2. Cặp bánh răng trụ răng thẳng cấp chậm
4.4 Thiết kế ổ lăn
4.4.1 Chọn loại ổ lăn cho các trục. - Cho trục I:
Fa = Fa1 = 220 (N).
Mà tại gối đỡ 0 và 1 của trục ta cú:
Ta cú tỷ số:
Để cho trục I cú cựng 1 loại ổ bi nờn sẽ chọn theo tỷ số lớn hơn. Vậy ta chọn ổ bi đỡ chặn cho trục I cú gúc tiếp xỳc = 120 (TL-212)
- Cho trục II:
Trục II cú lắp 2 bỏnh răng ta cú lực dọc trục do bỏnh răng tỏc dụng lờn trục là : Fa1 = Fa2 =
Mà tại gối đỡ 0 và 1 của trục ta cú:
Ta cú tỷ số:
Để cho trục II cú cựng 1 loại ổ bi nờn sẽ chọn theo tỷ số lớn hơn. Vậy ta chọn ổ đũa cụn cho trục II
- Cho trục III:
Trục III cú lắp 1 bỏnh răng thẳng khụng cú lực dọc trục do bỏnh răng tỏc dụng lờn trục
Nờn ta chọn ổ bi đỡ cho trục III
- Chọn cấp chớnh xỏc cho ổ lăn
Với hộp giảm tốc nờn ta chọn cấp chớnh xỏc 0 và cú độ đảo hướng tõm là 20 m(TL-213)
- Chọn kớch thước cho ổ lăn.
Kớch thước ổ lăn được xỏc định theo 2 chỉ tiờu: khả năng tải động nhằm đề phũng trúc rỗ bề mặt làm việc và khả năng tải tĩnh nhằm đề phũng biến dạng dư.
4.4.2. Chọn ổ theo khả năng tải đụ̣ng.
4.4.2.1 Chọn cho trục I: ổ bi đỡ chặn: α= 120.
Với , tra bảng P2.12- Tr 263 chọn ổ là ổ cỡ trung hẹp ký hiệu 46306 , cú cỏc kớch thước: Ổ bi đỡ chặn = 120 Ký hiệu ổ d (mm) D (mm) B (mm) r (mm) r1 (mm) C (kN) C0 (kN) 46306 30 72 19 2 1 25,6 18,17
Khả năng tải động tớnh theo cụng thức: Trong đú :
+: Gúc profin
+Q : Tải trọng động quy ước, khả năng +L : Tuổi thọ tớnh bằng triệu vũng quay
+m : Bậc của đường cong mỏi khi thử về ổ lăn, m = 3 (với ổ bi) Gọi Lh là tuổi thọ của ổ tớnh bằng giờ,theo bảng 11.2 ta cú : +Lh = (10...25).103 =10000...25000 chọn Lh = 15000 (h) +Lh = 106L/(60n)
với n là tốc độ quay của trục I ta cú: n = 1435 (v/ph) L = (60. 1435,5.15000) /106 = 1291 (triệu vũng) Xỏc định tải trọng động quy ước :
Q = (XVFr + YFa)ktkđ Trong đú:
+V: Hệ số kể đến vũng nào quay, khi vũng trong quay thỡ V = 1 +kt : Hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ, kt = 1 khi to = 105oC +kđ : Hệ số kể đến dặc tớnh tải trọng, tra bảng 11.3 ta cú: kd = 1 +X, Y : Hệ số tải trọng hướng tõm và dọc trục, tra bảng 11.4 Với : i = 1 (1 dóy con lăn)
+Fa = 220( N) = 0,22(kN) +Fr0 = 2466(N) = 2,46(kN) +Fr1 = 1439(N) = 1,43(kN) Theo bảng 11.4 thỡ: e = 0,37
Do đú, ta cú X0 = 1 ; Y0 = 0, ; X1 = 0,45 ; Y1 = 1,46
Lực dọc trục Fa sẽ là tổng lực của lực dọc trục do bộ truyền ngoài (Fat = Fa = 0,22 kN) tỏc dộng lờn trục và lực dọc trục phụ:
+Fs0 = 0,83e.Fr0= 0,83.0,37. 2,46= 0,75(kN) +Fs1 = 0,.83e.Fr1 = 0,83.0,37. 1,43= 0,43 (kN) Sơ đồ lực
⇒Fa0 = Fs1 – Fat = 0,43 – (0,22) = 0,21 (kN) ⇒Fa1 = Fs0 + Fat = 0,75-0,22 = 0,53(kN) Ta thấy :
⟹Fa0<Fs0 => lấy Fa0 = Fs0 = 0,71 (kN) ⟹Fa1> Fs1 => lấy Fa1 = Fs1 = 0,43(kN) Vậy ta tớnh được tải trọng động quy ước:
+Q0 = (XVFr0 + YFa0)ktkđ = (0,45.1. 2,46+ 1,46.0,71).1.1 = 2,1 (kN)
+Q1 = (XVFr1 + YFa1)ktkđ = (0,45.1. 1,43+ 1,46.0,43).1.1 = 1,3 (kN)
Vậy khả năng tải động của ổ 0 và 1 của trục I là:
So sỏnh với C :
Khả năng tải động của ổ tiờu chuẩn, ta thấy Cd1,Cd0< C =25,6 Vậy ổ bi 1 trờn trục I đủ khả năng tải động.
4.4.2.2. Chọn cho trục II: ổ đũa cụn.
Với tra bảng P2.11-Tr 262 chọn ổ là ổ cỡ trung rộng ký hiệu 7607 , cú cỏc kớch thước: ổKớ hiệu d mm D mm D1 mm d1 mm B mm C1 mm T mm r mm r1 mm độ C kN C0 kN 7607 35 80 61,5 56,5 33 27 32,75 2, 0,8 11,17 71, 61,5
5 6
Khả năng tải động tớnh theo cụng thức: Trong đú :
m = 10/3 (với ổ đũa) Lh = 15000 (h)
Lh = 106L/(60n) L = 60nLh/106
Với n là tốc độ quay của trục II ta cú: n = 462,9 (v/ph) L = (60.462,9.15000) /106 = 417 (triệu vũng)
Xỏc định tải trọng động quy ước :
Q = (XVFr + YFa)ktkđ Trong đú:
+V: Hệ số kể đến vũng nào quay, khi vũng trong quay thỡ V = 1 +kt : Hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ, kt = 1 khi to = 105oC +kđ : Hệ số kể đến dặc tớnh tải trọng, tra bảng 11.3 ta cú: kd = 1 +X, Y : Hệ số tải trọng hướng tõm và dọc trục, tra bảng 11.4
Mà: e = 1,5.tg = 1,5.tg200 = 0,54 Theo bảng 11.4:
Lực dọc trục Fa sẽ là tổng lực của lực dọc trục do bộ truyền ngoài (Fat = Fa = 0,22 kN) tỏc dộng lờn trục và lực dọc trục phụ:
+Fs0 = 0,83.e.Fr0 = 0,83 . 0,54 . 2,4 = 1,07(kN) +Fs1 = 0,83.e.Fr1 = 0,83 . 0,54 . 3,1 = 1,41(kN)
Tổng lực dọc trục tỏc dụng lờn ổ 0 và 1 là: (theo quy ước thỡ Fat ở sơ đồ trờn < 0) ⇒Fa0 = Fs1 – Fat = 1,41 + (-0,22) =1,19 (kN)
⇒Fa1 = Fs0 + Fat = 1,07 +0.22 = 1,27(kN) Ta thấy
⟹Fa0> Fs0 => lấy Fa0 = Fa0 = 1,19 (kN) ⟹Fa1< Fs1 => lấy Fa1 = Fs0 = 1,07(kN) ; Sơ đồ lực ổ đũa cụn:
Vậy ta tớnh được tải trọng động quy ước:
+Q0 = (XVFr0 + YFa0)ktkđ = (0,4.2,4 + 1,09. 1,19)1.1 = 2,25(kN) +Q1 = (XVFr1 + YFa1)ktkđ = (0,4.3,15+ 1,09. 1,07)1.1 = 2.42(kN) Vậy khả năng tải động của ổ 0 và 1 của trục II là:
So sỏnh với C : Khả năng tải động của ổ tiờu chuẩn, ta thấy Cdo < Cd1< C =71,6 kN Khi đú ổ sẽ đủ khả năng tải động.
4.4.2.3. Chọn cho trục III: ổ bi đỡ
Ký hiệu ổ d (mm) D (mm) B (mm) r (mm) r1 (mm) C (kN) C0 (kN) 308 40 90 23 2,5 15,08 31,9 21,7
Khả năng tải động tớnh theo cụng thức: Trong đú :
+Q : tải trọng động quy ước, khả năng +L : tuổi thọ tớnh bằng triệu vũng quay
+m : bậc của đường cong mỏi khi thử về ổ lăn, m = 3 (với ổ bi) Gọi Lh là tuổi thọ của ổ tớnh bằng giờ, ta cú : Lh = 15000 (h) Lh = 106L/(60n)
L = 60nLh/106
Với n là tốc độ quay của trục III ta cú: n = 192 (v/ph) +L = (60. 192.15000) /106 = 172,8 (triệu vũng)
Xỏc định tải trọng động quy ước :
Q = (XVFr + YFa)ktkđ Trong đú:
+V: Hệ số kể đến vũng nào quay, khi vũng trong quay thỡ V = 1 +kt : Hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ, kt = 1 khi to = 105oC +kđ : Hệ số kể đến dặc tớnh tải trọng, tra bảng 11.3 ta cú: kd = 1 +X, Y : Hệ số tải trọng hướng tõm và dọc trục, tra bảng 11.4 Với : i = 1 (1 dóy con lăn)
+Fr0 = 1084N = 1,08 (kN) +Fr1 = 3501 N = 3,5(kN) Theo bảng 11.4: e = 0,19
Vậy ta tớnh được tải trọng động quy ước: ⟹Q0 = (XVFr0 + YFa0)ktkđ = 0,99(kN) ⟹Q1 = (XVFr1 + YFa1)ktkđ = 3,22(kN)
Vậy khả năng tải động của ổ 0 và 1 của trục III là:
So sỏnh với C : Khả năng tải động của ổ tiờu chuẩn, ta thấy Cd0(1)< C =31,9 Vậy ổ bi trờn trục III đủ khả năng tải động.