Slide chi tiết máy chương 7 trục

11/1/2019 Chương Ổ trục 7.1 Ổ trượt 7.1.1 Khái niệm chung Công dụng  Đỡ trục  Giữ trục có vị trí cố định trọng khơng gian  Tiếp nhận tải trọng truyền đến bệ máy Ổ trượt 11/1/2019 7.1.1 Khái niệm chung Cấu tạo - Ngõng trục 1(1*) - Thân ổ trượt: đc lắp chặt với gối đỡ - Lót ổ : lắp lỏng với ngõng trục (vật liệu có hệ số ma sát thấp: đồng thanh, đồng thau…) 1* Ma sát ngõng trục lót ổ ma sát trượt gọi tắt ổ trượt -Kiểu lắp trục ổ trượt: Kiểu lắp lỏng, ví dụ như: H7/f7; H9/e8; H9/d9… 7.1.1 Khái niệm chung Phân loại * Theo kết cấu  Ổ nguyên  Ổ ghép 1* Thân ổ nguyên  Thân ổ nguyên?  Thân ổ ghép? Thân ổ ghép 11/1/2019 7.1.1 Khái niệm chung Phân loại  Thân ổ nguyên: - Có cấu tạo đơn giản, độ cứng ổ ghép Nhược điểm: - Khi ngõng trục, lót ổ mịn => khơng điều chỉnh khe hở ổ - Lắp đặt khó khăn (đường kính trục lớn, trục khuỷu) Thân ổ nguyên Phạm vi sử dụng: Tải trọng thấp, làm việc gián đoạn Ổ ghép: Khơng có nhược điểm 7.1.1 Khái niệm chung Phân loại * Theo dạng chịu tải  Ổ đỡ  Ổ chặn  Ổ đỡ chặn 11/1/2019 7.1.1 Khái niệm chung Phạm vi sử dụng  Trục quay với vận tốc cao, tải trọng va đập  Trục có đường kính lớn (d  1m) nhỏ  Trục khuỷu Môi trường làm việc đặc biệt: nước, nhiệt độ, áp suất, ăn mòn … 7.1.1 Khái niệm chung Các dạng ma sát  Tùy mức độ bôi trơn => có dạng ma sát: o Ma sát khơ nửa khô: - Xảy bề mặt làm việc không bôi trơn - Ma sát khô: ma sát bề mặt tuyệt đối tiếp xúc trực tiếp với nhau; f = 0,4 -1 - Ma sát nửa khô: Ma sát bề mặt có màng hấp thụ, chúng trực tiếp tiếp xúc với nhau; f = 0,1 – 0,3 Ma sát ổ trượt ko bơi trơn gì? Ma sát nửa khô => Các bề mặt làm việc bị mài mòn nhanh o Ma sát nửa ướt: - Các ổ bôi trơn, lớp dầu không đủ dày để ngập mấp mô bề mặt ngõng trục lót ổ => ma sát nửa ướt - f = 0,01 – 0,1 11/1/2019 7.1.1 Khái niệm chung Các dạng ma sát o Ma sát ướt: - Ma sát ướt sinh bề mặt ngõng trục lót ổ ngăn cách lớp bơi trơn, chiều dày lớp bôi trơn thỏa mãn: hmin  RZ1  RZ o Hệ số ma sát: f = 0,001- 0,008 Độ nhấp nhô bề mặt Nhận xét: Ổ trượt làm việc tốt chế độ bôi trơn ma sát ướt 7.1.2 Cơ sở tính tốn ổ trượt Bôi trơn thủy tĩnh Dùng bơm áp lực để bơm dầu có áp suất cao vào ổ = > hình thành he khở => tạo điều kiện bơi trơn 10 11/1/2019 7.1.2 Cơ sở tính tốn ổ trượt Bôi trơn thủy tĩnh Dùng bơm áp lực để bơm dầu có áp suất cao vào ổ = > hình thành he khở => tạo điều kiện bơi trơn + Ưu điểm: đơn giản, hình thành chế độ bôi trơn ma sát ướt nhanh + Nhược điểm: Cần sử dụng bơm dầu => đắt, kích thước