- Chăm sóc và bôi trơn đơn giản.
- Kích thước dọc trục gọn so với ổ trượt có cùng đường kính.
Nhược điểm:
- Khả năng quay nhanh, chịu va đập và chấn động kém do độ cứng lớn của kết cấu ổ lăn. - Độ tin cậy thấp khi làm việc với vận tốc cao do nguy hiểm bị nung nóng và vỡ vòng cách dưới tác dụng của lực ly tâm.
- Kích thước hướng kính tương đối lớn. - Ổn khi làm việc với vận tốc cao. Phạm vì sử dụng:
Nhờ các ưu điểm rất cơ bản, ổ lăn được sử dụng rộng rãi trong rất nhiều loại máy:
máy cắt kim loại, máy điện, ôtô, máy bay, máy xây dựng, cần trục, máy nông nghiệp...
42.5.2. Chỉ dẫn về tính toán lựa chọn ổ lăn
Số liệu tính toán ổ lăn là tải trọng, số vòng quay, đường kính ngõng trục và điều kiện làm việc của ổ. Chọn ổ lăn bao gồm: chọn loại ổ, cấp chính xác và kích thước ổ lăn, trên cơ sở đó tiến hành thiết kế kết cấu gối đỡ ổ.
Tiến hành như sau:
1. Chọn loại ổ: cơ sở để chọn loại ổ là nắm vững đặc điểm làm việc của ổ thể hiện ở khả năng (lớn hay nhỏ), tiếp nhận được F;, F„ hoặc đồng thời, chịu được tải trọng (êm hay va khả năng (lớn hay nhỏ), tiếp nhận được F;, F„ hoặc đồng thời, chịu được tải trọng (êm hay va đập), khả năng quay nhanh, độ cứng và giá thành ổ, đồng thời quan tâm đến vấn đề cố định ổ và các chỉ tiết lắp với nó cũng như yêu cầu đơn giản về kết cấu và chế tạo gối đỡ ổ lăn.
Về đại thể, nhờ diện tích tiếp xúc của con lăn và vòng ổ lớn hơn, ổ đũa chịu được tải
trọng lớn hơn và chịu va đập tốt hơn ổ bi, nhưng khả năng quay nhanh lại kém hơn và giá thành lại đắt hơn (trừ trường hợp ổ đũa côn rẻ hơn ổ bi đỡ-chặn - bảng 12.1).
Tuy nhiên để dễ dàng hơn trong việc chọn loại ổ nên dựa vào tương quan giữa lực dọc
trục và lực hướng tâm F,/F;. Thông thường các lực này đã được xác định khi thiết kế trục: F„ ° là tổng lực dọc trục ngoài và F, chính là phản lực hướng tâm tại các ổ. Song cần lưu ý rằng khi dùng nối trục di động, các phản lực hướng tâm này đã được tính toán theo chiều của lực tác dụng từ nối trục F„ làm tăng mômen uốn của tiết diện nguy hiểm của trục, dẫn
đến làm thay đổi trị số phản lực ở hai gối. Do đó khi chọn ổ cần xuất phát từ các chiều khác
nhau của F„„ để tìm ra giá trị lớn nhất của phản lực tại hai gối và dùng chúng làm căn cứ để
chọn loại ổ. Có thể tham khảo gợi ý sau đây:
a) Khi F¿/F; < 0,3 ưu tiên dùng ổ bi đỡ một dãy để có kết cấu đơn giản nhất, giá thành
rẻ nhất nếu không có yêu cầu tự lựa, cố định chính xác vị trí ổ theo phương dọc trục và cũng
không yêu cầu nâng cao độ cứng. Trường hợp cần độ cứng cao thì dùng ổ đũa trụ ngắn đỡ,
mặc dù lúc này kết cấu phức tạp hơn do phải cố định một trong các vòng ổ theo phương dọc trục. Tuy nhiên ngay cả khi F¿ nhỏ so với F; nhưng yêu cầu cao về độ cứng vẫn nên dùng ổ
đũa côn vì giá thành ổ này đất hơn ổ bi không nhiều nhưng có độ cứng cao và đảm bảo cố
định chính xác vị trí trục và các chỉ tiết quay (thí dụ ổ đỡ trục bánh răng côn, bánh vít).
Trường hợp cần tự lựa thì ưu tiên dùng ổ bi đỡ lòng cầu (rẻ hơn).
b) Khi F„/F, > 0,3 dùng ổ đỡ-chặn, với F,/F, < 1,5 và cần làm ViỆC Với SỐ vòng quay
cao thì dùng ổ bi đỡ-chặn, có góc tiếp xúc œ tăng khi F, tăng (œ = 12; 26° và 36”), khi F„/F, > 1,5 nên dùng ổ đũa côn. > 1,5 nên dùng ổ đũa côn.
c) Chọn loại ổ phải gắn với phương pháp cố định ổ, với chú ý là chỉ có ổ cố định mới tiếp nhận tải trọng dọc trục và chỉ có thể dùng các loại ổ sau đây làm ổ tùy động: ổ đũa trụ ngắn đỡ, ổ bi đỡ một dãy và ổ bi đỡ lòng cầu hai dãy.
2. Chọn cấp chính xác ổ: thông thường sử dụng ổ cấp chính xác bình thường (0). 3. Chọn kích thước ổ lăn: dựa vào số vòng quay n của ổ: khi n > 10 vg/ph chọn ổ theo 3. Chọn kích thước ổ lăn: dựa vào số vòng quay n của ổ: khi n > 10 vg/ph chọn ổ theo khả năng tải động; khi n < 1 vg/ph chọn kích thước ổ theo khả năng tải tĩnh, khi n = 1 + 10 vg/ph thừa nhận n = 10 vg/ph để chọn kích thước ổ theo khả năng tải động.
Chọn kích thước ổ lăn theo khả năng tải động tiến hành theo các bước sau:
a) Chọn sơ bộ kích thước ổ: muốn vậy cần dựa vào đường kích ngõng trục d và cỡ ổ: - Đối với ổ bi đỡ-chặn dựa theo tỷ số F,/FE,: khi F;/F; = 0,3 + 0,7 dùng ổ cỡ 36000 có - Đối với ổ bi đỡ-chặn dựa theo tỷ số F,/FE,: khi F;/F; = 0,3 + 0,7 dùng ổ cỡ 36000 có góc tiếp xúc œ = 12”; khi F„/F, = 0,7 + 1 dùng ổ cỡ 46000 có œ = 26° và khi FF, = 1 + 1,5-dùng ổ cỡ 66000 có œ = 369.
Trong trường hợp này giá trị e của ổ có œ = 12° hoặc 15° được tính theo (12.20) hoặc (12.21), đối với các ổ còn lại tra e từ bảng 12.4. Với ổ bi đỡ một dãy và ổ bi đỡ-chặn có góc
tiếp xúc œ = 12”, trong bảng 12.4 có một loạt giá trị e, do đó cần chọn sơ bộ ổ để có Cụ rồi dựa vào ¡.F,/C¿ để xác định e (xem thí dụ).
`) Ở đây F, chỉ là tổng lực dọc trục ngoài vì đối với ổ đỡ - chặn lúc đầu chưa tính được lực dọc phụ
do lực hướng tâm ở gối đỡ sinh ra.
- Đối với các loại ổ khác tạm dùng cỡ trung do đó sẽ tra được e.
Từ các bảng ổ lăn và cỡ ổ sẽ tra được C và Cụ.
b) Xác định tải trọng dọc trục: đối với ổ bị đỡ và ổ bi đỡ lòng cầu hai dãy, đó là lực dọc ngoài tổng. Một trong hai ổ sẽ chịu lực dọc trục tổng khi chiều của lực này hướng vào Ổổ đó. Đối với ổ đỡ - chặn và ổ chặn-đỡ, lực đọc trục được tính theo (12.22) hoặc (12.22a và b),
trong đó lực dọc phụ F;¿ được tính theo (12.18) hoặc (12.19).
c) Xác định X và Y (bảng 12.4) dựa theo F,/(V.F,) và e. Riêng đối với ổ bi đỡ và ổ bi đỡ-chặn có œ < 15° còn phải dựa thêm vào tỷ số i.F,/C, với ¡ là số đãy bi.
đ) Tính tải trọng quy ước tác dụng vào từng ổ theo một trong các công thức (12.14), (12.15), (12.16), (12.17) và (12.24). Trường hợp trên một gối đỡ lắp hai ổ đỡ - chặn để cố định trục, còn trên gối kia dùng ổ-tùy động cho phép trục di động về cả hai phía thì dùng (12.17) cho ổ tùy động, còn đối với ổ cố định kép dùng công thức:
Q =(0,5X.V.F,+ Y.F,)K¿K: (12.35)
trong đó F, = EF„, + F; với F; tính theo (12.18) hoặc (12.19) nhưng với lực hướng tâm bằng
0,5F, (F, - lực hướng tâm trên gối đỡ dùng ổ kép).
e) Xác định khả năng tải động tính toán Cạ theo (12.12) hoặc (12.28) và (12.29) cho ổ lắp trên gối đỡ chịu Q lớn hơn (nếu. trên hai gối dùng cùng loại và kích thước Ổổ) hoặc tính
cho từng ổ (khi dùng ổ khác nhau). Ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải động nếu thỏa mãn điều
kiện (12.30). Lúc này có thể xảy ra hai tình huống sau đây: