thiết kế hệ thống dẫn động cho băng tải, chương 8 pdf

Chương 8: Tính toán chọn ổ lăn 2.4.1Tính toán ổ lăn trục 1: Hình 2.8 Tr ục 1 không có lực dọc trục nên ta chọn ổ bi đỡ một dãy và lắp tuỳ động. Đường kính vòng trong ổ: ol d 20(mm) = ( theo phần tính trục ). Tải tác dụng lên ổ B: 2 2 2 2 rB Bx Bx F R R 16,77 99,17 100,58(N) = + = + = Tải tác dụng lên ổ D: 2 2 2 2 rD Dx Dx F R R 377,73 99,17 390,53(N) = + = + = . rD rB F F > nên ta tính toán chọn ổ theo ổ bên phải (Ổ tại D ). Tải trọng quy ước: Ứng với 1 T T = : ( ) D1 rD aD σ t Q X.V.F Y.F .k .k = + Trong đó: ( tra theo tài liệu tham khảo (1) ): aD σ t F 0 X 1,Y 0 k 1,3;k 1,11 V 1 = = = = = = D1 Q 1.1.390,53.1,3.1,11 563,53(N) Þ = = . Do tải trọng thay đổi theo bậc nên ta có tải trọng tương đương: 3 3 D1 1 D2 2 3 D D1 D1 h D1 h 3 3 3 D D1 Q L Q L Q Q . . . Q L Q L T 56 0,8.T 24 Q Q . . . T 56 24 T 56 24 æ ö æ ö ÷ ÷ ç ç ÷ ÷ = + ç ç ÷ ÷ ç ç ÷ ÷ ç ç è ø è ø æ ö æ ö ÷ ÷ ç ç Þ = + ÷ ÷ ç ç ÷ ÷ ç ç è ø è ø + + 3 3 3 D T 56 0,8.T 24 Q 563,53. . . 534,57(N) T 56 24 T 56 24 æ ö æ ö ÷ ÷ ç ç Þ = + = ÷ ÷ ç ç ÷ ÷ ç ç è ø è ø + + Thời gian làm việc tính bằng triệu vòng quay: h t1 6 6 60.L .n 60.38400.2880 L 6635,52 10 10 = = = ( triệu vòng ). Kh ả năng tải động tính toán: m 3 tt D C Q . L 534,57. 6635,52 10045,3(N) 10,045(kN) = = = = . Ch ọn ổ bi đỡ 1 dãy cỡ trung 304(D = 52mm, B = 15mm ) có: Khả năng tải động: tt C 12,5kN C 10,045kN = > = Khả năng tải tĩnh: ( ) 0 C 7,94 kN = . Tính l ại tuổi thọ ổ: m 3 3 D D C 12,5.10 L 12785,46 Q 534,57 æ ö æ ö ÷ ÷ ç ç ÷ = = = ÷ ç ç ÷ ÷ ç ç ÷ ÷ ç è ø è ø ( triệu vòng ) 6 6 D hD t1 10 .L 10 .12785,46 L 73990 60.n 60.2880 Þ = = = ( giờ ). Kiểm tra khả năng tải tĩnh: 3 0 rD 0 Q F 390,53N C 7,94.10 N = = < = ( thoả ). 2.4.2Tính toán ổ lăn trục 2: Hình 2.9 Để tăng độ cứng vững của ổ chịu lực dọc trục ( bên phải ), ta chọn phương án sau: Bên trái chọn ổ bi đỡ một dãy. Bên ph ải chọn hai ổ đũa côn lắp kiểu chữ O. a.Tính toán chọn ổ cho gối trái: Đường kính trong của ổ: d = 45(mm) Tải tác dụng lên ổ B: 2 2 2 2 rB Bx Bx F R R 313,49 506,79 595,91(N) = + = + = . T ải trọng quy ước: Ứng với 1 T T = : ( ) B1 rB aB σ t Q X.V.F Y.F .k .k = + Trong đó: ( tra theo tài liệu tham khảo (1) ): aB σ t F 0 X 1,Y 0 k 1,3;k 1 V 1 = = = = = = B1 Q 1.1.595,91.1,3.1 774,69(N) Þ = = . Do t ải trọng thay đổi theo bậc nên ta có tải trọng tương đương: 3 3 B1 1 B2 2 3 B B1 B1 h B1 h Q L Q L Q Q . . . Q L Q L æ ö æ ö ÷ ÷ ç ç ÷ ÷ = + ç ç ÷ ÷ ç ç ÷ ÷ ç ç è ø è ø 3 3 3 B B1 3 3 3 B T 56 0,8.T 24 Q Q . . . T 56 24 T 56 24 T 56 0,8.T 24 Q 774,69. . . 