lớn, điều khiển áp suất theo tải 11 7.1.2 Cơ sở tính tốn ổ trượt Bơi trơn thủy động Lướt ván 12 11/1/2019 7.1.2 Cơ sở tính tốn ổ trượt Bơi trơn thủy động o Thí nghiệm Râynơn: - Tấm nghiêng góc đó, rộng vơ hạn; Dầu có độ nhớt động lực  - Tấm di chuyển so với => dầu bị kéo theo, dầu bị dồn lại vào phần hẹp khe hở bị nén lại => áp suất (áp suất dư) y - Phương trình Râynơn hh dp  6 v m dx h Pmax v hm  x h (b) Trị số khoảng hở tiết diện chịu áp suất lớn nhất, pmax Độ nhớt động lực (Ns/m2) Vận tốc Trị số khoảng hở tiết diện có tọa độ x, ứng với áp suất p 13 7.1.2 Cơ sở tính tốn ổ trượt Bơi trơn thủy động o Thí nghiệm Râynơn: - Tấm nghiêng góc đó, Pmax rộng vơ hạn; Dầu có độ nhớt động lực Nhận  xét: Áp suất lớp dầu tăng nhanh => khả tải lớp càngsolớn, nhớt - Tấm didầu chuyển vớikhi tấmđộ => dầu vận tốc v lớn bị kéo theo, dầu bị dồn lại vào phần hẹp khe hở bị nén lại => áp suất - Phương trình Râynơn y h v hh dp  6 v m dx h m  x (b) h Trị số khoảng hở tiết diện chịu áp suất lớn nhất, pmax Độ nhớt động lực (Ns/m2) Vận tốc Trị số khoảng hở tiết diện có tọa độ x, ứng với áp suất p 14 11/1/2019 7.1.2 Cơ sở tính tốn ổ trượt Bơi trơn thủy động o Thí nghiệm Râynơn Pmax Nhận suất lớp lớp dầu tăng nhanh => khả tải lớp suấtÁptrong dầu nằm o Ápxét: dầu lớn, hai xác địnhđộ nhớt  vận tốc v lớn theo: v o Phương trình Râynơn hh dp  6 v m dx h y hm  x (b) h Điều kiện để hình thành chế độ ma sát ướt phương pháp bơi trơn thủy động gì? 15 7.1.2 Cơ sở tính tốn ổ trượt Bơi trơn thủy động => Điều kiện chủ yếu để tạo nên ma sát ướt cách bôi trơn thủy động:  Giữa hai bề mặt trượt phải tạo khe hở hình chêm  Dầu phải có độ nhớt định liên tục chảy vào ổ  Hai chi tiết phải chuyển động với tốc độ lớn ngược chiều => áp suất sinh lớp dầu cân với tải trọng ngồi 16 11/1/2019 7.1.2 Cơ sở tính tốn ổ trượt Bôi trơn thủy động  Khả tạo bôi trơn ma sát ướt ổ trượt + Ổ trượt đỡ: ổ đỡ Khả tạo bôi trơn ma sát ướt ổ trượt Nhận xét: Khả bôi trơn theo nguyên lý thủy động ổ trượt đỡ ? 17 7.1.2 Cơ sở tính tốn ổ trượt Khả tải ổ trượt * Khả tải ổ gì?? * Định nghĩa: Khả tải ổ trượt lực Fr lớn mà ổ chịu mà đảm bảo ma sát ướt Fr Bằng tích phân hình chiếu áp suất p lên phương tải ( = 1 - 2) 18 11/1/2019 7.1.2 Cơ sở tính tốn ổ trượt Khả tải ổ trượt * Định nghĩa: Khả tải ổ trượt lực Fr lớn mà ổ chịu mà đảm bảo ma sát ướt Chiều dài ổ Fr   l.d  2 Hệ số khả tải ổ Vận tốc góc ngõng trục  p.    v  n  d / 30 Đường kính trục Độ hở đường - Độ hở tương đối kính    / d  (D  d ) / d • Chiều dày nhỏ lớp