III. Tính toán và thiết kế
2. Tính toán bộ truyền động
2.2.4. Tính chọn ổ bi
1)Trục I
a) Chọn loại ổ
Trục I nối với động cơ và lắp bánh răng thẳng không chịu lực dọc trục nên ta chọn ổ bi đỡ 1 dãy.
b) Kích thước ổ lăn
Fr0= √Fx210+F2y10 = ❑√2¿+¿ =524,38(N)
Fr1= √Fx211+F2y11 = √❑ ❑2
+ 2 =1104,5(N)
Tra theo bảng P2.7
254 [1] có các thông số của ổ lăn:
Ký hiệu ổ d (mm) D (mm) B (mm) r (mm) C(kN) C (kN)0
1000904 20 37 9 0,5 5,14 3,12
Kiểm nghiệm ổ theo khả năng tải động:
Cd = Q m√L
Với ổ bi đỡ: Q = (XVF + YFr a)k kt d
V - hệ số kể đến vòng nào quay; với vòng trong quay có V = 1
kt - hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ, k =l khi nhiệt độ ở t θ = 105°C kd - hệ số kể đến đặc tính tải trọng, tra bảng 11.3215 [1] ta có = 1,1kd
X - hệ số tải trọng hướng tâm Y - hệ sổ tải trọng dọc trục
Vì chỉ có lực hướng tâm nên X=1,Y=0
Q0 = (XVF + YF ) k r0 a tkd = (1.1. 524,38+ 0). 1.1,1 = 576,82
Q1 = (XVF + YF ) k r1 a tkd = (1.1. 1104,5+ 0). 1.1,1 = 1214,95 Chỉ cần kiểm nghiệm ổ có tải trọng lớn hơn
Cd = Q1 m√L
Với m là bậc của đường cong mỏi, ổ bi có m = 3 L – tuổi thọ (triệu vòng quay)
L = 60n.Lh.10-6 = 60.120.15000.10 = 108-6 Cd = Q1 m√L = 1214,95. 3
√108 = 5785,84 (N) < C Vậy thỏa mãn khả năng tải động.
Kiểm nghiệm ổ theo khả năng tải tĩnh Qt ≤ C0
Với:
C0 - khả năng tải tĩnh của ổ: C = 3,12 0 kN
Qt - tải trọng tĩnh quy ước: Q = X + Yt 0Fr 0Fa Tra bảng 11.6
221 [1]ta có X = 0,6; Y = 0,50 0 Qt1 = X0Fr1 + Y0Fa1 = 0,6. 1104,5+ 0,5.0 = 662,7 < C0
Vậy thỏa mãn khả năng tải tĩnh.
2) Trục II a) Chọn loại ổ
Trục I lắp bánh răng thẳng không chịu lực dọc trục nên ta chọn ổ bi đỡ một dãy.
b) Kích thước ổ lăn
Fr0 = √F2x20+Fy220 = √❑ ❑2
+ 2 = 860,68 (N)
Fr1 = √F2x21+F2y21 = √❑ ❑2+ 2 = 1212,5(N)
Ta chọn ổ bi đỡ một dãy cỡ siêu nhẹ, vừa có đường kính 30mm: Tra theo bảng P2.7
254 [1] có các thông số của ổ lăn:
Ký hiệu ổ d (mm) D (mm) B (mm) r (mm) C(kN) C (kN)0
1000906 30 47 9 0,5 5,95 4,06
Kiểm nghiệm ổ theo khả năng tải động:
Cd = Q m√L
Với ổ bi đỡ: Q = (XVF + YFr a)k kt d
V - hệ số kể đến vòng nào quay; với vòng trong quay có V = 1
kt - hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ, k =l khi nhiệt độ ở t θ = 105°C kd - hệ số kể đến đặc tính tải trọng, tra bảng 11.3
215 [1] ta có = 1,1kd
X - hệ số tải trọng hướng tâm Y - hệ sổ tải trọng dọc trục
Vì chỉ có lực hướng tâm nên X=1,Y=0
Q0 = (XVF + YF ) k r0 a tkd = (1.1. 860,68 + 0). 1.1,1 = 946,75
Q1 = (XVF + YF ) k r1 a tkd = (1.1. 1212,5+ 0). 1.1,1 = 1333,75 Chỉ cần kiểm nghiệm ổ có tải trọng lớn hơn
Cd = Q1 m√L
Với m là bậc của đường cong mỏi, ổ bi có m = 3 L – tuổi thọ (triệu vòng quay)
L = 60n.Lh.10-6 = 60.30.15000.10 = 27-6
Cd = Q1 m√L = 1333,75. 3
√27 = 4001,25 (N) < C = 5,74 (kN) Vậy thỏa mãn khả năng tải động.