734,87(N) T 56 24 T 56 24 æ ö æ ö ÷ ÷ ç ç Þ = + ÷ ÷ ç ç ÷ ÷ ç ç è ø è ø + + æ ö æ ö ÷ ÷ ç ç Þ = + = ÷ ÷ ç ç ÷ ÷ ç ç è ø è ø + + Thời gian làm việc tính bằng triệu vòng quay: h tv 6 6 60.L .n 60.38400.1200 L 2764,8 10 10 = = = ( triệu vòng ). Kh ả năng tải động tính toán: m 3 tt B C Q . L 734,87. 2764,8 10314,1(N) 10,314(kN) = = = = . Ch ọn ổ bi đỡ 1 dãy cỡ nhẹ 209 (D = 85mm, B = 19mm ) có: Khả năng tải động: tt C 25,7kN C 10,314kN = > = Khả năng tải tĩnh: ( ) 0 C 18,1 kN = . Tính l ại tuổi thọ ổ: m 3 3 B B C 25,7.10 L 42772,8 Q 734,87 æ ö æ ö ÷ ÷ ç ç ÷ = = = ÷ ç ç ÷ ÷ ç ç ÷ ÷ ç è ø è ø ( triệu vòng ) 6 6 B hB tv 10 .L 10 .4277,8 L 59413,9 60.n 60.1200 Þ = = = ( giờ ). Kiểm tra khả năng tải tĩnh: 3 0 rB 0 Q F 595,91N C 18,1.10 N = = < = ( thoả ). b.Tính toán chọn ổ cho gối phải: Ch ọn sơ bộ hai ổ đũa côn có: ol 0 d 45mm α 14 = = Tải trọng hướng tâm chia đều cho hai ổ: ( ) 2 2 2 2 Dx Dy rD rD1 rD2 R R F 394,89 905,65 F F 494 N 2 2 2 + + = = = = = Hệ số: 0 e 1,5.tg α 1,5.tg14 0,374 = = = Các lực dọc trục phụ: ( ) D1 D2 rD1 S S 0,83.e.F 0,83.0,374.494 153,35 N = = = = Vì D1 D1 atv S S ,F 0 = > ( F atv hướng sang phải ) ( ) aD1 D2 atv F S F 153,35 3335,6 3182,25 N Þ = - = - = - å <S D1 Và ( ) aD2 D1 atv F S F 153,35 3335,6 3488,95 N = + = + = å >S D2 Do đó: lấy giá trị tính toán: ( ) aD1 D1 aD2 D1 atv F S 153,35N F S F 153,35 3335,6 3488,95 N = = = + = + = Vì rD1 rD2 F F = , và aD1 aD2 F F < nên ta chọn ổ theo D 2 . T ải trọng động qui ước: ( ) D rD2 aD2 t Q X.V.F Y.F .k .k = + Trong ú: ( tra theo ti liu tham kho (1) ): t atv rD2 0 k 1,3;k 1 V 1 F 3335,6 6,75 e 0,374 F 494 X 0,4;Y 0,4.cotg 0,4.cotg14 1,6 = = = = = > = ị = = = = ( ) ( ) D Q 0,4.1.494 1,6.3488,95 .1,3.1 9825,82 N ị = + = Do ti trng thay theo bc nờn ti trng qui c tng ng: 3/10 10 / 3 10 / 3 td D 3/10 10 / 3 10 / 3 td T 56 0,8.T 24 Q Q . . . T 56 24 T 56 24 T 56 0,8.T 24 Q 9825,82. . . 9333,7,13(N) T 56 24 T 56 24 ộ ự ổ ử ổ ử ờ ỳ ữ ữ ỗ ỗ ị = + ữ ữ ỗ ỗ ờ ỳ ữ ữ ỗ ỗ ố ứ ố ứ + + ờ ỳ ở ỷ ộ ự ổ ử ổ ử ờ ỳ ữ ữ ỗ ỗ ị = + = ữ ữ ỗ ỗ ờ ỳ ữ ữ ỗ ỗ ố ứ ố ứ + + ờ ỳ ở ỷ Kh nng ti tớnh toỏn: ( ) ( ) 1/ m 3 /10 tt td C Q .L 9333,7.2764,8 100589 N 100,589 kN = = = = . Ch n a cụn c rng 7609 ( theo ti liu tham kho (2)),cú: Kh nng ti ng: tt C 104kN C 100,589kN = > = Kh nng ti tnh: ( ) 0 C 90,5 kN = . Gúc ti p xỳc: 0 0 11 e 1,5.tg 1,5.tg11 0,292 S vũng quay ti hn: th n 4800 v / ph Kim tra s vũng quay ti hn: tv th n 1200 v / ph n 4800 v / ph ( tho ) Kiểm tra khả năng tải tĩnh: Tải trọng tĩnh qui ước: 0 0 rD2 0 aD2 Q X .F Y .F   Trong đó: 0 0 0 X 0,5 Y 0,22.cotg11 1,132      0 Q 0,5.494 1,132.3488,95 4196,5 N     Vậy:     0 0 Q 4,1965 kN C 90,5 kN     ( Thoả điều kiện tải tĩnh ) 2.4.2Tính toán ổ lăn trục 3: Hình 2.10 Ch ọn hai ổ đũa côn (sơ bộ có: 0 α 12 = ) lắp dạng O. Lực hướng tâm tác dụng lên ổ A: 2 2 2 2 rA Ax Ay F R R 1100,26 3659,95 3821,75(N) = + = + = Lực hướng tâm tác dụng lên ổ C: 2 2 2 2 rC Cx Cy F R R 113,84 4308,65 4310,15(N) = + = + = . H ệ số 0 e 1,5.tg α 1,5.tg12 0,319 = = = . Th ời gian làm việc tính bằng triệu vòng quay: h t3 6 6 60.L .n 60.38400.48 L 110,6 10 10 = = = ( triệu vòng ). Các lực dọc trục phụ:     A rA C rC S 0,83.e.F 0,83.0,319.3821,75 1011,9 N S 0,83.e.F 0,83.0,319.4310,15 1142,0 N       Suy ra:         aA C abv A aA aC A abv aC C F S F 1142 626,3 1768,3 N S F 1768,3 N F S F 1011,9 626,3 385,6 N F S 1142 N                   Với gối A: aA rA F 1768,3 0,46 e V.F 1.3821,75    0 A A X 0,4;Y 0,4.cot g α 0,4.cotg12 1,88          A A rA aA σ t A Q X .V.F Y.F .k .k Q 0,4.1.3821,75 1,88.1768,3 .1,3.1         A Q 6309 N   Với gối C: aC rC F 1142 0,27 e V.F 1.4310,15    C C X 1;Y 0      C C rC σ t Q X .V.F .k .k 1.1.1142.1,3 1484,6 N     Vì A C Q Q  nên tính toán theo ổ tại A: Tải trọng tương đương: ( ) 3/10 10 / 3 10 / 3 td A 3/10 10 / 3 10 / 3 td T 56 0,8.T 24 Q Q . . . T 56 24 T 56 24 T 56 0,8.T 24 Q 6309. . . 5993 N T 56 24 T 56 24 ộ ự ổ ử ổ ử ờ ỳ ữ ữ ỗ ỗ ị = + ữ ữ ỗ ỗ ờ ỳ ữ ữ ỗ ỗ ố ứ ố ứ + + ờ ỳ ở ỷ ộ ự ổ ử ổ ử ờ ỳ ữ ữ ỗ ỗ ị = + = ữ ữ ỗ ỗ ờ ỳ ữ ữ ỗ ỗ ố ứ ố ứ + + ờ ỳ ở ỷ Kh nng ti tớnh toỏn: ( ) ( ) 1/ m 3/10 tt td C Q .L 5993.110,6 24590,7 N 24,59 kN = = = = . Ch n a cụn c c bit nh 2007111 theo GOST( theo ti liu tham kho (2)),cú: Kh nng ti ng: tt C 49,1kN C 24,59kN = > = Kh nng ti tnh: ( ) 0 C 45,2 kN = . Gúc ti p xỳc: 0 0 12 30' 12 Tớnh li tui th: Ly gn ỳng: 0 0 12 30' 12 Ta cú: ( ) td Q 5993 N ị = m 10 / 3 A td C 49100 L 1108,6 Q 5993 ổ ử ổ ử ữ ỗ ữ ỗ ữ ị = = = ỗ ữ ỗ ữ ữ ỗ ỗ ữ ỗ ố ứ ố ứ ( triu vũng ) 6 6 A hA bv L .10 1108,6.10 L 384930,6 60.n 60.48 ( gi ). Kim tra kh nng ti tnh: Ti trng tnh qui c: 0 0 rD2 0 aD2 Q X .F Y .F Trong ú: 0 0 0 X 0,5 Y 0,22.cotg12 1,04      0A rA aA Q 0,5.F 1,04.F 0,5.3821,75 1,04.1768,3 3749,9 N       Vậy:     0 0 Q 3,7499 kN C 45,2 kN     ( Thoả điều kiện tải tĩnh ). . 1,6.3 488 ,95 .1,3.1 982 5 ,82 N ị = + = Do ti trng thay theo bc nờn ti trng qui c tng ng: 3/10 10 / 3 10 / 3 td D 3/10 10 / 3 10 / 3 td T 56 0 ,8. T 24 Q Q . . . T 56 24 T 56 24 T 56 0 ,8. T 24 Q 982 5 ,82 quay: h t3 6 6 60.L .n 60. 384 00. 48 L 110,6 10 10 = = = ( triệu vòng ). Các lực dọc trục phụ:     A rA C rC S 0 ,83 .e.F 0 ,83 .0,319. 382 1,75 1011,9 N S 0 ,83 .e.F 0 ,83 .0,319.4310,15 1142,0 N . 17 68, 3 N S F 17 68, 3 N F S F 1011,9 626,3 385 ,6 N F S 1142 N                   Với gối A: aA rA F 17 68, 3 0,46 e V.F 1. 382 1,75    0 A A X 0,4;Y 0,4.cot g α 0,4.cotg12 1 ,88 