Chi tiết máy - ổ trục

Chi tiết máy ( Nguyễn Văn Thạnh - BKHCM ) NỘI DUNG GỒM CÓ : - Đề thi tham khảo - Bài tập tham khảo - Giáo trìnhn chi tiết máy

O TRUC

¢ © trục dùng đề đổ trục, giữ cho trục có vị trí

xác định trong không sian, tiếp nhận tải trọng

và truyền đến bệ máy

¢ Theo dang ma sát trong 6 phan ra: 6 lăn (ổ

ma sát lăn) va ổ trượt (6 ma sát trượt)

PHÀN A Ổ LĂN

9A.1 KHÁI NIỀM CHUNG

9A.1.1 ĐINH NGHĨA:

Ổ trục, tải trọng từ trục trước khi truyền qua øối đỡ phải qua con lăn (bi hoặc đũa), nhờ

các con lăn nên ma sát sinh ra trong ổ là ma sát lăn

- Theo kha nang ti lira vi tri:

- Theo s6 day con lăn chĩa ra:

- Theo kích thước ổ (đường kính ngoài) hoặc khả năng tỉ! và chiều rong © chia ra:

- O bi mot da MA chịu lực hướng tâm là chủ yếu, có thể chịu lực dọc trục nhỏ,

cho phép goc nghiéng(!4)° Gid thanh ré, hé số ma sát thấp và kết cấu gối

dd 6 don acu

- O dia tru ngan đỡ một đã y: nhờ diện tích tiếp xúc g1ữa con lăn và vòng cách lớn nên chịu được tải trọng hướng tâm lớn hơn (70:90%) và chịu được va đập Tuy nhiên loại ổ này không chịu được lực dọc trục và không cho phép trục nghiêng Giá thành cao hơn ổ bi đỡ khoảng 20%

- Ổ bí đỡ chan mot day: chiu lic huéng tam lan luc doc trục, kha măng chịu lực dọc trục phụ thuộc vào giá trị góc tiếp xúc œ (œ = 129; 26° và 36°)

- O dia con dé chan - chịu được lực hướng tâm F, = 170% so với ổ bi đỡ I dãy cùng kích thước, khả năng chịu lực dọc trục cao hon 6 bi đỡ chặn, dễ tháo lắp và điều chỉnh khe hở để bù lại lượng mòn, góc tiếp xúc œ = 10 169

- Ổ bi đỡ lòng cầu hai dấy và ổ đũa đỡ lòng cầu hai day - cho phép trục nghiêng 2 3°, chủyếu chịu lực hướng tâm và có thể chịu được lực dọc

trục nhỏ

- Ổ đữa trụ dài (ổ kim): chịu được lực hướng tâm tương đối lớn nhưng không

ĩ O bï chặn đố (7): dùng tiếp nhận ca Fr va Fa, thông thường Fa/Fr << 1

7 Ổ bi chén : chi chiu luc doc trục

Theo TCVN 3776-83 ổ lăn được ký hiệu như sau:

giá trị d/5 nều d > 20mm Nêu d < 20mm ta ký hiệu như sau: 00 khi

d = 10mm; 0 khi d = 12mm; 02 khi d = 15mm; 03 khi d = 17mm

- _ Chữ số thứ 3 từ bên phả¡ ký hiệu cG 6: 8, 9 - siéu nhe; 1, 7 - dac biệt

nhẹ; 2, 5 - nhẹ; 3, Ó - trung và 4 - nặng

- _ Chữ số thứ 4 từ phải sang biểu thị loại a é: 0 - 6 bi do mot day; | -

bi dd long cau hai day; 2 - 6 dia tru ngan dd; 3 - ổ đũa đỡ rong hai day; 4 - 6 kim; 5 - ổ đũa trụ xoắn; 6 - ổ bị đỡ chặn; 7 - 0d côn; 8 - ổ bi chặn, ổ bi chặn đỡ; 9 - ổ đũa chặn, ổ đũa chặn đỡ

- $6 thif 5 va 6 từ bên phẩ¡ sang biểu thị đặc điểm kết cấu

- SỐ thứ 7 từ bên phải sang ký hiệu chiều rộng ổ

Ví dụ: ký hiệu 0212: ổ bi đỡ một dãy, d = 60mm, cỡ nhẹ

Cấp chính xác (do chính xác khi quay - dao hướng tâm, đảo

dọc trục): ổ lăn có 5 cấp chính xác: 0 (bình thường), 6, 5, 4, 2 theo

thứ tự tăng dần

Kích thước dọc trục nhổ hơn so vớ ổ trượt

Tính lắp lần cao, thay thế thuận tiện khi sửa chữa và bảo

Kích thước hướng kính tương đối lớn

Độ tin cậy thấp khi làm việc với vận tốc cao do nguy hiểm bi

nung nóng và vỡ vòng cách do lực li tam

On khi làm việc với vận tốc cao

- Vật liệu chế tạo vòng trong, vòng ngoài thường là thép crom có hàm

lượng 2100 ¡ từ l l,l% nhu: X15, AISCI (Nga); SUJ2 (Nhat),

N=tc ề U LULU E |) JU Í AlLUU L 18CrMnT, '20CF2Ni4A thấm than rồi tol khi làm việc ở môi trường ăn mòn nøười ta dùng thép không gi, g6m, chat dẻo

- Vật liệu chế fao con lan tuong tu như vật liệu vòng trong và vòng ngoal Khi 6 lam VIỆC VỚI vận toc cao chon vật liệu có khối lượng riêng thấp để giảm ồn Một số hãng chế tạo con lăn từ gốm kim loạI

- Vòng cách được chế tạo bằng phương pháp dập từ các vật liệu giảm

ma sát như thép ít carbon, khi làm việc với vận tốc cao có thể dùng gốm kim loại, duara, tectolit, chất dẻo

- Cấp chính xác theo TCVN 1484-85 có 5 cấp khi chế tạo ổ lăn theo thứ tự tăng dân: P0, Pó, P5, P4 và P2 Giá thành gia công càng tăng khi cấp chính xác càng cao:

- Tróc rõ bề mặt do mới: do ứng suất tiếp xúc thay đối trong

điều kiện làm việc bình thường Hiện tượng tróc xảy ra trên rãnh vòng ổ và trên bể mặt con lăn

- Mon con lén va vong 6: xay Ta VỚI đối với ổ bôi trơn không

tốt và có hạt kim loại rơi vào ổ

- Vo vong cach: Kay 1 ra với ổ quay nhanh do lực li tâm và tác

dụng của con lăn gây nên

a AZ A ⁄ ~ ` ` vu 9 2° , nr

- Bién dang du bé mat ranh vong va con lan: xay ra Với các Õ

chiu tai trong nang va quay cham

- Vỡ vòng 0 và con lăn: xảy ra do tải trọng rung và va đập lắp

ráp, vận hành không chính xác

-_ Đối với ổ có số vòng quay thép (n < 1vg/ph): tinh

theo khả năng tải tĩnh để tránh biến dạng dư lớn

- Đối với những ổ làm việc với vận tốc cao (n >

10vz⁄ph) hoặc tương đối cao (1<n<10vz⁄ph): tính

tróc rỗ bề mặt ổ (trường hợp 1<n<10vg/ph tinh với

n = l0vgiph)

Nếu tính theo xác suất làm việc không hỏng

Cc)" Néu biét tudi tho L, (gid)

Khi n > 10 vg/ph > tinh 6 lan theo khả năng tải động

Khi 1 vg/ph < n < 10 vg/ph > chon n=10 vp/ph > tinh 6 lan theo kha nang

tai dong

Hệ số khả năng tải động _€„ =@#L <C

Voi m=3 khitinho biva m= 3 khi tính õ đũa

Tuổi thọ ô lăn (triệu vòng)

Hệ số khả năng tải động cho phép tra trong các phụ lục sách hoặc theo

catalog cua các công ty chế tạo ô lăn Hệ số X, Y xem bảng 11.3 & 11.4

lên phương song song trục, chiều

dương chọn theo chiều chịu lực dọc

trục của ô Khi tính cho ôổ nào thì bỏ

Uy

A

Để điều chỉnh ổ theo phương dọc trục:

Trục thường được đặt trên hai gối trục, phương pháp

phoi hdp su dung g01 an sa và cố định thường

9A.4.1 BÔI TRƠN Ổ LĂN:

® Bồi trơn ổ lăn nhăm mục đích: giam ma sat va mai mon;

søiam nhiệt sinh ra trong ổ; kéo dai tudi tho 6, bao vé không cho các chất bẩn rơi vào bề mặt tiềp xúc

¢ Chon vat liệu bôi trơn tuỳ vào vận tốc quay của ổ, nhiệt

do sinh ra trong 6:

- Mỡ bôi trơn: dùng khi vận tốc nhỏ và nhiệt độ làm việc

nhỏ hơn 70 + 1000C, kết câu gối đỡ dê rửa và thay mỡ,

các loại mỡ thường dùng: Litium, Sodium, Calcium

- Dầu bôi trơn: dùng khi cần giảm masát đến mức thấp

nhất, nhiệt độ cao (120 + 150oC) hoặc khi làm việc ở các

9A.4.2 CHE CHAN O LAN:

Thông số biết trước: sơ đồ tính toán, số vòng quay của ô, đường kính vòng trong d, điêu kiện làm việc, thời gian làm việc (L, - giờ)

Khi tính ô lăn chì tính cho ô chịu lực lớn nhất, ỗ cón lại chọn cùng ký hiệu

Chọn loai ổ lăn: xác dinh F,, F,, tinh (F, / F):

- Nếu < 0,3: bi đỡ 1 dãy hay trụ ngắn đỡ 1 day -Nếu>0,3: (0,35 z0,7), dùng ổ bi dé chan (a = 12°)

(0,7 + 1), dùng ổ đũa đỡ chan (a = 26°)

