thiết kế hệ dẫn động băng tải, chương 7 ppsx

Chọn loại ổ lăn: Do đặc điểm làm việc của bộ truyền trục vít, đảm bảo ổ phải cứng vững cao, cố định chính xác vị trí trục theo ph-ơng dọc trục, đồng thời khi cần thiết cho phép trục có t

Ch-ơng 7: Tính toán chọn ổ

lăn

5.1 Chọn loại ổ lăn:

Do đặc điểm làm việc của bộ truyền trục vít, đảm bảo ổ phải cứng vững cao, cố định chính xác vị trí trục theo ph-ơng dọc trục,

đồng thời khi cần thiết cho phép trục có thể tuỳ ý di động do giãn

nở nhiệt ở một đầu còn đầu kia vẫn phải giữ cố định, ta lựa chọn loại ổ nh- sau:

- Đối với trục bánh vít dùng hai ổ đũa côn

- Đối với trục vít do có đặc điểm là phải cố định một đầu đồng thời một đầu vẫn cho phép di chuyển tự do Chọn ổ tuỳ động

là một ổ bi đỡ một dãy, còn ổ cố định là 2 ổ đũa đỡ lắp dạng chữ O

Căn cứ vào yêu cầu làm việc của ổ lăn trong hộp giảm tốc ta chọn đ-ợc cấp chính xác ở mức bình th-ờng 0

5.2 Tính toán lựa chọn ổ lăn của trục vít:

5.2.1 Chọn sơ bộ loại ổ:

Căn cứ vào điều kiện đ-ờng kính trong của ổ, loại ổ và tải trọng mà ổ phải đỡ, ta sơ bộ chọn ổ nh- sau:

- ổ tuỳ động: ổ bi đỡ một dãy cỡ đặc biệt nhẹ, vừa, kí hiệu 106 với các thông số nh- sau: d= 30, D= 55, B=13, C= 10,4 kN,

C0= 7,02 kN

- ổ cố định : 2 ổ đũa côn cỡ nhẹ rộng, kí hiệu 7506 với các thông số nh- sau: d= 30, D= 62, B= 20, = 13,670, C= 34,9

kN, C0= 27,5 kN

5.2.2 Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ:

F at

Từ phần tính toán kết cấu về trục, ta đã xác định đ-ợc phản lực tác dụng lên ổ:

FX10= 79 N FY10= 511 N

FX11= 452 N FY11= 511 N

FZ13= Fat= 2691 N

N F

F

10

2 10

0     

N F

F

11

2 11

1     

Khả năng tải động của ổ đ-ợc tính theo công thức:

m

d Q L

C  Trong đó:

L là tuổi thọ của ổ tính bằng triệu vòng quay, giá trị của L

đ-ợc xác định theo công thức sau:

1469 10

1440 60 17000 10

60

6

6  

Với Lh :là tuổi thọ của ổ tính bằng giờ

Q: là tải trọng động quy -ớc, kN

m :là bậc của đ-ờng cong mỏi khi thử về ổ lăn, m= 3 với ổ bi, m= 10/3 với ổ đũa côn

* Đối với ổ bi do không chịu lực tác dụng dọc trục nên giá trị Q tính theo công thức 11.6 [1]:

N k

k F V

Q r. t. d  1 517 1 1 , 3  672 Với V= 1 hệ số kể đến vòng nào quay với tr-ờng hợp vòng trong quay

kt= 1 là hệ số kể đến ảnh h-ởng của nhiệt độ

kd= 1,3 hệ số kể đến đặc tính của tải trọng, với tr-ờng hợp tải trọng

va đập vừa rung động, quá tải ngắn hạn 150%

4 , 10 64

, 7 1469 672 ,

C d

* Đối với ổ cố định do có kết cấu gồm 2 ổ đũa côn ghép lại do

đó, tải trọng tác dụng lên ổ đ-ợc phân bố trên hai ổ với một ổ tiếp nhận 0,6Fr lực h-ớng tâm và một ổ tiếp nhận 0,4Fr, do đó quá trình tính toán kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ chỉ cần thực hiện với ổ chịu tải lớn hơn là đảm bảo Với ổ đũa côn ta có:

36 , 0 67 , 13 5 , 1

5 ,

e F

V

F

r

a   3 , 9  682

1 2772

Theo bảng 11.4 [1] ta có:

4 , 0



X Y  0 , 4 cotg  0 , 4 cotg13 , 67  1 , 64

Đối với ổ đũa côn, bên cạnh lực dọc trục ngoài do các chi tiết quay gây ra, trong ổ còn xuất hiện lực dọc trục Fs do các lực h-ớng tâm

Fr tác dụng lên ổ sinh ra và lực dọc trục của ổ này sẽ tác dụng lên ổ kia

81 682 36 , 0 4 , 0 83 , 0 4 , 0 83 ,

2772 81

2691  





 at s

a F F

Vậy tải trọng động quy -ớc trên ổ đũa côn tiếp nhận lực h-ớng tâm lớn hơn là:

0 , 6   0 , 6 0 , 4 1 682  1 , 64 2772 1 1 , 3  4710

 X V F r Y F t k t k d

Để đảm bảo kết cấu ổ cố định không quá lớn đồng thời vẫn đảm bảo đ-ợc yêu cầu độ bền về tải trọng động, ta giảm thời gian sử dụng ổ bằng 1/2 thời gian sử dụng của hộp giảm tốc

9 , 34 1

, 34 2

1469

71 ,

4 103   

C d

5.2.3 Kiểm nghiệm ổ về khả năng tải tĩnh:

Nhằm hạn chế khả năng xảy ra tr-ờng hợp dính bề mặt tiếp xúc hoặc tạo ra biến dạng d-, ổ lăn đ-ợc kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh theo công thức:

0

C

Q t  Với Qt là tải trọng tĩnh qui -ớc, kN đ-ợc xác định bằng cách lấy giá trị lớn hơn trong hai giá trị sau:

a r

o

t X F Y F

Q   0.

r

t F

Q 

Đối với ổ bi đỡ:

0 3

10 06 , 4 1696 2772

5 , 0 517 6 ,

Đối với ổ đũa côn:

0 3

10 5 , 27 2712 2772

67 , 13 cot 22 , 0 682 6 , 0 5 ,

Nh- vậy là khả năng tải tĩnh của các ổ đều đ-ợc bảo đảm

5.3 Tính toán ổ lăn của trục lắp bánh vít:

5.3.1 Chọn sơ bộ ổ:

T-ơng tự nh- các b-ớc chọn ổ cho trục vít, ta có thể sơ bộ xác định loại ổ cần để lắp lên trục bánh vít là loại ổ đũa côn cỡ nhẹ,

kí hiệu 7209 với các thông số hình học cơ bản nh- sau: d= 45, D=

85, B=19,  = 15,33, C= 42,7 kN,

C0= 33,4 kN

5.3.2 Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ:

FX20= 1219 N FY20= 511 N

FX21=1706 N FY21= 511 N

1322 511

1219 2 2

2 20

2 20

0  x  y   

1781 511

1706 2 2

2 21

2 21

1  x  y   

F z22 F at  774N

Do lực tác dụng lên các ổ th-ờng phân bố không đều, nên trên thực tế luôn có một ổ chịu tải trọng lớn hơn ổ còn lại Vì vậy, quá trình kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ chỉ cần thực hiện với ổ chịu tải trọng lớn hơn

Từ sơ đồ bố trí ổ nh- ở hình trên và thông qua giá trị cụ thể của lực h-ớng tâm tác dụng lên các ổ ta thấy lực tác dụng lên ổ 1 lớn hơn so với lực tác dụng lên ổ 0 vì vậy quá trình kiểm nghiệm về khả năng tải động sẽ đ-ợc tiến hành với ổ 1

e 1 , 5tg  1 , 5 tg15 , 33  0 , 41

N F

e

F s  0 , 83 r  0 , 83 0 , 41 1781  606

N F

F

F a  at  s  774  606  1380

e F

V

F

r

a   0 , 77  1781

1

1380

Vậy giá trị X= 1 Y= 0

Tuổi thọ của ổ tính bằng triệu vòng quay là:

5 , 90 10

7 , 88 60 17000 10

60

6

6  

   1 1 1781  0  1 1 , 3  2315

 X V F r Y F a k t k d F a

F r0

F r1 1

F s1

F s0

C d  2 , 315 103 90 , 5  8 , 94  42 , 7  Vậy khả năng tải động của ổ là đảm bảo

5.3.3 Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ:

3

10 7 , 42



Q t r

Vậy khả năng tải tĩnh của ổ là đảm bảo

Bảng 8 Thông số các loại ổ lăn trong hộp giảm tốc

ổ bi đỡ ổ đũa côn trục vít ổ đũa côn bánh vít