c. Thiết kế trục III
3.2.1 Trên trục I
Fa Fr0 Fs0 Fs1 Fr1
Hình 3.1 Sơ đồ ổ lăn trên trục 1
a. Chọn ổ lăn
Phản lực tác dụng lên 2 ổ:
{Fr0=√F2Xa−a+F2Ya−a=√657,812+(−406,483)2=773,26(N)
Fr1=√F2X1−1+FY21−1=√464,092+(−256,673)2=530,34(N)
Ta có Fa/Fr=388,86 /530,34 = 0,73>0.3 nên theo điều kiện làm việc của trục ta chọn ổ bi đỡ- chặn và có góc tiếp xúc là: α=260
Đường kính cần chọn ổ lăn: d = 20 (mm)
Tra bảng P2.12-[1] ta chọn ổ lăn đỡ-chặn cỡ trung hẹp có kí hiệu 46304 với: d = 20(mm); D = 52(mm); b = 15(mm); r = 2(mm); r1 = 1(mm);
C = 14 (kN);C0=9,17(kN)
b, Kiểm nghiệm khả năng tải của ổ
Kiểm nghiệm khả năng chịu tải động của ổ Lực dọc trục: Fat= Fa=388,86 (N)
Ta có tỉ số :
i. Fa
C0 =1.388,86
9,17.103=0,04 (với i = 1 là có 1 dãy con lăn,C0 tra bảng phục lục P2.12) Nên theo bảng 11.4-[1], với góc: α=260 ta chọn e = 0,68
Vì vòng trong quay nên V = 1.
Theo công thức 11.8-[1], lực dọc trục tác dụng các ổ do lực hướng tâm gây ra:
{Fs0=e. Fr0=0,68.773,26=525,81(N) Fs1=e. Fr1=0,68.530,34=360,63(N) Tổng lực dọc trục tác dụng lên các ổ: ∑ Fa0=Fs1−Fat=360,63−388,86=−28,23(N) ∑ Fa1=Fs0+Fat=525,81+388,86=914,67(N) Do nên lấy Fa0 = 525,81 (N)
Xác định các hệ số X là hệ số tải trọng hướng tâm, Y là hệ số tải trọng dọc trục: (tra bảng 11.4):
Fa0
V . Fr0=1525,81.773,26=0,68=e=¿X=1;Y=0
Fa1
V . Fr1=1.530,34914,67 =1,72>e=¿X=0,41;Y=0,87 Tải trọng động quy ước:
Trong đó: là hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ, khi là hệ số kể đến đặc tính của tải trọng, tra bảng 11.3-[1] thì Nên:{ Q0=(1.1.773,26+0.525,81).1.1,2=927,912(N)
Q1=(0,41. 1.530,34+0,87 .914,67).1.1,2=1215,8(N) Như vậy chỉ cần tính cho ổ 1 là ổ chịu lực lớn hơn Tải trọng động tương đương:
Trong đó: là tải trọng động; m = 3 đối với ổ bi; thời hạn tính bằng triệu vòng quay, với:
với Lhi= 14400 (giờ) ¿>Li=60.1455.14400
106 =1257,12(triệu vòng quay) ¿>Qe=1215,8.√3 4
8+0.83.38=1075,38(N) Khả năng chịu tải động của ổ (theo công thức 11.1-[1]) ta có:
¿>Cd=1075,38.√31257,12=11602,03(N)=11,6(kN)¿C=14(kN) Vậy khả năng chịu tải động của ổ đã chọn được đảm bảo.
