Khi thiết kế kết cấu ổ trục chính dùng ổ lăn, cần chú ý những nguyên tắc sau đây:
a) Khi lắp ổ lăn lên trục chính hay vào thân máy, cần tránh những lực làm sây sát, hay tạo nên biến dạng dư ở những bể mặt lắp ghép.
b) Cần tránh hiện tượng con lăn bị ép sát vào vòng chắn do tác dụng của biến dạng nhiệt hay lực hướng trục.
Để thực hiện nguyên tắc này, cần chú ý:
- Tất cả moi 6 lăn phải bảo đảm khả năng đi động hướng trục.
- Đối với ổ bi đỡ hay ổ bi đỡ lông cầu, không cần cố định một trong hai vòng theo hướng trục.
- Đối với những ổ đũa: nếu các đũa có thể di động theo hướng trục trên một vòng của ổ, thì cả vòng trong và vòng ngoài đều có thể cố định. Trường hợp ngược lại, cần để một vòng có thể đi động theo hướng trục.
1. Ổ trục chính dùng ổ bi.
Ổ trục chính của máy công cụ hiện đại thường dùng các phương pháp tổ hợp các loại ổ bị khác nhau như ổ bi đỡ - chặn một dãy cũng như hai dãy.
a) Ổ trục dùng ổ bi đỡ.
Ở trục chính một vài loại máy như máy phay, máy mài, người ta dùng một số ổ bi đỡ để làm ổ trục. Đây là loại ổ trục có kết cấu đơn giản và chỉ dùng ở trường hợp lực hướng kính và hướng trục bé. Điển hình của loại này là trục chính của máy mài lỗ được trình bày trên hình (VII-29).
1 3
Hình VII-29: 6 trục chính của máy mài lỗ dùng ổ ‘bi dé.
Ca 7 6 bi dé déu do cdc écu (1) va (2) diéu chinh theo hướng trục. Gitta cdc 6 bi đỡ có những vòng chắn (3) ngăn cách, lực căng được tạo nên từ êcu ở hai đầu.
Những ổ lăn của trục chính đơn giản như thế này chỉ có thể dùng ở trường hợp lực hướng kính và hướng trục bé.
Để tăng độ cứng vững của ổ trục, ngoài cách dùng nhiều ổ bi ra, ta có thể dùng các phương pháp tạo lực căng sơ bộ để giảm khe hở như sau:
198
~ Mài mặt đầu của vòng trong và dùng lực căng sơ bộ để giảm khe hở giữa bi và vòng lăn (hinh VII-30). Lực căng A do vòng căng lắp giữa hai ổ thực hiện.
A mài bỏ
Hình VII-30: Khử khe hề ổ bị bằng mài mặt đâu.
~ Lắp hai vòng căng có độ dài khác nhau (hình VII-31a) - Dùng êcu điều chỉnh. Trong trường hợp này lực căng có thể điều chỉnh được (hình VII-31b).
:
// 21⁄4
ren
“7 a a | poe lV aS
a= 0,06mm ` 4
(b)
ME
(a)
Hình VII-31: Khử khe hở ổ bị bằng 2 uòng căng 0à bằng êcu.
b) Ổ trục dùng ổ bị đỡ - chặn một dãy.
Loại ổ trục này dùng cho những trục chính có lực hướng trục lớn hơn ở trường hợp dùng ổ bi dé. Ở loại này, ta có thể dễ dàng tạo nên những lực căng Sơ bộ chính xác. Nó thường được dùng ở trục chính của các loại máy doa kim cương, máy mài, máy tiện tự động. Hình (VII-39) trình bày ổ trục chính của máy doa kim cương.
= = = |
Hình VII-32: Ổ trục chính dùng ổ bỉ đỡ - chặn 1 dãy.
Ở đây dùng loại ổ bị đỡ - chặn một dãy có cấp chính xác cao. Lực căng sơ bộ A x 850N do những vòng chắn được mài và đánh bóng (a) tạo nên.
e) Ổ trục dùng ổ bi đỡ - chặn hai dấy.
