Rộng Vòng (lắp lên ngõng trục) Con lăn *Ổ chặn Vòng cách Theo dạng lăn * Ổ bi * Ổ đũa trụ * Ổ đũa kim Ngồi cịn có vịng bảo vệ (shield), phía * Ổ đũa * Ổ hình tang trống Phân loại (2) Phân loại (3) Theo số dãy lăn * Ổ dãy * Ổ dãy * Ổ dãy Theo khả tự điều chỉnh vị trí Ổ tự lựa: cho phép vịng nghiêng so với vịng ngồi gỗi đỡ Ổ lắp tùy động: cho phép ổ vòng ổ di chuyển dọc trục Ổ bi đỡ Một số loại ổ lăn Ổ lăn tiêu chuẩn hóa deep groove ball bearing Loại ổ chọn phù hợp đặc tính tải trọng yêu cầu sử dụng Chịu tải hướng tâm tải dọc trục phía Khả tự lựa Có thể làm việc với vận tốc cao Tham khảo catalogue Chỉ dẫn đặc tính ổ lăn hãng sản xuất (có thể tra cứu trực tuyến Internet) Ổ bi (tiếp xúc điểm) Ổ bi lòng cầu dãy four-point ball bearing self-aligning ball bearings Chịu tải hướng tâm Chịu tải hướng tâm Chịu tải dọc trục tốt phía Chịu tải dọc trục Khả tự lựa Khả tự lựa tốt Có thể làm việc với vận tốc vừa Có thể làm việc với vận tốc cao Thích hợp với trục có khoảng cách gối lớn trục bị biến dạng uốn lớn Ổ đũa lòng cầu dãy Ổ đũa trụ ngắn đỡ barrel roller / spherical roller bearings cylindrical roller bearings Khả tự lựa tốt Khả tự lựa Có thể chịu lực dọc trục nhỏ Chịu lực dọc trục nhỏ từ phía Có thể làm việc với vận tốc vừa Có thể làm việc với vận tốc cao Ổ bi đỡ chặn dãy Ổ đũa kim angular contact ball bearings needle roller bearings Khả tự lựa Chịu lực dọc trục tốt (1 phía) => để chịu lực dọc chiều cần lắp hai ổ ngược Có thể làm việc với vận tốc cao Khơng có khả tự lựa, khơng chịu lực dọc trục Dùng có nhu cầu giảm kích thước hướng kính Ổ đũa Ổ bi chặn dãy tapered roller bearings thrust ball bearings Khả tự lựa Có khả làm việc với vận tốc vừa Không có khả tự lựa Chịu tải hướng tâm dọc trục (1 phía) tốt Để chịu lực hai phía cần lắp hai ổ ngược chiều Không chịu lực dọc trục Có thể làm việc với vận tốc vừa Ổ bi chặn đỡ Ổ đũa trụ chặn angular contact thrust ball bearings cylindrical roller thrust bearings Khơng có khả tự lựa Khơng có khả tự lựa Chịu lực dọc trục tốt (1 phía) lực hướng tâm nhỏ Chịu lực dọc trục tốt Không chịu lực hướng tâm Có thể làm việc với vận tốc cao Chỉ có khả làm việc với vận tốc thấp Ổ đũa chặn đỡ tự lựa Ký hiệu ổ lăn spherical roller thrust bearings Theo TCVN 3776-83 ổ lăn ký hiệu chữ số Ví dụ 7204, 6307 Hai chữ số cuối biểu thị đường kính ổ (mm) Đường kính ổ 10 12 15 17 20 25 … Hai số cuối Khả tự lựa tốt Chịu lực dọc trục tốt Có thể chịu lực hướng tâm Có khả làm việc với vận tốc vừa Số thứ từ phải sang biểu thị loại ổ Ví dụ ổ bi đỡ chặn, loại ổ đũa cơn… Cơ sở tính tốn ổ lăn • Sự phân bố tải khơng • Sự phân bố tải không Fr F2 Xét ổ bi đỡ Con lăn đối diện Fr chịu tải lớn F2 F0 Tải phân bố không đều, tải lớn lớn nhiều so với tải trung bình: Với ổ bi: Fo = 5.(Fr/Z) Với ổ đũa: Fo = 4,5.(Fr/Z) Ổ chặn phân bố hơn: Fr F2 F2 Fmax = 1,25.(Fa/Z) F1 F1 05 … Số thứ từ phải sang biểu thị cỡ ổ (1-> 9) ví dụ cỡ nhẹ, cỡ trung Cơ sở tính tốn ổ lăn 00 01 02 03 04 • Z = số lăn • Fr/Z, Fa/Z = tải trung bình lên lăn F1 F1 F0 Cơ sở tính tốn ổ lăn Cơ sở tính tốn ổ lăn ••• Sự thay đổi ứng suất •• Ứng suất Công thức Hertz H max 0.383 Tại điểm A Tại điểm B F0 E 2 H max Z M qn 2 1 A 1A A Fr Fo Tải Fr không đổi Hmax A 1 B 1A 1B “Vòng trong” quay Hmax B Do ta có A < B Fr HA > HB dẫn đến vòng nhanh hỏng vịng ngồi * Đối với ổ chặn ứng suất vịng lăn “Vịng ngồi” quay * Đối với ổ chặn ứng suất thay đổi không phụ thuộc vịng quay Tính tốn lựa chọn ổ lăn Tính tốn lựa chọn ổ lăn • Các dạng hỏng tiêu tính tốn •• Khả tải ổ lăn Ổ lăn bị hỏng mỏi gây tróc rỗ lăn, vịng lăn, gẫy vịng cách… Con lăn vòng lăn mòn Biến dạng dư mức Chỉ tiêu Tính ổ lăn theo khả tải động Tính ổ lăn theo khả tải tĩnh t Các giá trị cho bảng tra (catalogue) nhà sản xuất, xác định sở thực nghiệm Khả tải động (C) tải trọng tĩnh (Q) ổ tiếp nhận mà khơng 90% số ổ loại, kích thước lấy làm thí nghiệm chưa xuất dấu hiệu tróc mỏi sau L = triệu vịng quay Khi L#1 triệu Qmax=? Hoặc Q#C Lmax=? Khả tải tĩnh (C0) tải trọng tĩnh gây nên vùng tiếp xúc chịu tải lớn lăn rãnh lăn biến dạng dư tổng cộng 0.0001 giá trị đường kính lăn t