Chương 7. Ổ trục

Khái Khái niệm niệm chung chung  Theo khả năng tiếp nhận tải trọng -Ổ đỡ chặn: Chịu lực hướng tâm Fr+ dọc trục F a Hình 3.. Khái Khái niệm niệm chung chung  Theo khả năng tiếp nhận tả

Trang 1

7.2 Ổ lăn

1

Chương 7 Ổ trục

Nội dung

 Khái niệm chung

 Một số loại ổ lăn thông dụng

 Cơ sở tính ổ lăn

 Tính toán lựa chọn ổ lăn

cuu duong than cong com

Trang 2

7.2.1.Khái 7.2.1.Khái niệm niệm chung chung

Trang 3

1 Vòng ngoài (lắp lên gối trục)

7.2.1 Khái Khái niệm niệm chung chung

Trang 4

Phân loại

 Theo khả năng tiếp nhận tải trọng

-Ổ đỡ: Chỉ chịu lực hướng tâm Fr(hình 1.a,b; hình 2.a,b,c)

Ổ bi đỡ 1 dãy

Ổ bi lòng cầu 2 dãy

-Ổ đỡ chặn: Chịu lực hướng tâm Fr+ dọc trục F a

Hình 3 Ổ bi đỡ chặn 1 dãy Hình 4 Ổ đũa côn đỡ chặn+  - góc tiếp xúc

Nhận xét: Góc tiếp xúc tăng => khả năng chịu lực dọc trục Fatăng

Phân loại7

7 2 2 1 1 Khái Khái niệm niệm chung chung

Trang 5

-Ổ chặn đỡ:Chịu lực dọc trục F a, đồng thời chịu đượt một ít lực hướng

tâm (H.5)

Hình 5

Phân loại7.2.1

-Ổ chặn: Chỉ chịu lực dọc trục mà không chịu lực hướng tâm (H6,7)

Hình 6

Hình 7

Trang 6

 Theo số dãy con lăn

Trang 7

Một Một số số loại loại ổ ổ lăn lăn

Ổ lăn có rất nhiều loại và rất nhiều kích thước

 Ổ lăn thường dùng đều được tiêu chuẩn hóa

Trang 8

 Ổ bi lòng cầu 2 dãy

oChủ yếu chịu lực hướng tâm

oỔ làm việc bình thường khi trục nghiêng 1 góc 2- 3 độ

oDùng trong các trường hợp khó đảm bảo lắp các ổ trục được đồng tâm

 Ổ đũa ngắn đỡ 1 dãy

oChịu tải lớn, chịu va đập tốt

oỔ có yêu cầu cao về lắp đồng tâm

Một Một số số loại loại ổ ổ lăn lăn7.2.1

 Ổ đũa đỡ lòng cầu 2 dãy

oKhả năng chịu lực hướng tâm gấp đôi so với

ổ bi đỡ lòng cầu 2 dãy cùng kích thước

oThích hợp với trục bị uốn nhiều, không đảmbảo lắp ghép được đồng tâm

Trang 9

 Ổ bi đỡ chặn 1 dãy:

oChịu lực hướng tâm + lực dọc trục

oKhả năng chịu lực dọc trục phụ thuộc vào góctiếp xúc  giữa bi với vòng ngoài

o tăng => khả năng chịu lực dọc trục của ổtăng

 Ổ đũa côn đỡ chặn: oChịu cả lực hướng tâm+ lực dọc trục một

chiều lớn

oTháo lắp đơn giản

oThường dùng trong các trục lắp BR côn,nghiêng, HGT công suất lớn

oChịu tải trọng cao hơn, độ cứng cao

oKhả năng quay nhanh kém

 Ổ bi chặn:

oChỉ chịu lực dọc trục

oLàm việc với vận tốc thấp và trung bình

Trang 10

Ký

Ký hiệu hiệu ổ ổ lăn lăn

 Theo TCVN 37776-83 ổ lăn đượcký hiệu bởi 4 chữ số

 Ví dụ: 7204, 6307

 Hai số đầu tính từ phải sang biểu thị đường kính trong của ổ Đối

với ổ có đường kính từ 20  495 mm, các số này bằng 1/5

đường kính trong => nhân số này với 5 => đk trong của ổ.

Đối với ổ có đường kính từ 10-20 mm, ký hiệu như sau:

- Đường kính trong của ổ, mm 10 12 15 17

 Số thứ 3 từ phải sang biểu thị cỡ ổ:

8,9- siêu nhẹ; 1,7- đặc biệt nhẹ; 2,5 – nhẹ; 3,6 trung bình; 4- nặng

7.2.1

 Số thứ 4 từ phải sang trái biểu thị loại ổ:

 Ổ bi đỡ lòng cầu hai dãy 1

 Ổ đũa đỡ lòng cầu hai dãy 3

 Ổ kim hoặc ổ đũa trụ dài 4

7 2 2 1 1 Khái Khái niệm niệm chung chung

Trang 11

 Theo tiêu chuẩn GHOST 520- 71 quy định 5 cấp chính xác: 0, 6,

5, 4 và 2 theo thứ tự cấp chính xác tăng dần

 Độ chính xác ổ lăn: độ chính xác của các kích thước lắp ghép của

vòng ổ và độ chính xác khi quay của các vòng ổ

 Độ chính xác khi quay (độ đảo hướng tâm, độ đảo dọc trục) có ý

nghĩa quan trọng liên quan đến tải trọng động, tiếng ồn.

 Cấp chính xác cao => giá thành càng đắt, độ đảo hướng tâm nhỏ.

Cấp Cấp chính chính xác xác7.2.1

Con lăn đối diện

Con lăn đối diện F Frrsẽ chịu tải lớn nhất Phân bố tải trọng

Trang 12

7.2.2

7.2.2 Cơ Cơ sở sở tính tính toán toán ổ ổ lăn lăn

• Tải phân bố không đều, tải lớn nhất lớn hơn

nhiều so với tải trung bình:

 Ứng suất

 Công Công thức thức Hertz: Hertz:

3 2

2 0 max 0 , 38



•Bán kính cong tương đương:

2 1

 Vòng trong

Ưs tiếp xúc vòng trong lớn hơn vòng ngoàicuu duong than cong com

Trang 13

7.2.2

 Sự thay đổi ứng suất

 Ứng suất thay đổi theo chu kỳ mạch động gián đoạn Tần số thay đổi

phụ thuộc vào vòng nào quay

7.2.2

*Vòng ngoài quay, điểm tiếp xúc A ko di chuyển=> mỗi lần con lăn vào tiếp

xúc => vòng trong lại chịu ứng suất lớn nhất 1 lần=> ưs tăng lên=>ổ chóng

hỏng vì mỏi.

Trang 14

7.2.2

* Đối với ổ chặn ứng suất thay đổi như nhau không phụ thuộc vòng nào quay

hỏng vì mỏi.

Câu hỏi: Muốn giảm mòn, tăng tuổi thọ cho ổ lăn,

nên cho ổ làm việc với vòng nào quay?

7 7 2 2 2 2 Cơ Cơ sở sở tính tính toán toán ổ ổ lăn lăn

* Đối với ổ chặn ứng suất thay đổi như nhau không phụ thuộc vòng nào quay

hỏng vì mỏi.

Câu hỏi: Muốn giảm mòn, tăng tuổi thọ cho ổ lăn,

nên cho ổ làm việc với vòng nào quay?

Vòng trong quay

Trang 15

Qm 

mL Q

C  1/-Thực nghiệm xác định trọng tải không đổi ứng với L = 106vòng quay

Thay N =L

Thay H= Q

Tuổi thọ (triệu vòng quay)

Tải trọng quy ước

m =3 - ổ bi

m =10/3 - ổ đũa

 Khả năng tải động (C) là tải trọng tĩnh do tiếp nhận mà không ít

hơn 90% số ổ cùng loại, cùng kích thước lấy làm thí nghiệm chưa

xuất hiện các dấu hiệu tróc mỏi sau 1 triệu vòng quay

7 7 2 2 2 2 Cơ Cơ sở sở tính tính toán toán ổ ổ lăn lăn

Khả năng tải

 Khả năng tải tĩnh (C0 )là tải trọng tĩnh gây nên tại vùng tiếp

xúc chịu tải lớn nhất của con lăn và rãnh lăn biến dạng dư tổng

cộng bằng 0.0001 giá trị đường kính con lăn.

o Khả năng tải tĩnh:dùng làm căn cứ chọn ổ lăn làm việc với số vòng

quay thấpn < 1vg/phút, đồng thời dùng để kiểm nghiệm ổ lăn đã được

chọn theo khả năng tải động

o Khả năng tải động dùng để tính chọn ổ với số vòng quay: n 1 vg/phút

Trang 16

7.2.3

7.2.3 Các Các dạng dạng hỏng hỏng và và chỉ chỉ tiêu tiêu tính tính toán toán

Ổ lăn bị hỏng do mỏi gây tróc rỗ con lăn, vòng

lăn, gẫy vòng cách…

 Con lăn và vòng lăn mòn

 Biến dạng dư quá mức

 Chỉ tiêu tính toán

Tính ổ lăn theokhả năng tải động

 Tính ổ theo khả khả năng năng tải tải tĩnh tĩnh

Các dạng hỏng

 Các dạng hỏng:

7 7 2 2 4 4 Tính Tính toán toán lựa lựa chọn chọn ổ ổ lăn lăn

 Tính ổ theo khả năng tải động

 Điều kiện: Cyc  Q L1/m  C

 Cyc– khả năng tải động yêu cầu đối với ổ

 Q – tải trọng tương đương tác dụng lên ổ

 L – Tuổi thọ (triệu vòng quay) yêu cầu đối với ổ

 m – hệ số (m=3 với ổ bi; m = 10/3 đối với ổ đũa)

 C – khả năng tải động của ổ lăn (tra bảng)

 Khả năng tải động dùng để tính chọn ổ với số vòng quay:

n  1 vòng/phút

Trang 17

* Fr– lực hướng tâm tác dụng vào ổ = tổng véc-tơ các phản lực hướng

tâm tại gối đỡ

•Fa– lực dọc trục tác dụng vào ổ

• V- hệ số ảnh hưởng của vòng nào quay (V=1 -vòng trong;

V=1,2-vòng ngoài)

• Kđ– hệ số ảnh hưởng của đặc tính tải trọng

• Kt- hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ

• X,Y – hệ số tải trọng hướng tâm và dọc trục (tra bảng)

t đ a

r YF K K XVF

Q  (  )

t đ a

r YF K K XF

Q  (  )

t đ

aK K F

Q 

t đ

rK K VF

Q 

 L – tuổi thọ yêu cầu với ổ lăn ( triệu vòng quay)

6

10

.

F

.+ Dựa vào và so sánh với e (tra bảng)

e F V

Fr

a



+ Ổ bi đỡ 1 dãy, tất cả các loại ổ đỡ chặn 1 dãy:

7.2.4

7.2.4 Tính Tính toán toán lựa lựa chọn chọn ổ ổ lăn lăn

Trang 18

 Xác định lực Fa tác dụng vào ổ

 Đối với ổ bi đỡ, ổ bi lòng cầu

2 dãy: Fa= Fat

 Đối vớiổ bi đỡ chặn và ổ đũa

côn , ngoài Fat cần tính thêm ảnh

hưởng của phản lực dọc trục Fstừ

các ổ lăn do tồn tại góc tiếp xúc ()

giữa con lăn và vòng ổ

 Ổ đũa côn: Fsi= 0,83e.Fri; e =1,5.tg() với  là góc tiếp xúc

 Chiều của Fs: tác dụng ngược chiều chịu tải dọc trục của ổ(từ khe hẹp

ra khe rộng)

 Tổng lực dọc trục tác động lên ổ:

at sk

Trang 19

 Điều kiện: Qt  C0

- Xét cho các trường hợp số vòng quay của ổ: n < 1 vg/phút;

Tải trọng quy ước

Khả năng tải tĩnh

+ Ổ đỡ, ổ đỡ chặn: Qt  XoFr  YoFa

+ Ổ chặn, chặn đỡ: Qt  2 , 3 Frtg   Fa

+ Xo; Yo– Hệ số tải trọng hướng tâm và dọc trục (tra bảng 12.5 [1] )

[1] Trịnh Chất; Cơ sở thiết kế máy& Chi tiết máy

Tính ổ theo khả năng tải tĩnh

- Để chọn loại ổ, có thể dựa vào: Fa/Fr

+ Fa/Fr < 0,3 => dùng ổ bi đỡ 1 dãy (kết cấu đơn giản, giá thành

hạ, ko có yêu cầu đặc biệt về độ cứng, tự lựa và không yêu cầu

chính xác vị trí của trục theo phương dọc trục ); cần độ cứng =>

dùng ổ đũa trụ ngắn đỡ

Chọn loại ổ

+ Fa/Fr  0,3 => dùng ổ bi đỡ chặn (bi đỡ chặn, đũa côn)

Dùng ổ đũa côn khi cần độ cứng vững cao, cố định chính

xác vị trí của trục theo phương dọc trục; khi chịu lực dọc trục lớn

Fa/Fr  1,5

7.2.4

Trang 20

7 7 2 2 5 5 Đánh Đánh giá giá ổ ổ lăn lăn

 Ưu Ưu điểm điểm::

 Gía thành hạ nhờ sản xuất hàng loạt

 Tổn thất về ma sát nhỏ

 Tính lắp lẫn cao, thay thế thuận tiện

 Chăm sóc và bôi trơn đơn giản

 Nhược Nhược điểm điểm::

 Khả năng quay nhanh, tải va đập kém

 Ồn khi làm việc với vận tốc cao

 Phạm Phạm vi vi sử sử dụng dụng

 Ổ lăn được sử dụng rộng rãi, trong rất nhiều loại máy: ô tô, xe

máy, máy xây dựng, máy nông nghiệp …

Tìm Tìm hiểu hiểu thêm thêm

 So sánh ưu, nhược điểm và phạm vi sử dụng của ổ lăn so

với ổ trượt

 Các chỉ tiêu lựa chọn ổ lăn và cách bố trí ổ lăn trên trục

 Cách tính ổ kép (2 ổ lăn cạnh nhau)

 Tính toán xác định tuổi thọ của ổ lăn khi biết tải trọng và

khả năng tải động C của ổ.

 Dung sai ổ lăn

trục và gối đỡ Cách lắp sơ đồ tùy động.

 Cấp chính xác của ổ

Trang 21

Ôn Ôn tập tập

 Các loại ổ lăn và cách sử dụng

 Tải trọng và ứng suất trong ổ lăn

 Tính toán lựa chọn ổ lăn theo khả năng tải động

 Tính toán lựa chọn ổ lăn theo khả năng tải tĩnh

Tiêu đề	Chương 7. Ổ trục
Trường học	Cửu Dương Thân Công
Chuyên ngành	Cơ khí chế tạo máy
Thể loại	Chương
Năm xuất bản	2019

Định dạng
Số trang	21
Dung lượng	733,91 KB