Khả năng tải tĩnh do biến dạng dư gây ra.

Thuyết minh đồ án chi tiết máy



⇒



Min  FrB , FrD   FrD  967,35( N )



Xét tỷ số :



F

F



a

rD







423,41

 0,44  0,3

967,65



o

Vậy ta chọn ổ bi đỡ chặn cho trục I có góc tiếp xúc   12



YB



YD

FsB



B



A

XB



FsD



C

Fa1



XD



D



Hình 3.1: Sơ đồ bố trí ổ lăn trục I

2.1.2 Chọn cấp chính xác cho ổ lăn

Đối với hộp giảm tốc thường dùng ổ lăn có cấp chính xác bình thường, để giảm chi

phí và giá thành cho hộp giảm tốc mà vẫn đảm bảo khả năng làm việc nên ta chọn

cấp chính xác 0 và có độ đảo hướng tâm là 20 m

2.1.3 Chọn kích thước cho ổ lăn

Kích thước ổ lăn được xác định theo 2 chỉ tiêu: khả năng tải động nhằm đề phòng

tróc rỗ bề mặt làm việc và khả năng tải tĩnh nhằm đề phòng biến dạng dư.

a, Chọn ổ theo khả năng tải động.

Với đường kính ngõng trục lắp ổ lăn dng=25 mm, tra bảng P2.12[1] chọn ổ là ổ bi

đỡ chặn cỡ nhẹ hẹp ký hiệu 36205, có các kích thước như sau:



204

Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên



Thuyết minh đồ án chi tiết máy



Hình 3.2: Kết cấu ổ bi đỡ chặn

Bảng 3.1: Thông số ổ bi đỡ chặn – trục I

Ký hiệu ổ

36205



d



D



B



r



r1



C



C0



(mm)

25



(mm)

52



(mm)

15



(mm)

1,5



(mm)

0,5



(kN)

13,1



(kN)

9,24



m

Khả năng tải động tính theo cơng thức: Cd  Q L



Trong đó :

+ Q : tải trọng động quy ước, kN

+ L : tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay

205

Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên



Thuyết minh đồ án chi tiết máy



+ m : bậc của đường cong mỏi khi thử về ổ lăn, m = 3

Gọi Lh là tuổi thọ của ổ tính bằng giờ, ta có:

Với n là tốc độ quay của trục I ta có: nI =1460 (v/ph), Lh =23914,8 (h)

 L 



60nLh 60.1460.23914,8



 2094,936

106

106

(triệu vòng)



Xác định tải trọng động quy ước :

Q = (X.V.Fr + Y.Fa).kt.kđ

Trong đó:

106.L

60n

60nLh

 L 

106

Lh 



+ V: hệ số kể đến vòng nào quay, khi vòng trong quay thì V = 1

+ kt : hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ, kt = 1 khi to < 105oC

+ kđ : hệ số kể đến dặc tính tải trọng, tra bảng 11.3[1] ta có: kđ = 1

+ X, Y : hệ số tải trọng hướng tâm và dọc trục, tra bảng 11.4[1]

Theo bảng 11.4[1] với







iFa

423, 41



 0, 046

9,

24.1000

0 Co

= 12 ,

, chọn e = 0,37



Lực dọc trục Fa(Fa = Fa1) là tổng lực dọc trục ngoài do các chi tiết quay truyền đến

ổ, đối với ổ đỡ chặn trong ổ xuất hiện lực dọc trục Fs do lực Fr tác dụng nên ổ sinh

ra:

Đối với ổ bi đỡ - chặn:

FsB = e.FrB = 0,37.1554,74 = 575,25(N)

FsD = e.FrD = 0,37.967,65 = 358,03(N)

Tổng lực dọc trục tác dụng lên ổ 0 và 1 là:

FaB = FsD – Fa = 358,03 – 423,41 = -65,38(N)

FaD = FsB + Fa = 575,25 + 423,41 = 998,66(N)

206

Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên



Thuyết minh đồ án chi tiết máy



Ta thấy:



FaB < FsB => lấy FaB = FsB = 575,25 (N)

FaD > FsD => lấy FaD = FaD = 998,66(N)



Tra bảng 11.4[1] với ổ lăn một dãy :

FaB

575,25



 0,37  e

V .FrB 1.1554,74

=>X0 = 1 ; Y0 = 0

FaD

998,66



 1,03  e

V .FrD 1.967,65

=>X1 = 0,45; Y1 = 1,67



Vậy ta tính được tải trọng động quy ước:

QB = (X0.V.FrB + Y0.FaB).kt.kđ

= (1.1.1554,74 + 0.575,25).1.1 = 1554,74 (N) = 1,55(kN)

QD = (X1.V.FrD + Y1.FaD).kt.kđ

= (0,45.1.967,65+ 1,67.998,66).1.1 = 2103,02(N) = 2,10(kN)

Vì ổ là như nhau nên ta cần kiểm nghiệm có ổ có tải trọng lớn hơn, do QD > QB nên

ta chọn Q = QD = 2,10(kN)

Vậy khả năng tải động của ổ 1 của trục I là:

Cd 1  QD m L  2,10. 3 2094,936  26,87( kN )



So sánh với C: khả năng tải động của ổ tiêu chuẩn, ta thấy Cd1 >C = 13,1(kN)

Vậy ổ bi trên không đủ khả năng tải động.

