6.3 .Tính toán lựa chọn ổ bi
6.3.1.Kiểm nghiệm độ bền với trục Z0
-Với ổ đỡ chặn 7411:
Kiểm nghiệm khả năng tải động:
+Trong đó:
V = 1 (do vòng trong quay)
kt=1 Hệ số ảnh hưởng đến nhiệt độ ( <105℃)
kd =1.1 (chịu va đập nhẹ, chịu tải ngắn hạn và tới 125% so với tải tính toán: máy cắt kim loại, động cơ công suất nhỏ và trung bình)
Ở đây coi lực hướng tâm được các ray dẫn hướng chịu hết nên coi lực hướng tâm tác dụng lên ổ không đáng kể, lấy X=0,Y=1.
Tổng hợp lực dọc trục :
Do Fr có thể bỏ qua nên : Fa= Fat=200.4 N
Nên: Q = Y.Fat.kt.kd = 1.200,4.1.1,1 = 220,44 N = 0,22kN
Tuổi thọ tính theo triệu vòng: có thể lấy n = 1000 v/ph vì có lúc Robot nghỉ và tốc độ lúc chậm , lúc nhanh
L= 60.N . Lt
106 = 60.1000.25000106 = 1500 (triệu vòng)
Cd = Q.L13 = 0,22.150013 = 2,52 kN < 111 kN → Đảm bảo khả năng tải động.
Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh:
Với ổ bi đỡ - chặn ta có :X0 = 0,5 và Y0 = 0,47 Ta được:
Qt=X0.Fr + Y0.Fa = 0,5.0+ 0,47.200,4 = 94,19 N = 0,094 kN <C0= 76,5kN
Vì lực hướng tâm nhỏ (do lực này được 2 ray dẫn hướng chịu) nên ta có thể bỏ qua và ổ đỡ đủ bền.
6.3.2. Kiểm nghiệm độ bền với trục Z1
-Với ổ đỡ chặn :
+ Kiểm nghiệm khả năng tải động:
Tải trọng động của ổ lăn : .
Trong đó:
kt=1 Hệ số ảnh hưởng đến nhiệt độ ( <105℃)
kd =1.1( chịu va đập nhẹ, chịu tải ngắn hạn và tới 125% so với tải tính toán: máy cắt kim loại, động cơ công suất nhỏ và trung bình)
Ổ bi chặn ta có : X=0,Y=1 Tổng hợp lực dọc trục :
Do Fr có thể bỏ qua nên : Fa= Fat= 123,3N
Nên: Q = Y.Fat.kt.kd = 1.123,3.1.1,1 = 135,63 N = 0,1356kN Tuổi thọ tính theo triệu vòng:
L= 60.N . Lt
106 = 60.1000.25000106 = 1500 (triệu vòng)
Cd = Q.L13 = 0,1356.150013 = 1,55 kN < 111kN → Đảm bảo khả năng tải động.
+ Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh:
Với ổ bi đỡ α=12 0 ta được :X0 = 0,5 và Y0 = 0,47 Ta được:
= 0,06 kN<C0= 76,5kN → Đảm bảo khả năng tải tĩnh. - Với ổ đỡ
Vì lực hướng tâm nhỏ (do lực này được 2 ray dẫn hướng chịu) nên ta có thể bỏ qua và ổ đỡ đủ bền.
6.3.3 Kiểm nghiệm độ bền với trục Z2
-Với ổ đỡ chặn 7202:
Kiểm nghiệm khả năng tải động:
Tải trọng động của ổ lăn : .
+Trong đó:
V = 1 (do vòng trong quay)
kt=1 Hệ số ảnh hưởng đến nhiệt độ ( <105 )
kd =1.1 (chịu va đập nhẹ, chịu tải ngắn hạn và tới 125% so với tải tính toán: máy cắt kim loại, động cơ công suất nhỏ và trung bình)
Ở đây coi lực hướng tâm được các ray dẫn hướng chịu hết nên coi lực hướng tâm tác dụng lên ổ không đáng kể, lấy X=0,Y=1.
Tổng hợp lực dọc trục : Tổng hợp lực dọc trục :
Do Fr có thể bỏ qua nên : Fa= Fat=61,65 N
Nên: Q = Y.Fat.kt.kd = 1.61,65.1.1,1 = 67,815 N = 0,068kN
Tuổi thọ tính theo triệu vòng: có thể lấy n = 1000 v/ph vì có lúc chạy lúc không, lúc chậm , lúc nhanh
L= 60.N . Lt
106 = 60.1000.25000106 = 1500 (triệu vòng)
Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh: Với ổ bi đỡ - chặn ta có :X0 = 0,5 và Y0 = 0,47 Ta được:
Qt=X0.Fr + Y0.Fa = 0,5.0+ 0,47.61,65 = 29 N = 0,029 kN<C0= 4,4kN
→ Đảm bảo khả năng tải tĩnh. - Với ổ đỡ 16101 :
Vì lực hướng tâm nhỏ (do lực này được 2 ray dẫn hướng chịu) nên ta có thể bỏ qua và ổ đỡ đủ bền.
6.4. Tính chọn động cơ
6.4.1. Thông số kỹ thuật
+ Tốc độ vòng lớn nhất nmax = Vmaxl = 100005 = 2000 vg/ph.
Với vmax: vận tốc chạy lớn nhất khi đầu gắp không có
cánh quạt = 10m/ph. h: bước vitme = 5 mm.
+ Gia tốc hoạt động lớn nhất của hệ thống a= 0,4.g = 4 m/s2. + Thời gian hoạt động: Lt = 25000h (khoảng 5,7 năm).
+ Chọn động cơ bước để điều khiển quỹ đạo chuyển động theo trục.
Ta chọn sử dụng ba động cơ giống nhau cho cả ba trục. Vì trục Z0 là trục chịu tải nặng nhất, nên ta tính theo trục Z0.