5 ổ lăn, khớp nối

PHẦN V – CHỌN Ổ LĂN VÀ NỐI TRỤC Chọn ổ lăn cho trục I  Số liệu thiết kế: - n1 = 1455 (vòng/phút) - d1-2 = d1-4 = 25 (mm): Đường kính ngõng trục - Phản lực tổng ổ: RA1  RA1 x  RA1 y  299,12  198,82  359,1( N ) RB1  RB1 x  RB1 y  955,32  376,62  1026,9( N ) Fa1  399,8( N ) Vì RB1 > RA1 nên ta tính toán để chọn ổ gối B1 - Thời gian làm việc: Lh = 14720 (giờ)  Tính tốn: a) Chọn ổ cỡ ổ: Ngoài chịu lực hướng tâm, ổ chịu thêm lực dọc trục khơng q lớn nên ta chọn bi đỡ 1dãy cỡ nhẹ, kí hiệu 205 Thơng số sau: Kí d D B rR(mm Đườn C Co hiệu (mm) (mm) (mm) ) g kính (kN) (kN) 11 7,09 bi 205 25 b) Sơ đồ bố trí ổ: 52 15 1,5 (mm) 7,94 Hình 5.1: Sơ đồ bố trí ổ lăn trục I c) Kiểm nghệm khả tải động ổ: - Tải trọng quy ước: Q   XVRB1  YFa1  kt k t Trong đó: V = 1: Hệ số kể đến ảnh hưởng vòng quay Kt = 1: Hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ Kd = 1,1: Hệ số kể đến ảnh hưởng đặc tính tải trọng Fa1 399,8   0,06 � e  0, 43 Co 7090 Fa1 399,8   0,39  e VRB1 1.1026,9  Chọn X = 1; Y =  Q = 1.1.1026,9.1.1,1 = 1129,6 (N) - Tải trọng tương đương: QE  � Q L  �L i i i Q ( Q1 lh1 Q lh ) ( ) Q lh Q l2  1129,6 13 23 36  0,73 59 59  952,3( N ) - Tuổi thọ tính triệu vòng quay: L - 60nLh 60.1455.14720   1285,1 106 106 (Triệu vòng) Khả tải động ổ: Ct  QE m L  952,3 1285,1  10353,5 N  10,35kN < C = 11 (kN) Vậy, ổ làm việc đảm bảo khả tải động d) Kiểm nghiệm khả tải tĩnh ổ: Để phòng biến dạng dư, ổ chọn thỏa mãn điều kiện: Qt �C0 Trong đó: Co khả tải tĩnh (tra bảng tiêu chuẩn) Qt  X o Fr  0,6.1026,9  616,14( N )  0,62( kN ) Như vậy, Qt  0,62( kN ) �Co  7,09( kN ) Vậy, ổ làm việc đảm bảo khả tải tĩnh Chọn ổ lăn cho trục II  Số liệu thiết kế: - n2 = 523 (vòng/phút) - d2-2 = d2-4 = 45 (mm): Đường kính ngõng trục - Phản lực tổng ổ: RA2  RA2 x  RA2 y  2837  1163,2  2837, 2( N ) RB  RB x  RB y  3430,62  3314,22  4470( N ) - Lực dọc trục: Fa2 = 399,8 (N) Fa3 = 10721 (N) - Thời gian làm việc: Lh = 14720 (giờ) - Tải trọng va đạp nhẹ  Tính toán: a) Chọn loại ổ cỡ ổ Chọn ổ đũa trụ ngắn đỡ gối A2 cặp ổ đỡ chặn lắp theo sơ đồ chữ O gối B2 b) Sơ đồ bố trí: Hình 5.2: Sơ đồ bố trí ổ lăn trục II c) Chọn ổ gối A2  Chọn ổ cỡ ổ: Chọn ổ đũa trụ ngắn đỡ cỡ nhẹ, kí hiệu ổ 2307 có thơng số sau: Kí d D B r1 hiệu (mm) (mm) (mm) r2 Đường kính chiều dài lăn (mm) C Co (kN) (kN)  Ki 2209 45 85 19 2,0 2,0 10 35,3 25,7 ểm nghệm khả tải động ổ: - Tải trọng quy ước: QA2=(XVRa2 + YFa2)ktkd Trong đó: RA2 = 2837,2 (N), Fa2 = 399,8 V = 1: Hệ số kể đến ảnh hưởng vòng quay Kt = 1: Hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ Kd = 1,1: Hệ số kể đến ảnh hưởng đặc tính tải trọng X = 1: Hệ số tải trọng hướng tâm Y = 0: Hệ số tải trọng dọc trục Q = 1.1.2837,2.1.1,1 = 3120,92 (N) - Tải trọng tương đương: QE  Q 10 10 10 Q l Q l ( ) h1  ( ) h Q lh Q l2 10 23 36  3120,92  0,7 59 59  2644,4( N ) 10 10 - Tuổi thọ tính triệu vòng quay: L 60nLh 60.520.14720   549,3 106 106 (Triệu vòng) - Khả tải động ổ: Ct  QE m L  2644,4 549,3  21656,9 N  21,66kN < C = 35,3 (kN) Vậy, ổ làm việc đảm bảo khả tải động  Kiểm nghiệm khả tải tĩnh ổ: Để phòng biến dạng dư, ổ chọn thỏa mãn điều kiện: Qt �C0 Trong đó: Co khả tải tĩnh (tra bảng tiêu chuẩn) Qt  RA2  2837,2( N )  2,84( kN ) Như vậy, Qt  2,84( kN ) �Co  25,7( kN ) Vậy, ổ làm việc đảm bảo khả tải tĩnh d) Chọn ổ gối B2  Chọn ổ cỡ ổ: Chọn ổ đũa côn cỡ trung rộng, thông số sau: Kí d D D1 d1 hiệu (mm (mm (mm (mm (o 760 ) 45 ) 100 ) 78,5 ) 70,3 ) 11 B C1 T r r1 3 38,2 2, 0, 5 a C (kN ) 104 Co (kN ) 90,5  Kiểm nghệm khả tải động ổ: - Tải trọng quy ước: Q=0.6.(XVRB2 + YFa3)ktkd Trong đó: V = 1: Hệ số kể đến ảnh hưởng vòng quay Kt = 1: Hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ Kd = 1,1: Hệ số kể đến ảnh hưởng đặc tính tải trọng Ta có: e  1,5 tan( )  1,5 / tan(11)  0, 29 Fa 10721   2,  e V Fr 1.4470  X = 0,4  Y = 0,4.cot(a)=0,4.cot(11)=2,06  Q = 0.6.(0,4.1.4470+2,06.10721).1.1,1 = 15756,4 (N) - Tải trọng tương đương: QE  Q 10 Q1 103 lh1 Q 103 lh ( ) ( ) Q lh Q l2 10 23 36  15756,4  0,7 59 59  13350,7( N ) 10 - Tuổi thọ tính triệu vòng quay: L - 10 60nLh 60.523.14720   461,9 106 106 (Triệu vòng) Khả tải động ổ: Ct  QE m L  13350,7 461,9  103201,7 N  103,2kN < C = 104 (kN) Vậy, ổ làm việc đảm bảo khả tải động  Kiểm nghiệm khả tải tĩnh ổ: - Tải trọng tĩnh quy ước: Qt  RB � � Qt  X RB  Y0 Fa � X o  0,5 Trong đó: Y0  0,22.cot( )  0,22.cot(11)  1,13 Qt lấy theo giá trị lớn giá trị sau: Qt  4470( N )  4, 47( kN ) � � Qt  0,5.4470  1,13.10721  14349,73  14,3( kN ) �  Qt = 14,3 (kN) < C0 = 90,50 (kN) Vậy, ổ làm việc đảm bảo khả tải tĩnh Chọn ổ lăn cho trục III  Số liệu thiết kế: - n3 = 26 (vòng/phút) - d3-1 = d3-3 = 75 (mm): Đường kính ngõng trục - Phản lực tổng ổ: RA3  RA3 x  RA3 y  10993,92  34952  11536,1( N ) RB  RB x  RB y  10600,82  4072  10608,6( N ) - Lực dọc trục Fa4 = 2123 (N) - Thời gian làm việc: Lh = 14720 (giờ)  Tính tốn: a) Chọn ổ cỡ ổ: Do vận tốc quay trục thấp tải trọng tác dụng lên ổ tương lớn, để cố định xác vị trí trục bánh vít, ta chọn ổ đũa côn lắp theo chữ O Tra bảng chọn loại ổ đũa cỡ nhẹ, , kí hiệu 7214 Thơng số sau: Kí d D D1 d1 B C1 T hiệu (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (kN) (kN) 7215 75 130 111,5 101,5 25 22 27,25 b) Sơ đồ bố trí ổ: r r1 2,5 0,8 a C (kN) 14,5 97,60 Co (kN) 84,50 Hình 5.3: Sơ đồ bố trí ổ lăn trục III c) Kiểm nghệm khả tải động ổ: Q A3  ( X 0VRA3  Y0 FaA3 )kt k d - Tải trọng quy ước: QB  ( X 0VRB  Y0 FaB3 ) kt kd - Ngoài tải trọng R Fa, ổ chịu thêm lực dọc trục Fs biểu diễn sơ đồ Trong đó: Fs  0,83eRi  0,85.1,5 tan(14,50) Ri FsA3  0,83eRA3  0,85.1,5 tan(14,50).11536,1  3803,9( N ) FsB  0,83eRB  0,85.1,5 tan(14,50).10608,6  3498,1( N )  �F �F aA3  FSB  Fa  3803,9  2123  5926,9( N ) aB  FSA3  Fa  3498,1  2123  1375,1( N )  �F F Ta thấy: � aA  FSA3  FaA3  5926,9( N ) aB  FSB  FaB  3498,1( N ) V = 1: Hệ số kể đến ảnh hưởng vòng quay Kt = 1: Hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ Kd = 1,1: Hệ số kể đến ảnh hưởng đặc tính tải trọng Ta có: e  1,5 tan( )  1,5 tan(14,50)  0,39 FaA3 5926,9   0,51  e � X  0, 4, Y0  0,4.cot(13,83)  1,62 V RA3 1.11536,1 FaB 3498,1   0,33  e � X  1, Y0  V RB 1.10608,6 QA3  (0,4.1.11536,1  1,62.5926,9).1.1,1  15637,6( N ) QB  1.1.10608,6.1.1,1  11669,5( N )  - Tải trọng tương đương: QE  Q 10 Q1 103 lh1 Q 103 lh ( ) ( ) Q lh Q l2 10 23 36  15637,6  0,7 59 59  13250,1( N ) 10 - Tuổi thọ tính triệu vòng quay: L - 10 60nLh 60.26.14720   23 106 106 (Triệu vòng) Khả tải động ổ: Ct  QE m L  13250,1 23  37681,5 N  37,7kN < C = 95,90 (kN) Vậy, ổ làm việc đảm bảo khả tải động d) Kiểm nghiệm khả tải tĩnh ổ: Tải trọng tĩnh quy ước: + Qt  RB � � Qt  X RB  Y0 FaA3 � Trong đó: X o  0,5 Y0  0, 22.cot( )  0, 22.cot(14,50)  0,85 Qt lấy theo giá trị lớn giá trị sau: Qt  11536,1( N )  11,54( kN ) � � Qt  0,5.11536,1  0,89.5926,9  11043  11,04( kN ) � Qt = 11,54 (kN) < C0 = 82,10 (kN)  Vậy, ổ làm vệc đảm bảo khả tải tĩnh Chọn khớp nối a) Chọn khớp nối nối trục vòng đàn hồi - Đặc điểm khớp loại cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo, dễ thay thế, làm việc bình thường độ lệch tâm từ 0,2 – 0,6 (mm), độ lệch góc đến 1o - Với momen xoắn trục I T1 = 40300,3 (Nmm) = 40,3 (Nm)  Theo bảng 16.10a(II)/68, ta có kích thước nối trục vòng đàn hồi sau: T 63 d 25 D dm 100 50 L I 124 60 d1 45 Do 71 Z nma B B1 L1 D3 l2 x 5700 28 21 20 20 Hình 5.4: Kết cấu nối trục đàn hồi b) Kiểm nghiệm điều kiện sức bền dập vòng đàn hồi - Ta có cơng thức: d  2kT �[ ]d zDo d c l3 Trong đó: + K = 1,5: Hệ số chế độ làm việc +l3 = 15 mm + dc = 10 (mm) + [  d ] = 2-4 MPa  d  2.1,5.40,3  1,89 �[ ]d 6.71.10.15 Vậy, điều kiện bền dập thỏa mãn c) Kiểm nghiệm điều kiện sức bền chốt u  Trong đó: + l0 = l1 + l2/2 = 31 (mm) kTlo �[ ]d 0,1Do d 3c z + [  u ] = 60 – 80 (MPa) u   1,5.40300,3.31  44 �[ ]u 0,1.103.71.6 Vậy , điều kiện sức bền chốt thỏa ... 36  0,73 59 59  952 ,3( N ) - Tuổi thọ tính triệu vòng quay: L - 60nLh 60.1 455 .14720   12 85, 1 106 106 (Triệu vòng) Khả tải động ổ: Ct  QE m L  952 ,3 12 85, 1  10 353 ,5 N  10,35kN < C = 11... (kN) (kN) 72 15 75 130 111 ,5 101 ,5 25 22 27, 25 b) Sơ đồ bố trí ổ: r r1 2 ,5 0,8 a C (kN) 14 ,5 97,60 Co (kN) 84 ,50 Hình 5. 3: Sơ đồ bố trí ổ lăn trục III c) Kiểm nghệm khả tải động ổ: Q A3  ( X... Fa, ổ chịu thêm lực dọc trục Fs biểu diễn sơ đồ Trong đó: Fs  0,83eRi  0, 85. 1 ,5 tan(14 ,50 ) Ri FsA3  0,83eRA3  0, 85. 1 ,5 tan(14 ,50 ).1 153 6,1  3803,9( N ) FsB  0,83eRB  0, 85. 1 ,5 tan(14 ,50 ).10608,6