Kiểm nghiệm ổ theo khả năng tải tĩnh Qt ≤ C0
Với:
C0 - khả năng tải tĩnh của ổ: C = 4,060 kN
Qt - tải trọng tĩnh quy ước: Q = X + Yt 0Fr 0Fa Tra bảng 11.6
221 [1]ta có X = 0,6; Y = 0,50 0 Qt1 = X0Fr1 + Y0Fa1 = 0,6. 1212,5+ 0,5.0 = 727,5 < C0 Vậy thỏa mãn khả năng tải tĩnh.
Tên gọi Biểu thức tính toán Kết quả Chiều dày: Thân hộp, δ Nắp hộp, δ 1 δ =0,03 .a +3 = 0,03.122+3 = 6,66 Chọn δ = 8 mm δ 1 = 0,9.8 = 7,2 mm Chọn δ 1 = 7 mm δ = 8mm δ 1 = 7mm Gân tăng cứng: Chiều dày, e Chiều cao, h Độ dốc e = (0,8 ÷ 1). δ =(6,4 ÷ 8) h < 58 Khoảng 2° e = 7mm Khoảng 2° Đường kính: Bulông nền, d1 Bulông cạnh ổ, d2 Bulông ghép bích nắp và thân d3 Vít ghép nắp ổ, d4
Vít ghép nắp cửa thăm dầu, d5
d1 > 0,04.a+10=0,04.117+10=14,7 d2 =(0,7 ÷ 0,8).d1 d3 =(0,8 ÷ 0,9).d 2 d4 =(0,6 ÷ 0,7).d 2 d5 =(0,5 ÷ 0,6).d2 d1 = 16mm d2 = 12mm d3 = 10mm d4 = 8mm d5 = 6mm Mặt bích ghép nắp và thân:
Chiều dày bích thân hộp, S 3 Chiều dày bích nắp hộp, S 4 Bề rộng bích nắp và thân, K3 S3 =(l,4 ÷ l,8).d3 S4 =(0,9 ÷ 1).S3 K3 = K2 – (3 ÷ 5) mm S3 = 16 mm S4 = 16 mm K3 = 36 mm Kích thước gối trục:
Đường kính ngoài và tâm lỗ vít: D3, D2
Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ: K2
Tâm lỗ bulông cạnh ổ: E và C 2 (k là khoảng cách từ tâm bulông đến mép lỗ) Chiều cao h Định theo kích thước nắp ổ K2=E +R +(32 2 ÷ 5)mm E2= 1,6.d = 1,6.12= 19,22 R2= 1,3.d = 1,3.12=15,62
h: xác định theo kết cấu, phụ thuộc tâm lỗ bulông và kích thước mặt tựa.
K2 = 40mm E2 = 20mm R2 = 16mm
Mặt đế hộp:
Chiều dày: Khi không có phần lồi S=1 Bề rộng mặt đế hộp, K và q1 S1 = (l,3-1,5) d1 K1 = 3.d =3.16 = 48 1 q >K + 2.1 δ S1 = 22mm K1 = 48mm q= 70mm Khe hở giữa các chi tiết:
hộp
Giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộp
Giữa mặt bên các bánh răng
∆1≥ (3 ÷3,5¿δ ∆ 1 = 30mm
Số lượng bu lông nền Z Z = (L + B)/(200 ÷300¿
Z = 4
L,B: chiều dài và rộng của hộp
Z = 4