Xét trục 1
-Số vòng quay của trục 1 n1 = 553,31 vòng/phút -Đường kính ngõng trục dB = 30 mm,dC =30mm Lhi = t∑ℎ= 23870(giờ),tổng thời gian làm việc RyB = 1146,931 N, RxB = 1277,42N
RyC= 460,069 N, RxC= 3381,47N
-Lực hướng tâm tác dụng lên các ổ: Ổ tại B:
FrB= √RyB2+RxB2=√1146,9312+1277,422=1716,756N
Ổ tại C: FrC= √460,0692+3381,472=3412,624 N Do FrB≤ FrC nên Fr = FrC = 3412,624 N
Lực dọc trục Fa1 = Ft = 173,05 (N) Xác định tỉ số : FaFrc1= 173,05
3412,624=0,051 < 0,3
Lực dọc trục khá nhỏ so với lực hướng tâm, nhưng do trục lắp BR nón cần nâng cao độ cứng vững nên chọn ổ côn đũa cỡ trung theo Bảng P2.11 Với dC =30mm ta chọn ỗ đũa côn Ký hiệu: 7306
C = 40 kN, Co = 29,9 kN,
a, kiểm tra khả năng tải động của ổ :
-Tính lực dọc trục Fs do lực hướng tâm Fr tác dụng lên ổ sinh ra.
Fs=0,83.e.Fr với e=1,5.tg(α) = 1,5.tg(13,5) =0,361 FSB= 0,83.0,361.FrB= 0,83.0,361.1716,76 = 514,39 N FSC= 0,83.0,361.FrC=0,83.0,361.3412,624 = 1022,52
Lực dọc trục tác dụng lên ổ:
∑FaB=FSC+Fa1=1022,52+173,05=1195,57N
∑FaC=FSB− Fa1=514,39−173,05=849,47N
Ta thấy ∑FaB=¿1195,57N>FSB=¿¿514,39 N: lấy FaB=1195,57 N
∑Fac=¿849,47<FSc=1022,52N ;¿
lấy Fac=1022,52N
Xác định hệ số X,Y có kết quả:V . FFaB
rB
=1195,57
1716,76 = 0,7>e=0,361
Theo bảng (11.4) ta được XB = 0,4: YB = 0,4.cot(α)=0,4.cot(13,4) = 1,66 FaC
V . FrC= 1022,52
1.3412,624=0,3<e=0,361 Theo bảng 11.4 ta được Xc=1 , Yc=0
Theo công thức(11.3) có tải trọng quy ước ổ B và C là -Trong đó : kd hệ số đặc tính của tải trọng lấy kđ=1 kt : hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ kt=1 V: hệ số kể đến vòng trong quay ,V=1
QB=(XB.V.FrB+YB.FaB).kt.kd
=(0,4.1.1716,76+1,66.1195,57).1.1=2567,21N QC=(XC.V.FrC+YC.FaC).kt.kd
=(1.1. 3412,624+0.1022,52).1.1=3412,624 N Ta thấy QC >QB,nên ta chọn QC để tính ổ C Với QC = 3412,624 N
Theo (6.1) ta có; Cd = QC.√3 L =3412,624 N.
10
3√792,45=25280,24N=25,28(kN)
Với L=60.n1Lℎi
106 =60.553,1.23870
106 =792,45 Vậy Cđ =25,28 (kN)<C = 40(kN)
Vậy kiểu ổ 7306 đã chọn đảm bảo khả năng chịu tải trọng động
b, Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ
Đối với các ổ lăn không quay hoặc làm việc với số vòng quay n>10(vòng/phút)
,tiến hành chọn ổ theo khả năng tải tĩnh nhằm phòng biến dạng dư theo điều kiện : Q0≤ C0
Với C0-khả năng tải tĩnh,cho các bảng tiêu chuẩn ổ lăn ,phụ thuộc vào cỡ ổ và loại ổ
Tải trọng tĩnh được xác định theo công thức : Q0=X0.Fr+Y0.Fa
=0,5.3412,624+0,92.173,05= 1,866(kN)<C0 = 29,9(kN)
Với X0 là hệ số tải trọng hướng tâm,X0 = 0,5
Và Y0 là hệ số tải trọng dọc trục ,Y0= 0,22.cot(α)=0,22. cot(13.5)=0,92 B.Xét Trục II.
-Số vòng quay của trục 1 n2 = 128,08vòng/phút -Đường kính ngõng trục dA = 30 mm,dD =30mm Lhi = t∑ℎ= 23870(giờ),tổng thời gian làm việc RyA= 124,3 N, RxA = 2707 N
RyD = 1689,32 N, RxD= 9839,02 N
-Lực hướng tâm tác dụng lên các ổ: Ổ tại A:
FrA=√124,32+27072=2709,85N
Ổ tại D: FrD= √1689,322+9839,022= 9983,02N
Do FrA≤ FrD nên Fr = FrD =9983,02N Lực dọc trục Fa2 = Ft = 746 (N) Xác định tỉ số : FaFrD2=0,075
Lực dọc trục khá nhỏ so với lực hướng tâm, nhưng do trục lắp BR nón cần nâng cao độ cứng vững nên chọn ổ côn đũa cỡ trung theo Bảng P2.11 Với dC =30mm ta chọn ỗ đũa côn Ký hiệu: 7306
C = 61,3 kN, Co = 51 kN, = 12o
a, kiểm tra khả năng tải động của ổ :
-Tính lực dọc trục Fs do lực hướng tâm Fr tác dụng lên ổ sinh ra.
