Quá trình thiết kế ổ đỡ cần xác định các thơng số như: hình dạng (đường kính, chiều dài), các kích thước của lỗ cấp khí, số lượng lỗ cấp khí, khe hở hướng kính giữa trục và ổ, vị trí đặt lỗ cấp khí và các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình hoạt động của ổ [14]. Trình tự các điều kiện xem xét trên được thể hiện qua sơ đồ sau (hình 4.15).
- Kết cấu đơn giản, dễ gia công, dễ lắp ráp;
- Khả năng chịu tải dọc trục cao;
Hình 4.15: Các yếu tố tương tác trong thiết kế ổ khí [14]
Tùy vào mục đích yêu cầu sử dụng ổ khí mà lựa chọn các thơng số cho phù hợp, như thiết kế ổ khí cho các máy có u cầu độ chính xác cao thì cần chọn tỉ số lệch tâm nhỏ,… Trong luận văn này, ổ khí ứng dụng trong máy ly tâm tốc độ cao nên có thể chọn tỉ số lệch tâm là 0,5 và hệ số Kgo tối ưu là 0,4 (theo bảng 3.1). Điều kiện làm việc ổ khí tĩnh tương ứng với ổ bi: cấp chính xác kích thước là 7, cấp độ nhám 8.
- Đường kính lỗ cấp khí
Ta có mối quan hệ giữa đường kính lỗ cấp khí tối ưu và khe hở giữa trục và bề mặt trong ổ khí được thể hiện qua hình 4.17 [14]. Tùy thuộc vào khả năng có thể gia cơng được mà chúng ta chọn 2 thông số này cho phù hợp. Theo hình 4.17, với hệ số Kgo = 0.4 ta chọn 2h0 = 2,5x10-3 inch (0.06 mm), đường kính lỗ cấp khí d*= 12,5x10-3 inch (0,3mm).
Hình 4.16: Mối quan hệ giữa đường kính lỗ cấp khí và tỉ lệ L/D [14]
Với mơ hình thực tế, đường kính trục của máy ly tâm là 50 mm nên đường kính trong của ổ sẽ là D = 50,06 mm.
Hình 4.17: Mối quan hệ giữa đường kính lỗ cấp khí tối ưu và khe hở [14]
- Chiều dài ổ khí
Để xác định chiều dài ổ người ta sử dụng tỉ số L/D (L - chiều dài ổ; D - đường kính trong của ổ). Hình 4.16 cho thấy mối qua hệ giữa đường kính lỗ cấp khí và tỉ số L/D, trong đó: d - là đường kính lỗ cấp khí; d* - là đường kính lỗ cấp khí tối ưu và được tính theo cơng thức 4.1:
* 2
d d
L D
(4.1)
Ta thấy đường kính lỗ cấp khí tối ưu khi L/D =1, nghĩa là L=D. - Vị trí đặt lỗ cấp khí
Để xác định vị trí lắp đặt lỗ cấp khí ta xét hình 4.21, ta thấy vị trí lắp lỗ cấp khí bố trí càng gần cạnh của ổ thì hệ số tải CL càng lớn, hệ số tải lớn nhất khi lỗ cấp khí ở giữa l/L = 0,125 và l/L = 0,25 (với l là khoảng cách từ cạnh ổ khí tới vị trí lắp lỗ cấp khí) [14].