Kiểm nghiệm khả năng chịu tải tĩnh của ổ
Trong đó: là hệ số tải trọng hướng tâm, dọc trục. Tra bảng 11.6-[1] thì ta có:
X0=0,5;Y0=0,37Fa=388,86(N); Fr=530,34(N)
¿>Qt=0,5.530,34+0,37.388,86=409,05(N)=0,4(kN)<C0=9,17(kN) Vậy khả năng tải tĩnh của ổ được đảm bảo
3.2.2 Trên trục II
Hình 3.2 Sơ đồ ổ lăn trên trục II
a, Chọn ổ lăn
Phản lực tác dụng lên 2 ổ:
{Fr0=√F2X2−2+F2Y2−2=√1950,212+(−314,73)2=1975,44(N)
Fr1=√F2X3−3+F2Y3−3=√26612+(−1266,87)2=2947,18(N) 45
Ta có Fa/Fr= 920,841975,44−388,86 =0,29<0,3 nên theo điều kiện làm việc của trục ta chọn ổ bi đỡ 1 dãy
Trên mỗi trục ta chọn cùng 1 loại ổ lăn và lấy theo ổ lăn có độ bền nhất. Đường kính cần chọn ổ lăn: d = 30 (mm)
Tra bảng P2.7-[1] ta chọn ổ lăn đỡ 1 dãy cỡ trung có kí hiệu 306 với:
d = 30(mm); D = 72(mm); b = 19(mm); r = 2(mm); C = 25,6(kN);C0=15,1(kN)
b, Kiểm nghiệm khả năng tải của ổ
Kiểm nghiệm khả năng chịu tải động của ổ Lực dọc trục: Fat= Fa= 531,98 (N)
Ta có tỉ số :
i. Fa
C0 =1.531,98
15,1.103=0,03 (với i = 1 là có 1 dãy con lăn) Nên theo bảng 11.4-[1], ta chọn e = 0,26 Vì vòng trong quay nên V = 1.
Theo công thức 11.8-[1], lực dọc trục tác dụng các ổ do lực hướng tâm gây ra:
{Fs0=e. Fr0=0,26.1975,44=513,61(N) Fs1=e. Fr1=0,26. 2947,18=766,26(N) Tổng lực dọc trục tác dụng lên các ổ: ∑ Fa0=Fs1−Fat=766,26−531,98=234,28(N) ∑ Fa1=Fs0+Fat=513,61+531,98=1045,59(N) Do ∑Fa0 < Fs0 nên lấy Fa0= 513,61 (N)
Xác định các hệ số X là hệ số tải trọng hướng tâm, Y là hệ số tải trọng dọc trục: (tra bảng 11.4):
Fa0
V . Fr0=1.513,611975,44=0,26=e=¿X=1;Y=0
Fa1
V . Fr1=11045,59.2947,18=0,35>e=¿X=0,56;Y=1,71 Tải trọng động quy ước:
Trong đó: là hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ, khi là hệ số kể đến đặc tính của tải trọng, tra bảng 11.3-[1] thì
Nên:{ Q0=(1.1.1975,44+0.513,61).1 .1,2=2370,528(N)
Q1=(0,56. 1.2947,18+1,71.1045,59).1.1,2=4126,05(N) Tải trọng động tương đương:
Trong đó: là tải trọng động.
thời hạn tính bằng triệu vòng quay, với:
với Lhi= 14400 (giờ) ¿>Li=60.295,73.14400
106 =255,5 (triệu vòng quay) m = 3 đối với ổ bi.
¿>Qe=4126,05√3 4 8+0.8
3.3
8=3649,53(N) Khả năng chịu tải động của ổ (theo công thức 11.1-[1]) ta có:
¿>Cd=3649,53.√3255,5=23157,98(N)=23,1(kN)¿C=25,6(kN) Vậy khả năng chịu tải động của ổ đa chọn được đảm bảo.
Kiểm nghiệm khả năng chịu tải tĩnh của ổ
Trong đó: là hệ số tải trọng hướng tâm, dọc trục. Tra bảng 11.6-[1] thì ta có:
X0=0,6;Y0=0,5Fa=513,61(N); Fr=2947,18(N)
¿>Qt=0,6.2947,18+0,5. 513,61=2025,113(N)=2,02(kN)<C0=15,1(kN) Vậy khả năng tải tĩnh của ổ được đảm bảo