Fs=0,83.e.Fr với e=1,5.tg(α) = 1,5.tg(12) =0,319 FSA= 0,83.0,319.FrA= 0,83.0,319.2709,85= 717,49 N FSD= 0,83.0,319.FrD=0,83.0,319.9983,02 = 2643,2 N Lực dọc trục tác dụng lên ổ:
∑FaA=FSD− Fa2=2643,2−746=1897,2N
∑FaD=FSA+Fa2=717,49+746=1463,49N Ta thấy ∑FaA=¿1897,2N>FSA=¿¿ 717,49 N
=> lấy FaA= 1897,2
∑FaD=¿1463,49N<FSD=2643,2N ;¿
lấy FaD=2643,2N
Xác định hệ số X,Y có kết quả:V . FFaA
rA
= 1897,2
1.2709,85 = 0,265<e=0,319 Theo bảng (11.4) ta được XA = 1: YA = 0
FaD
V . FrD= 1463,49
1. 9983,02=0,147<e=0,361 Theo bảng 11.4 ta được XD=1 , YD=0
-Trong đó : kd hệ số đặc tính của tải trọng lấy kđ=1 kt : hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ kt=1 V: hệ số kể đến vòng trong quay ,V=1
Theo công thức(11.3) có tải trọng quy ước ổ B và C là QA=(XA.V.FrA+YA.FaA).kt.kd
=(1.1.2709,85+0.926 .1897,2).1.1=4466,657N QD=(XD.V.FrD+YD.FaD).kt.kd
=(1.1. 9983,02+0).1.1= 9983,02 N
Ta thấy QD>QA,nên ta chọn QD để tính ổ D Với QD = 9983,02N
Theo (6.1) ta có; Cd = QD.10/3√L = 9983,02.
10/3√183,44=47677,14N=47,68(kN)
Với L=60.n2Lℎi
106 =60.128,08.23870
106 =183,44(triệu vòng) Vậy Cđ = 47,68 (kN)<C = 61,3(kN)
Vậy kiểu ổ 7306 đã chọn đảm bảo khả năng chịu tải trọng động
b, Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ
Đối với các ổ lăn không quay hoặc làm việc với số vòng quay
n>10(vòng/phút),tiến hành chọn ổ theo khả năng tải tĩnh theo điều kiện : Q0
≤ C0
Với C0-khả năng tải tĩnh,cho các bảng tiêu chuẩn ổ lăn ,phụ thuộc vào cỡ ổ và loại ổ
Tải trọng tĩnh được xác định theo công thức : Q0=X0.Fr+Y0.Fa =0,5.9983,02 +1,03.1897,2=6,9(kN)<C0 = 51(kN)
Với X0 là hệ số tải trọng hướng tâm,X0 = 0,5
Và Y0 là hệ số tải trọng dọc trục ,Y0= 0,22.cot(α)=0,22. cot(12)=1,03
C.Xét Trục III.
RCy = 1362,95 N, RCx=267,25N RAy = 623,72 N, RAx=1988,2 N dC=50mm=dA
a, kiểm tra khả năng tải động của ổ :
-Lực hướng tâm tác dụng lên các ổ, ổ tại A:
FrA=√623,722+¿1988,22=2083,738N¿
-Ổ tại C: FrC=√1362,952+¿267,252=1388,904¿ N
Do FrA> FrC => Fr = FrA=2083,738N -Ta có FFa
r
= 0
2887,433=0<0,3, nên ưu tiên dùng ổ bi đỡ một dãy
-Với dA = 55 mm chọn ổ cỡ nhẹ ,dựa vào bảng P2.7 ta chọn ổ 211 với C=34(kN),C0 = 25,6(kN),chọn ổ lăn với cấp chính xác là 0,độ đảo hướng tâm 20μm, giá thành tương đối là 1
-Tính chọn khả năng tải động của ổ :Ct1=Q.m√L1
Với m là bậc cong của đường cong mỏi khi thử về ổ lăn,m=3 đối với ổ bi Q là tải trọng động quy ước,kN.
L1 tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay.
h là tuổi thọ của ổ với h=23870 giờ L1=60.n3.ℎ
106 =60.46,07.23870
106 =65,981(triệuvòng)
n3 là số vòng quay trên trục 3, n3 = 46,07 (vòng/phút) -Tải trọng quy ước trên ổ : QA=(X.V.FrA+Y.FaA).kd.kt -Trong đó : kd hệ số đặc tính của tải trọng lấy kđ=1 kt : hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ kt=1 V: hệ số kể đến vòng trong quay ,V=1
-Do không có lực dọc trục Fa=0 nên dựa vào bảng 11.4 có X=1 và Y=0 -Tải trọng quy ước trên ổ : QA =(X.V.FrA+Y.FaA).kd.kt =(1.1.2083,738 +0.0).1.1 = 2083,738
Khả năng tải động tính toán:
Ct1=QA.√3 L1 = 2887,433.√365,981=8420,077 N = 8,42(kN) < C=34(kN) Nên ổ bi đỡ 1 dãy cở trung 311,thỏa mãn.
b)Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh:
Khả năng tải tĩnh của ổ : Qt≤ C0
Trong đó:
C0 : Khả năng tải tĩnh
Qt : tải trọng quy ước, được xác định như sau:
Đối với ổ bi đỡ một dãy, Q0 là trị số lớn hơn trong hai giá trị Q0 được tính như sau:
Qt = X0.Fr+Y0.Fa Qt = Fr
Trong đó X0,Y0 :hệ số tải trọng hướng tâm và hệ số tải trọng dọc trục, theo bảng 11.6 thì chọn X0=0,6 và Y0= 0,5 ứng với ổ bi đỡ một dãy.
Qt=0,6.2083,738+0,5.0=1250,2428 N<FrA Qt= FrA=2083,738=2,08(kN)<C0 = 25,6(kN) Vậy ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải tĩnh