TÍNH TOÁN CHỌN Ổ LĂN CHO CÁC TRỤC potx

PHẦN IV : TÍNH TOÁN CHỌN Ổ LĂN CHO CÁC TRỤC1.

PHẦN IV : TÍNH TOÁN CHỌN Ổ LĂN CHO CÁC TRỤC

1 Chọn ổ lăn cho trục I của hộp giảm tốc :

- Các số liệu đã có như sau :

Tốc độ quay : n= 480 (v/p)

Thời hạn sử dụng : 24000 giờ

Tải trọng : va đập nhẹ

- Phản lực tại các ổ đã tính được :

XA = 2490N; YA = 2570,1N

XB = 4672,65N; YB = 2374,6 N

Fr0 = FrA =√X2A

+Y2A

=√2490 2 +2570,1 ² = 3578,48 N

Fr1 = FrB = √X2B+Y B2=√4672,652+ 2374,6 ² = 5241,41 N

- Lực dọc trục: F a 1 = 297 N

- Đường kính ngõng trục 25 mm

- Xét tỷ số : F a 1

F r 0=

297 3578,48=0,064<0,3 ;

F a 1

F r 1

= 297

5241,41=0,043<0,3

Với tải trọng nhỏ có cả lực hứơng tâm và lực dọc trục tại các ổ và yêu cầu về độ cứng của ổ đỡ trục bánh răng côn

Hình vẽ

Ay Ax

By

bx Fa1

- Chọn sơ bộ ổ đũa côn cỡ nhẹ

+ kí hiệu :7205

+ khả năng tải động : C = 23,9 KN

+ góc tiếp xúc : α = 13,5o

 Tính kiểm nghiệm khả năng tải đông của ổ

-Theo bảng 11.4/t216/q1 với ổ đũa đỡ chặn:

e = 1,5.tgα= 1,5.tg 13,5o= 0,36

-Theo 11.7/t217/q1 lực dọc trục do lực hướng tâm sinh ra trên các ổ

FSA = 0,83.e.FrA = 0,83.0,36 3578,48 = 1069,25 N

FSB = 0,83.e.FrB = 0,83.0,36 5241,41 = 1566,13 N

-Theo 11.5/t218/q1 với sơ đồ bố trí ổ đã chọn trên

∑F aB = FSA + Fa1 = 1069,25 +297 = 1297,25 N < FSB

Do đó lấy : F aB= ∑F aB=1297,25 N

∑F aA=F sB−F a1=1566,13−297=1337,13 N >FsA

Do đó lấy : F aA= 1337,13N

-Xác định hệ số tải trọng hướng tâm và hệ số tải trọng dọc trục : X,Y

FaB / V.FrB = 1297,25/ 1 5241,41= 0,25 < e = 0,36

FaA/V.FrA = 1337,13/ 1 3578,48 = 0,38 > e = 0,36

Tra bảng 11.4/t215/q1,ta được :

X0 = 0,4

Y0 = 0,4.cotgα= 0,4 cotg13,5 = 1,66

X1 = 1

Y1 = 0

 Xác định tải trọng động qui ước

Theo công thức 11.3/t214/q1,ta có:

Q = (X.V.Fr +Y.Fa).Kt.Kđ

Trong đó :Q : Tải trọng động qui ước

Fr ,Fa : Tải trọng hướng tâm và tải trọng dọc trục

V = 1: Hệ số kể đến vòng trong quay

kt : Hệ số kể tới ảnh hưởng của nhiệt độ ,kt=1

kđ : Hệ số kể đến đặc tính tải trọng , tải trọng va đập nhẹ

⇒ kđ = 1,3 Vậy ta có tải trọng qui ước tại A và B là :

QB= (X0.V.FrB +Y0.FaB).Kt.Kđ

= (0,4.1 5241,41+1,66.1297,25).1.1,3

= 5542,51 N

QA = (X1.V.FrA +Y1.FaA).Kt.Kđ

= (1.1 3578,48 +0 1337,13).1.1,3

= 4652,02 N

Như vậy chỉ cần tính cho ổ B (1) là ổ chịu lực tốt hơn.Theo công thức

11.13/t219/q1 tải trọng động tương đương:

Q E=m√ ∑Q i m L i

∑L i

L i thời hạn ,tính bằng triệu vòng quay ,khi chịu tải trọng Q i

m là bậc của đường cong mỏi khi thử về ổ lăn , đối với ổ đũa thì

Q E=Q E 1=Q1.

10 3

√ (Q01

Q01)103

. L h 1

L h +(Q02

Q01)103

. L h 2

L h +(Q03

Q01)103

. L h 3

L h

= 5542,51.

10 3

√ (11)103 .2

7+(0,81 )103 .3

7+(0,31 )103 .2

7

= 4487,22 N

Theo cụng thức 11.1/t213/q1, khả năng tải động của ổ :

Cđ = QE m

√L

Trong đú : Cđ :khả năng tải động của ổ

L : tuổi thọ tớnh bằng triệu vũng quay, từ cụng thức 11.2/ t213/q1 suy ra :

L = 60.n.10-6Lh

= 60.480.10-6.24000 = 691,2

⇒ Cd = 4487,22.103

√691,2 = 31904,98 N 31,90 KN

⇒ Cd < C = 40 KN

d = 25 mm T = 16,25 mm C0 = 17,9 KN

D = 52 mm C = 23,9 KN

Đối với trờng hợp ổ lăn làm việc với số vòng quay n > 10 (vòng/phút), ta kiểm tra khả năng tải tĩnh nhằm tránh biến dạng d hoặc dính bề mặt tiếp xúc theo điều kiện:

Qt  C0

Trong đó:

C0 - khả năng tải tĩnh của ổ; với kiểu ổ lăn đã chọn, ta có: C0 = 17,9(kN)

Qt = X0 Fr + Y0 Fa

Theo bảng 11.6/t221/q1, với ổ đũa cụn :

Xo=0,5

Yo=0,22cotgα =0,22.cotg13,5 0 =0,92

¿ >Q t=X o F r 1+Y o F a 1=0,5 661+1,66.297=823,5 N

Vậy Q t<F r 1<< Co= 29,9 KN=29900 N

2 Chọn ổ lăn cho trục trung gian II của hộp giảm tốc:

- Cỏc số liệu đó cú như sau :

Tốc độ quay : n= 120 (v/p)

Thời hạn sử dụng : 24000 giờ

Tải trọng : va đập nhẹ

- Phản lực tại cỏc ổ đó tớnh được :

XE = 722,52N ; YE = 1590N

XG = 4458N ; YG = 4975,66N

FrE =√X2E

+Y2E

=√722,52 2

+ 1590 ² = 1746,46 N

FrG = √X G2+Y G2=√44582+ 4975,66 ² = 6680,64 N

- Lực dọc trục: F a 2 = 661 N

- Đường kính ngõng trục 30 mm

- Xét tỷ số : F a 2

Fℜ=

661 1746,46=0,4>0,3 ;

F at 2

F rG=

661 6680,64=0,1<0,3 ; Với tải trọng nhỏ có cả lực hứơng tâm và lực dọc trục tại các ổ và yêu cầu về độ cứng của ổ đỡ trục bánh răng côn

Hình vẽ:

Ey

Ex

Gy Gx

Fa2

- Chọn sơ bộ ổ đũa côn cỡ nhẹ:

+ kí hiệu :7206 (bảng p2.11 trang 261)

+ khả năng tải động : C = 29,8 KN

+ góc tiếp xúc : α = 13,67o

Tính kiểm nghiệm khả năng tải đông của ổ

-Theo bảng 11.4/t216/q1 với ổ đũa đỡ chặn:

e = 1,5.tgα= 1,5.tg 13,67o= 0,369

-Theo 11.7/t217/q1 lịch dọc trục do lực hướng tâm sinh ra trên các ổ

FSE = 0,83.e.FrE = 0,83.0,369 1746,46 = 420,37 N

FSG = 0,83.e.FrG = 0,83.0,29 6680,64 = 1608,03 N

-Theo 11.5/t218/q1 với sơ đồ bố trí ổ đã chọn trên

∑F aE = FSG - Fa2= 1608,03 –661 = 947,03 N

Do đó lấy : F aE= 947 N

∑F aG=F sE+F a 2=420,37+661=1081,4 N

Do đó lấy : F aG= ¿ 1082 N

-Xác định hệ số tải trọng hướng tâm và hệ số tải trọng dọc trục : X,Y

FaG/V.FrG = 1082/1 6680,64 = 0,20

FaE/V.FrE = 947 /1 1746,46 = 0,5

Tra bảng 11.4/t215/q1,ta được :

XE = 1

YE = 0

XG = 0,4

YG = 0,4.cotgα= 0,4 cotg13,67°=¿ 1,62

Xác định tải trọng động qui ước , theo công thức 11.3/t214/q1 :

Q = (X.V.Fr +Y.Fa).Kt.Kđ

Trong đó : Q : Tải trọng động qui ước

Fr ,Fa : Tải trọng hướng tâm và tải trọng dọc trục

V = 1: Hệ số kể đến vòng trong quay

kt : Hệ số kể tới ảnh hưởng của nhiệt độ ,kt=1

kđ : Hệ số kể đến đặc tính tải trọng , tải trọng va đập vừa

⇒ kđ = 1,3 Vậy ta có tải trọng qui ước tại B và C là :

QE= (XE.V.FrE +YE.FaE).Kt.Kđ

= (1.1 1746,46 +0 947).1.1,3

= 2270,40 N

QG = (XG.V.FrG +YG.FaG).Kt.Kđ

= (0,4.1 6680,64 +1,62 1082 ).1.1,3

= 5752,6 N

Như vậy chỉ cần tính cho ổ G (1) là ổ chịu lực tốt hơn

Theo công thức 11.13/t219/q1 tải trọng động tương đương:

Q E=m√ ∑Q i m L i

∑L i

L i thời hạn ,tính bằng triệu vòng quay ,khi chịu tải trọng Q i

m là bậc của đường cong mỏi khi thử về ổ lăn , đối với ổ đũa thì

m =103 Theo sơ đồ chịu tải đề bài thay vào ta được,(đối với ổ đũa côn)

Q=Q G .

10

3

√ (Q01

Q01)103

. L h 1

L h +(Q02

Q01)103

. L h 2

L h +(Q03

Q01)103

. L h 3

L h

= 5752,6

10 3

√ (11)103 .2

7+(0,81 )103 .3

7+(0,31 )103 .2

7

= 5310,8 N

Theo công thức 11.1/t213/q1, khả năng tải động của ổ :

Cđ = Q m

√L

Trong đó : Cđ :khả năng tải động của ổ

L : tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay, từ công thức 11.2/ t213/q1 suy ra :

L = 60.n.10-6Lh

= 60.120.10-6.24000 =172,80

⇒ Cd = 5310,8.103

√172,80 = 24912,8 N 24,9 KN

⇒ Cd < C = 29,8 KN

d = 30 mm T = 17,25 mm C0 = 22,3 KN

D = 62mm C = 29,8 KN

Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh :

Theo bảng 11.6/t221/q1, với ổ đũa côn :

Xo=0,5

Yo=0,22cotgα =0,22.cotg13,670=1,15

Theo công thức 11.19 , khả năng tải tĩnh :

Q0=X o F rG+Y o F a 2=0,5.6680,64+ ,15 661

¿3935,2 N

Vậy Q0<F r 21<< Co= 22,3 KN