Nếu dùng những ổ bi đỡ - chặn hai dãy để làm ổ trục cho trục chính, thì có thể đơn giản được những chỉ tiết dùng để điều chỉnh lực căng, vì bản thân kết cấu của nó đã tạo nên lực căng bên trong. Do khe hở trong loại ổ bi này rất bé, nên chẳng những làm tang độ cứng vững của ổ trục chính, mà còn làm giảm chấn động hướng kính. Tùy theo kích thước, loại ổ bi đỡ - chặn có thể dùng làm ổ trục chính có số vòng quay từ 10.000 + 65.000v/f, như trục chính của nhiều loại máy mài, máy doa kim cương.
Điển hình của loại ổ trục dùng ổ bị đỡ - chặn 2 dãy là ổ trục chính của máy mài chạy bằng turbin được trình bày ở hình (VH-33).
Ở đây, trục đá mài được lắp vào lỗ côn của trục chính. Trục chính của máy mài do khí ép qua lỗ (1) và tác động vào cánh turbin (2) lắp trên trục chính làm cho nó quay. Số vòng quay được thay đổi nhờ điều chỉnh lượng khi ép chạy vào turbin.
Ổ bi được điều chỉnh nhờ các êcu (3) lắp ở hai đầu. Loại ổ bi này có vòng ngoài gồm hai phần, mỗi phần có bề mặt tiếp xúc hình côn. Do đó, có thể điều chỉnh dễ đàng lực căng
199
mong muốn.
Hình VII-33: Ổ trục chính máy mời dùng ổ bi đỡ - chặn 2 day.
Ổ bi đỡ - chặn 2 dãy cũng thường dùng ở những ổ trục có tải trọng hướng kính lớn và tai trọng hướng trục đổi chiêu như ở những trục có lắp bánh răng hình côn.
9. Ổ trục chính dùng ổ đũa trụ.
Ổ đũa trụ cũng chỉ chịu được những tải trọng hướng kính, nhưng lớn hơn so với ổ bì đỡ cùng cỡ. Trong trường hợp có lực hướng trục tác dụng, thì ngoài ổ đũa trụ ra, trục chính cần phải thêm ổ chặn.
Thường ổ đũa trụ được dùng làm ổ trục chính cho những máy có tải trọng hướng kính lớn và kích thước lớn, như trục chính của máy phay ngang (hình VII-34).
NY. ‹ =
1 x 5 oy SSS (fe ee be.
Lit P| | wy
Hình VII-34: Ổ trục chính máy phay ngàng dùng ổ đũa trụ 2 dãy.
⁄
Ở đây, ổ trục phía trước dùng một ổ đũa trụ 2 dãy để chịu lực hướng kính, và 2 ổ bi đỡ - chặn lắp đối nhau để khứ những lực hướng trục. Với 2 ổ bi đỡ - chặn ta có thể dùng những dao phay có răng nghiêng trái hay nghiêng phải. Ở ổ trục phía sau dùng 2 ổ bi đỡ lắp trên trục ống (1) để tránh cho trục chính khỏi tác dụng của mômen uốn do pu-Ìi gây nên. Nếu lực hướng trục lớn hơn, ta dùng những ổ chặn, như thường thấy ở trục chính của máy phay đứng.
3.0 trục chính dùng ổ đũa côn.
Ổ đũa côn dùng rất rộng rãi để làm ổ trục chính máy công cụ vì:
- Dễ điều chỉnh độ hở và lắp ráp dễ dàng.
~ Chịu được những lực hướng trục tương đối lớn (lực hướng trục có thể chịu được khoảng 0,7 : 1,3 lần lực hướng kính).
Ổ đũa côn thường được dùng từng đôi một: hoặc cả hai nằm trong một ổ, hoặc một nằm ở ổ này, một nằm ở ổ khác. Trường hợp đầu thông dụng hơn, nhưng cũng có những trục chính người ta dùng một ổ đùa côn ở ổ trục phía trước, còn những ổ trục khác thì dùng ổ bi đỡ, ổ đũa trụ hoặc ổ chặn. Thí dụ như ổ trục chính của một loại máy tiện ở hình (VII-
35).
200