Cơ sở thiết kế máy và Robot - Chương VIII: Ổ lăn

CHƯƠNG VIII Ổ LĂN
1
21. Cấu tạo
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
2. Các loại ổ lăn chính
Ổ bi đỡ 1 dãy Ổ bi đỡ chặn 1 dãy
3
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
Ổ bi đỡ lòng cầu 2 dãy Ổ bi chặn 1 dãy
4
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
2. Các loại ổ lăn chính
Ổ đũa đỡ chặn (đũa côn) Ổ đũa trụ ngắn đỡ 1 dãy
5
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
2. Các loại ổ lăn chính
60 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
Ổ bi đỡ 1 dãy
Ổ bi đỡ lòng cầu 2 dãy
Ổ đũa trụ ngắn đỡ
Ổ đũa đỡ lòng cầu 2 dãy
Ổ bi đỡ chặn
Ổ đũa côn
Giá thành tương đối Khả năng tải tương đối
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
2. Các loại ổ lăn chính
7Bi (hình cầu) Đũa trụ ngắn Đũa côn
Đũa tang trống Đũa kim
3. Phân loại
* Theo loại con lăn
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
1 dãy 2 dãy 4 dãy
* Theo số dãy con lăn
8
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
+ Ổ đỡ:
+ Ổ chặn:
+ Ổ đỡ-chặn:
+ Ổ chặn-đỡ:
* Theo khả năng tiếp nhận tải trọng
9
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
10
d
1
5
3
2
6
4
7
* Theo cỡ
* Theo khả năng tự lựa
+ Ổ tự lựa
+ Ổ không tự lựa
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
4. Ký hiệu ổ lăn
a b c d e f g
fg: đường kính trong d của ổ
e: cỡ ổ
d: loại ổ
bc: đặc điểm kết cấu
a: loạt chiều rộng ổ
11
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
5. Cấp chính xác
GOST 520-71
Cấp 0 6 5 4 2
Giá thành tương đối 1 1,5 2 4 10
Độ đảo hướng tâm μm 20 10 5 3 2,5
12
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
§2. CƠ SỞ TÍNH TOÁN
1. Sự phân bố lực
r
o
kF
F
Z
0 1 22 cos 2 cos 2 ... 2 cosnr nF F F F F   
5 4,5
rF
13
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
2. Ứng suất tiếp xúc trên ổ lăn
2
3
2
0,388 nH
F E

14
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
15
1. Tróc rỗ Khả năng tải động
Q
L
C
1
(triệu vòng quay)
.H
m
H N const 
.mQ L const 
660.10 . . hL n L
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
Khả năng tải tĩnh
2. Biến dạng dư lớp bề mặt
Chọn ổ ????
Khả năng tải động
16
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
Mòn ổ
Vỡ vòng cách
Vỡ con lăn Vỡ vòng ổ 17
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
18
1. Chọn ổ theo khả năng tải tĩnh
0tQ C 
0 0t r aQ X F Y F 2,3 tant r aQ F F 
Ổ đũa côn: 𝑋0=0,5; 𝑌0=0,22cotgα
Ổ đỡ, đỡ chặn Ổ chặn, chặn đỡ
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
2. Chọn ổ theo khả năng tải động
2.1 Tải trọng không đổi
dC C 
1/. md tC Q L 
 . .t r a d tQ X F Y F K K 
 .V. .t r a d tQ X F Y F K K 
t a d tQ F K K 
t r d tQ VF K K 
Ổ chặn đỡ:
Ổ bi đỡ, ổ bi đỡ chặn, ổ đũa côn:
Ổ chặn:
Ổ đũa trụ ngắn đỡ:
Đặc tính tải trọng
Nhiệt độ
19
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
Fat
Fs1
Fr1
1Fs0
Fr0
0
Fs0
Fr0
0 Fs1
Fr1
1
Fat
Ổ đỡ
Ổ đỡ chặn
Xác định lực dọc trục
Ổ đũa côn
0,83. .s rF e F 
1,5e tg 
.s rF e F 
20
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
Z s atF F F 
Sơ đồ chữ O Sơ đồ chữ X
1. Tính lực dọc trục tổng
0 1 1 0;Z s at Z s atF F F F F F 0 1 1 0;Z s at Z s atF F F F F F 
2. Chọn lực dọc trục tính toán
Z sF F aF
21
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
Xác định X, Y
Ổ 1 dãy:
 / . : 1, 0a rF V F e X Y 
0,4; 0,4cotgX Y 
Ổ đũa côn:
 / .a rF V F e 
22
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
2.2 Tải trọng thay đổi
 /mmE i i iQ Q L L  
23
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
3. Chỉ dẫn tính toán
1. Chọn loại ổ
k = Fat/Fr (0,3)
- Khi tải lớn => dùng ổ đũa
- Khi vận tốc lớn => ưu tiên dùng ổ bi
- Khi trục cần độ cứng vững, độ chính xác cao (trục lắp bánh răng côn, 
trục vít-bánh vít) => ưu tiên dùng ổ đũa côn
- Trục dài => ổ bi/đũa đỡ lòng cầu 2 dãy
- Ổ tùy động
2. Chọn cấp chính xác
24
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
3. Chọn kích thước ổ lăn
- Chọn sơ bộ: dựa vào đường kính ngõng trục, k => khả năng tải động, 
tĩnh
- Xác định các tải trọng, tính tải trọng quy ước
- Xác định khả năng tải động tính toán:
Cd > C: + Chọn cỡ ổ lớn hơn
+ Dùng ổ đũa thay ổ bi
+ Giảm L
+ Tăng đường kính ngõng trục
Cd << C: + Chọn cỡ ổ nhẹ hơn
+ Dùng ổ bi thay ổ đũa
- Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh 25
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/