> 1, dùng 6 đũa đỡ chặn (œ = 36)

> 1,5, dùng ổ đũa côn

HET CHUONG 9 PHAN A

O TRUC

¢ © trục dùng đề đổ trục, giữ cho trục có vị trí

xác định trong không sian, tiếp nhận tải trọng

và truyền đến bệ máy

¢ Theo dang ma sát trong 6 phan ra: 6 lăn (ổ

ma sát lăn) va ổ trượt (6 ma sát trượt)

Ô trục, tải trọng từ trục truyền đến øối trục

qua bề mặt tiếp xúc giữa ngõng trục và ổ, ma sát giữa ngõng trục và ổ là ma sát trượt

- Theo phương pháp

bôi trơn bề mặt làm

việc: bôi trơn thủy

(thuy động hoặc thủy

I1 Ưu điểm:

-_ Lâm việc có độ tin cậy cao khi vận tốc lớn (khi đó

- _ Yêu cầu chăm sóc bảo dưỡng thường xuyên,

- Chi phi cho đầu bôi trơn lớn;

-_ Tổn thất lớn về ma sát khi mở máy, đóng máy và

Kích thước dọc trục tương đối lớn

9B.1.4 PHAM VI SỬ DỤNG CỦA Ổ TRƯỢT:

- Khi kết cấu làm việc với vận tốc lớn:

(v > 30m/s) nếu dùng ổ lăn tuổi thọ sẽ thấp

- Các máy móc thiết bị chịu tải trọng va đập

- Trong các may chính xác đòi hói độ chính xác

hướng trục và khả năng điều chỉnh khe hở

- Ổ có thể làm việc trong môi trường đặc biệt

(nước, ăn mòn .)

- Lot ö thường được chế tạo từ vật liệu có hệ số masát nhỏ,

thông thường chê tạo nên lót ổ băng vật liệu bình thường và

i ” ` Z

Trường hợp biến dạng lớn hoặc khó lắp ráp trục, dùng ổ

tự lựa có lót ổ với mặt ngoài dạng mặt cầu cho phép ổ quay

sói

= IN Ia, rN ` ING a A “ ye 5 N

- Nøgõng trục cần tôi bê mặt đề có độ ran cao, it bi mon

- Đối với lót ổ cần chọn vật liệu thỏa mãn các yêu cầu:

hệ số masát giữa lót ổ và ngõng trục thấp; đảm bảo

độ bên mỏi; có khả năng chống mòn và dính; dẫn

nhiệt tốt; dễ tạo thành màng dầu bôi trơn; có khả

năng chạy mòn tốt

Trong thực tế có thể chia vật liệu lót ổ ra làm 3

nhóm: vật liệu kim loại (đồng thanh, babít, hợp kim

nhôm, hợp kim kẽm, đồng thau, gang xám); vật liệu

ốm kim loại (bột đồng thanh - sraphit, bột sắt, bột

ei © Cag er ee) e Ta © _ÃẪYC/ w CÁC ww e ty N96

26, cao su, graphit )

Dâu bị cuỗn vào khe hẹp nên tăng áp suát cân bằng với tải trọng tác động

Điều kiện thực hiện bôi trơn thuỷ động weg CỬ

„Có khe hở hình nêm (chêm dầu) | i 4 f= =

Fig 1.—Bearing with <A when starting rolls Fig 3.—The journal Fig 4.—Position of

t he journal A at rest, that the time of A lifted by the oil journal A_ after it

in contact at C with contact moves to D film as _ rotation is has been brought to

the bearing B started full speed

Như vậy, điều kiện để hình thành chế độ bôi trơn

masát ướt băng phương pháp thủy động là:

- Giữa hai bề mặt trượt có khe hở hình chêm;

-_ Dầu phải có độ nhớt nhất định và liên tục chẩy vào

khe hở hình chêm;

-_ Vận tốc tương đối giữa hai bề mặt phải có phương

chiều thích hợp và trị số đủ lớn để đảm bảo áp suất

sinh ra trong lớp dầu có đủ khả năng cân bằng với

Bôi trơn ma sát nữa ướt:

Dạng hỏng:

- mòn lót ô

- dính

* mdi rõỗ

Chi tiéu tinh

- tính theo áp suất cho phép pS[I?]

- tính theo tích số pv p.vS[p.v]

Bôi trơn ma sát ướt (thuỷ động)

Dạng hỏng: 2 bề mặt ma sát không tách rời nhau

Chỉ tiêu tính: h., = 2(R., + R.>)

F, : tải trọng hướng tâm tác động lên ngõng trục FF = A R? + R*

[p] : Ap suất cho phép của vật liệu lót ô (trang 428)

Tích số pv

_ Fn I9100x/

pv <| p.v]

Voi /p.v/: trang 428

Điều kiện thực hiện bôi trơn ma sát ướt

F„= “ld®

yo

Với ‹cb =1 “ và m’ (trang 426)

HET CHUONG 9 PHAN B