 Ta tiến hành chọn lại ổ:chọn loại ổ bi đũa cơn.

Với đường kính ngõng trục lắp ổ lăn dng= 25 mm, tra bảng P2.12[1] chọn ổ

là ổ đũa cơn cỡ trung hẹp ký hiệu 7305 , có các kích thước như sau:



207

Đại học kỹ thuật cơng nghiệp Thái Nguyên



Thuyết minh đồ án chi tiết máy



Hình 3.3 Kết cấu của ổ đũa côn

Bảng 3.2: Thông số ổ đũa côn – trục I

Ký



d



D



D1



d1



B



hiệu

730



mm

25



mm

62



mm mm mm

50,5 43,5 17



C1



T



r



r1



α



mm

15



mm

18,2



mm

2,0



mm

0,8



(º)

kN kN

13,5 29,6 20,9



5



KeC C0



5



m

Khả năng tải động tính theo cơng thức: Cd  Q L



Trong đó :

+ Q : tải trọng động quy ước, kN

+ L : tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay

+ m : bậc của đường cong mỏi khi thử về ổ đũa, m = 10/3

Gọi Lh là tuổi thọ của ổ tính bằng giờ, ta có:



208

Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên



Thuyết minh đồ án chi tiết máy



106.L

Lh 

60n

60nLh

 L 

106

Với n là tốc độ quay của trục I ta có: nI =1460 (v/ph), Lh =23914,8 (h)

 L 



60nLh 60.1460.23914,8



 20914,936

106

106

(triệu vòng)



Xác định tải trọng động quy ước :

Q = (X.V.Fr + Y.Fa).kt.kđ

Trong đó:

Fr – tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ.

Fa – tổng lực dọc trục ngoài do các chi tiết quay truyền đến ổ.

V – hệ số kể đến vòng nào quay; vòng trong quay nên V = 1.

kt – hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ; nhiệt độ ố = 105 o nên ta

có kt = 1.

kd – hệ số kể đến đặc tính tải trọng; tra bảng 11.3 [1]. kd =1

X – hệ số tải trọng hướng tâm.

e :hệ số. Tra bảng 11.4 [1] với ổ đũa côn :



e  1,5tg  1,5.tg (13,50 )  0,36



Đối với ổ đũa côn:

FsB = 0,83.e.FrB = 0,83.0,36.1554,74 = 464,56 (N)

FsD = 0,83.e.FrD = 0,83.0,36. 967,65 = 289,133 (N)

Tổng lực dọc trục tác dụng lên ổ 0 và 1 là:

FaB = FsB – Fa = 289,133 – 423,41 = -125,27(N)

FaD = FsD + Fa = 464,56 + 423,41 = 887,97(N)

Ta thấy:



FaB < FsB => lấy FaB = FsB = 464,56 (N)

209



Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên



Thuyết minh đồ án chi tiết máy



FaD > FsD => lấy FaD = FaD = 887,97(N)

Tra bảng 11.4[1] với ổ lăn một dãy :

FaB

464,56



 0, 299  e

V .FrB 1.1554,74

=>X0 = 1 ; Y0 = 0

FaD

887,97



 0,9176  e

V .FrD 1.967,65

=>X1 = 0,4; Y1 = 0,4.cotg13,5 = 1,667



Vậy ta tính được tải trọng động quy ước:

QB = (X0.V.FrB + Y0.FaB).kt.kđ

= (1.1.1554,74 + 0.464,56).1.1 =1554,74 (N) = 1,55(kN)

QD = (X1.V.FrD + Y1.FaD).kt.kđ

= (0,4.1.967,65 + 1,667.887,97).1.1 = 1867,31 (N) = 1,87 (kN)

Vì ổ là như nhau nên ta cần kiểm nghiệm có ổ có tải trọng lớn hơn, do Q1> Q0 nên

ta chọn Q = QD = 1,87 (kN)

Vậy khả năng tải động của ổ 1 của trục I là:

10

3



Cd 2  QD L  1,87. 2094,936  23,89(kN )

m



So sánh với C: khả năng tải động của ổ tiêu chuẩn, ta thấy Cd2 < C = 29,6(kN)

 Vậy ổ đũa côn trên trục I đủ khả năng tải động

b, Chọn ổ theo khả năng tải tĩnh.

Điều kiện đảm bảo khả năng tải tĩnh của ổ là:

Qt ≤ C0

Trong đó:

C0 – khả năng tải tĩnh của ổ đã chọn. Ta có C0 =20,9(kN).