dầu: hmin  • Độ lệch tâm tương đối:  e  /2  2e  e    e (1   )  Độ lệch tâm  hmin tuyệt đối 19 7.1.2 Cơ sở tính tốn ổ trượt Khả tải ổ trượt * Khả tải ổ trượt lực Fr lớn mà ổ chịu mà đảm bảo ma sát ướt  Fr  l.d   Chiều dài ổ Vận tốc góc ngõng trục Hệ số khả tải Nhận xét: ổ v  n  + Fr tỷ lệ  thuận với độ nhớt động lực dầu Đường kính trục d /tốc quay 30 vận + Fr giảm tăng khe hở ổ - Độ hở tương đối    / d  (D  d ) / d 20 10 11/1/2019 7.1.3 Tính ổ trượt Các dạng hỏng Mịn Mị n ló lótt ổ ngõng ngõng trụ trụcc  Nguyên nhân: - Bôi trơn không tốt - Mở dừng máy  Tác hại: - Tăng khe hở, va đập - Áp suất dầu giảm => mòn 21 7.1.3 Tính ổ trượt Các dạng hỏng Dính lót ổ  Nguyên nhân: nhiệt độ lớn => dính  Tác hại: lớp kim loại bề mặt lót ổ bị chảy dẻo 22 11 11/1/2019 7.1.3 Tính ổ trượt Các dạng hỏng Mỏi rỗ - Do tác dụng tải trọng thay đổi Nhận xét xét:: - Để tránh dạng hỏng kể trên: + Tính tốn, lựa chọn thông số cho ổ làm việc chế độ bôi trơn ma sát ướt + Tính ổ theo áp suất trung bình p tích số p.v nhằm hạn chế mịn dính 23 7.1.3 Tính tốn ổ trượt Tính tốn quy ước ổ trượt  Tính theo áp suất cho phép: Áp suất đặc trưng cho khả tải ổ Tải trọng hướng tâm (N) F p  r  [ p] l.d Đường kính trục Chiều dài ổ Đặt: l  d d Fr ; mm  [ p] = 0,6 1 24 12 11/1/2019 7.1.3 Tính tốn ổ trượt Tính tốn quy ước ổ trượt  Tính theo tích số áp suất vận tốc trượt p.v: - Đặc trưng độ mòn ổ phần thể nguy hiểm dính p.v  [ p.v ] p Fr l.d v Fr n N m  [ p.v]; 19100.l mm s  d n 60000 Số vòng quay phút 25 7.1.3 Tính tốn ổ trượt Tính ổ trượt đỡ bơi trơn ma sát ướt  Tải trọng, đường kính trục, số vòng quay trục biết trước  Sau chọn chiều dài l, độ hở tương đối , độ nhớt động lực , độ nhám bề mặt => cần tính hmin kiểm nghiệm hmin  k ( RZ1  RZ ) Chiều dày nhỏ lớp dầu Hệ số ảnh hưởng chế tạo lắp ghép; k  - Hệ số an toàn Độ hở tương đối hmin   (1   )  d  (1   ) Hệ số khả tải Tra bảng theo l p. ;  d   26 13 11/1/2019 7.1.3 Tính tốn ổ trượt Tính nhiệt  Nhiệt độ tăng => Nguyên nhân?? Do ma sát  Nhiệt độ tăng gây hậu ? Độ nhớt dầu bị giảm => ảnh hưởng khả tải ổ  Mục đích tính nhiệt độ ? - Xác định nhiệt độ ổ làm việc => kiểm tra số độ nhớt dầu - Nhiệt sinh nhiều => biện pháp làm nguội  Tính nhiệt ? Xuất phát từ phương trình cân nhiệt: Qsr  Qt1  Qt Nhiệt sinh đơn vị thời gian Nhiệt thoát theo thân ổ Qsr  Fr v f 103 , KW Nhiệt thoát theo dầu Qt  K T d l.t Qt1  C. Q.t 27 7.1.3 Tính tốn ổ trượt Tính nhiệt 3 Qsr  Fr v f 10 , KW Lực tác dụng vào ổ (N) Hệ số ma sát (tra theo tỷ số f/); - độ hở tương đối Vận tốc vịng, m/s o Nhiệt theo dầu: t  t  tvao Qt1  C. Q.t Lưu lượng dầu chảy qua ổ; m3/s Nhiệt dung riêng dầu: o C = 1,7- 2,1; kJ/kg C Khối lượng riêng dầu  = 850 -900; kg/m3 o Nhiệt thoát qua trục thân ổ: Qt  kt d l.t Hệ số tỏa nhiệt qua thân ổ trục kt = 0,04 – 0,08; kW/m2.oC Đường kính trục Chiều dài ổ 28 14 11/1/2019 7.1.3 Tính tốn ổ trượt Tính nhiệt o Hiệu nhiệt độ vào ra: t  t  t vao  Fr v f 1000(C. Q  kt  d l ) o Nhiệt độ làm việc ổ (nhiệt độ trung bình): t  (tvao  t ) /  tvao  t / o Nhiệt độ dầu dầu cửa ra: t  t vao  t o o Thông thường t vao  35  45 C t  80  100o C - Tùy theo loại dầu  Xác định nhiệt độ làm việc ổ  Kiểm tra xem nhiệt độ có làm giảm độ nhớt tới mức làm giảm khả ổ khơng? 29 7.1.3 Tính tốn ổ trượt Các bước thiết kế ổ trượt  Chọn vật liệu lót ổ  Chọn thông số kết cấu ổ như: - Tỷ số l/d; - Độ hở tương đối ; - Chọn kiểu lắp; - Chọn dầu bôi trơn độ nhớt dầu  Tính kiểm nghiệm ổ độ bền mòn (theo áp suất p) khả chống dính (theo tích p.v) Kiểm nghiệm hệ số an toàn theo độ tin cậy chiều dày màng dầu, tính kiểm nghiệm nhiệt 30 15 11/1/2019 7.1.3 Tính tốn ổ trượt Vật liệu lót ổ  Vật liệu lót ổ: + Chọn vật liệu phụ thuộc vào trị số đặc tính tải trọng, vận tốc vòng yêu cầu cụ thể khác + Vật liệu Babit – hợp kim có tính giảm ma sát, giảm mịn chống dính + Đồng thiếc: làm việc tốt áp suất cao vận tốc trung bình, giá thành đắt + Đồng thau: dùng trường hợp vận tốc thấp v  m/s + Gốm kim loại: chế tạo cách nung ép bột đồng bột sắt nhiệt độ, áp suất lớn (1000 độ C, 700 Mpa), gốm có nhiều lỗ rỗng chứa dầu, làm việc dầu tự ứa bơi trơn bề mặt lót ổ ngõng trục, dùng v v  m/s áp suất 4-5,5 Mpa + Giang xám, gang giảm ma sát số vật liệu phi kim loại để chế tạo lót ổ 31 Tìm hiểu thêm  So sánh ưu, nhược điểm phạm vi sử dụng ổ trượt so với ổ lăn  Kết cấu vật liệu ổ trượt  Bôi trơn ổ trượt bề mặt tiếp xúc  Chỉ dẫn thiết kế ổ trượt 32 16 11/1/2019 33 17 ... đồng thanh, đồng thau…) 1* Ma sát ngõng trục lót ổ ma sát trượt gọi tắt ổ trượt -Kiểu lắp trục ổ trượt: Kiểu lắp lỏng, ví dụ như: H7/f7; H9/e8; H9/d9… 7. 1.1 Khái niệm chung Phân loại * Theo kết... C = 1 ,7- 2,1; kJ/kg C Khối lượng riêng dầu  = 850 -900; kg/m3 o Nhiệt thoát qua trục thân ổ: Qt  kt d l.t Hệ số tỏa nhiệt qua thân ổ trục kt = 0,04 – 0,08; kW/m2.oC Đường kính trục Chi? ??u... mặt ngõng trục lót ổ => ma sát nửa ướt - f = 0,01 – 0,1 11/1/2019 7. 1.1 Khái niệm chung Các dạng ma sát o Ma sát ướt: - Ma sát ướt sinh bề mặt ngõng trục lót ổ ngăn cách lớp bôi trơn, chi? ??u dày