Qt – tải trọng tĩnh quy ước; với ổ bi đỡ - chặn ta có Qt xác định bởi:

Qt = X0.Fr + Y0.Fa

Qt = Fr

Với X0 ; Y0 – hệ số tải trọng hướng tâm và hệ số tải trọng dọc trục.

210

Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên



Thuyết minh đồ án chi tiết máy



Theo bảng 11.6 [1]:

Y0= 0,22.cotg = 0,22.cotg13,5o =0,916



Như vậy

� Ổ thỏa mãn khả năng tải tĩnh.



2.2 Chọn ổ lăn cho trục II:

2.2.1 Chọn loại ổ lăn:

Ta có : Fa2 = 403,12 (N) ;FyA =4578,06 (N) ; FyA = 232,40(N) ;

Fa3 = 1603,85 (N); FxD = 5907,86 (N) ; FyD =2266,20 (N)

Theo kết quả của trục phản lực tổng lực tác dụng lên ổ A và D là:

FrA  FxA2  FyA2  4578,062  232,402  4584,75( N )

2

2

FrD  FxD

 FyD

 5907,862  2266,202  6327,60( N )



⇒ Min

- Tính tổng lực dọc trục ngoài:

Chiều của theo chiều của

Xét tỷ số :



F

Min[ F F

at



rA;



rD



]







F

F



at

rD







1200,73

 0,262  0,3

4584,75



⇒Vậy ta chọn ổ bi đỡ - chặn với góc tiếp xúc   12�và phương án bố trí như

hình vẽ:

211

Đại học kỹ thuật cơng nghiệp Thái Nguyên



Thuyết minh đồ án chi tiết máy



Hình 3.4 Sơ đồ bố trí ổ lăn trên trục II

Tra bảng P2.7[1] với đường kính ngõng trục là d= 45 (mm) ta chọn ổ bi đỡ chặn

cỡ nặng hẹp:

Bảng 3.3 Thông số ổ bi đỡ chặn trục II

Ký hiệu



d



D



b=T



r



ổ

66409



(mm)

45



(mm)

120



(mm)

29



(mm)

3,0



(mm)

1,5



C



C0



(kN)

64,0



(kN)

48,2



2.2.2 Chọn cấp chính xác cho ổ

Để giảm chi phí, giảm giá thành cho HGT mà vẫn đảm bảo khả năng làm việc, ta

chọn ổ lăn là cấp chính xác thường có cấp chính xác “ 0 ”.

2.2.3 Kiểm nghiệm khả năng tải động:

Khả năng tải động tính tốn của ổ lăn được kiểm nghiệm theo

cơng thức 11.1 [1] ta có:



Cd  Q.m L �C (kN).

Trong đó:

C – khả năng tải động của ổ đã chọn (kN); C = 64,0(kN).

212

Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên



Thuyết minh đồ án chi tiết máy



Q – tải trọng động quy ước (kN).

L – là tuổi thọ cần thiết (triệu vòng)

m=3 với ổ bi ,là bậc của đường cong mỏi khi thử về ổ lăn.

Tính L: theo cơng thức 11.2[1] ta có:



L .60.n

L h

106

n - số vòng quay trục II, n = 262,12( v/ph)

là tuổi thọ cả ổ lăn tính bằng giờ.



L .60.n

L h

106

⇒







23914,8.60.262,12

 376,113

106

(triệu vòng quay)



Tính Q .Ta dùng ổ bi đỡ, theo cơng thức 11.3 [1] ta có:



Q  (X.V.Fr  Y.Fa ).k t .k d

Fr – tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ.

Fa – tổng lực dọc trục ngoài do các chi tiết quay truyền đến ổ.

V – hệ số kể đến vòng nào quay; vòng trong quay nên V = 1.

kt – hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ; nhiệt độ ố = 105o nên ta có kt = 1.

kd – hệ số kể đến đặc tính tải trọng; tra bảng 11.3 [1]. kd =1

X – hệ số tải trọng hướng tâm.

Y – hệ số tải trọng dọc trục.

+)Xác định lực dọc trục Fa

- Đối với ổ đỡ chặn, bên cạnh lực dọc trục ngoài ,trong ổ cũng xuất

hiện lực dọc trục Fs do các lực hướng tâm Fr tác dụng lên ổ sinh ra.

-Đối với ổ bi đỡ chặn :

213

Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên



Thuyết minh đồ án chi tiết máy



i.Fat

Xét tỷ số:



C



0







1.1200,73

 0,025

48,2.103



Tra bảng 11.4[1] có e = 0,34



Tổng lực dọc trục tác dụng vào ổ A:

Tổng lực dọc trục tác dụng vào ổ D:

Với ổ A:

Với ổ D:

+) Xác định X và Y:



1558,82

�FaA



 0,34  e

�

V

.

F

1.4584,75

� rA

�

�FaD  2789,55  0,44  e

�

V .F

1.6327,60

Xét tỷ số : � rD



Tra bảng 11.4[1] ta có:

;

Thay vào ta có:



)

Vì nên ta tính khả năng tải động cho ổ D

214

Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên