Download Analysis of Ball Bearing Capacity and Selection - Prof. Stephen Hawking and more Exams Physics of Energy Devices in PDF only on Docsity!
Công suất trên thùng trộn, P (kW): 8
Số vòng quay trên trục thùng trộn, n (v/p): 50
Thời gian phục vụ, L (năm): 7
Quay một chiều, làm việc 2 ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300 ngày, 1 ca
làm việc 8 giờ)
Chế độ tải: T1 = T ; T2 = 0.9T
t1 = 15 giây ; t2 = 36 giây
Trục
Thông số
Động cơ I II III tải
Công suất,(kW 9, 19 8, 64 8, 3 7,7 7,
Tỷ số truyền 3,65 3,08 2,6 1
Momen xoắn, (Nmm) 60 195,13 206564 6 11188,22 1474238.17 142 4458,
Số vòng quay, (vg/ph) 1458 399,45 1 29,69 49,88 49,
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CHỌN Ổ LĂN
5.1 TRỤC I:
5.1.1Thông số đầu vào:
FBx =2639,5 N ; FBy =483,57 N ; FDx =2639,5 N ; FDy = 1183 N ; số vòng quay
n =399,45 vg / ph ; d = 40 mm ; Fa 1 =^3363 N
Tải trọng thay đổi, quay một chiều
Thời gian làm việc: Lh =^33600 h
5.1.2 Tính tải trọng hướng tâm tác dụng lên các ổ:
FrB =√ FBx 2
- FBy 2 =√2639, 2
- 483, 2 =2683,4 N FrD =√ FDx 2
- FDy 2 =√2639, 2
- 1183 2 =2892,5 N
5.1.3 Lựa chọn sơ bộ ổ lăn:
ØLập tỉ số
Fa 1 FrB
=1,3>0,3 ⇒Chọn ổ bi đỡ - chặn 66408 cỡ nặng hẹp
với góc tiếp xúc α^ =^36 °^ có sơ bộ kích thước theo PL2.12:
Kí hiệu ổ d, mm D, mm b, mm r, mm r 1 , mm C, kN Co , kN
5.1.4 Kiểm tra khả năng tải trọng quy ước Q:
Theo bảng 11.3[ TL 2 ] ⇒ e =0,
ØTheo 11.8, lực dọc trục do lực hướng tâm sinh ra trên các ổ:
SB = e. FrB =0,95. 2693,4=2558,7 N SD = e. FrD =0,95.2892,5=2747,9 N
ØVì SD > SB và^ SD −^ SB =189,2<^ Fa =^3363 nên theo bảng 11.5[TL2] ta có:
FaB = SB =2558,7 N FaD = SB + Fa =2558,7+ 3363 =5921,7 N
Vì FrD >^ FrB nên chọn FrD để tính toán
ØLập tỉ số:
FaD V. FrD
= 2 > e ⇒ X (^) D =0,37 và Y (^) D =0,
ØXác định tải trọng động quy ước Q theo công thức 11.3[TL1]:
Q =( X .V. Fr + Y. Fa ). kt. kđ
Với:
Fr , Fa − tải trọng hướng tâm và dọc trục tại
V = 1 − vòng trong quay
X , Y − hệ số tải trọng hướng tấm và hệ số tải trọng dọc trục
k t = 1 − hệ số ảnh hưởng nhiệt độ
k đ = 1 − hệ số đặc tính tải trọng, theo bảng 11.
Vậy:
QD =( XD. V. FrD + Y (^) D. FaD ). kt. kđ =( 0,37.1.2892,5+0,66. 5921,7) .1. ⇒QD =4978,6 N
ØTải trọng tương đương :
Qe = m
∑ Qi m
. Li ∑ Li
3
3
. (
3 .15+0, 3 . 15 + 36
)=4638,4 N
Với m =^3 ( ổ^ bi )
ØTuổi thọ của ổ tính bằng triệu vòng quay:
L =
- n. Lh 10
6 =^
6 =805,3( triệu^ vòng )
ØKhả năng tải trọng động tính toán của ổ:
Theo công thức 11.1[TL1]:
Cd = Qe m √ L =4638,^.^ 3 √805,3=^43154 N^ < C =^52700 N^ (Thoả)
ØTính lại tuổi thọ thực sự của ổ:
Từ công thức 11.1[TL1] suy ra:
Lt =
C
Qe )
m
3 =1466,7( triệu vòng )
ØTuổi thọ ổ lăn tính bằng giờ:
-Vì FrA > F ℜ nên chọn FrA để tính toán
ØLập tỉ số:
Fa Co
= 0 , 086 , t ℎ eobảng 11. 3 [ TL 2 ] ⇒ e = 0 , 41
Theo công thức 11.18[TL2], lực dọc trục do lực hướng tâm sinh ra trên các ổ:
SA = e. FrA =0,41.8238=3377,6 N SE = e. F (^) ℜ=0,41.8161= 3346 N
Vì SA >^ SE và^ Fa >^0 ( hướng^ từ^ trái^ qua )nên theo bảng 11.5[TL2] ta có:
FaA = SA =3377,6 N
ØLập tỉ số:
FaA V. FrA
=0,41= e ⇒ X (^) A = 1 và Y (^) A = 0
ØXác định tải trọng động quy ước Q theo công thức 11.3[TL1]:
Q =( X .V. Fr + Y. Fa ). kt. kđ
Với:
Fr , Fa − tải trọng hướng tâm và dọc trục tại
V = 1 − vòng trong quay
X , Y − hệ số tải trọng hướng tấm và hệ số tải trọng dọc trục
k t = 1 − hệ số ảnh hưởng nhiệt độ
k đ = 1 − hệ số đặc tính tải trọng, theo bảng 11.
Vậy:
QA =( X (^) A. V. FrA + Y (^) A. FaA ). kt. kđ =( 1.1 .8238+0. 3377,6) .1. ⇒QA = 8238 N
ØTải trọng tương đương :
Qe = m
∑ Qi m
. Li ∑ Li
3
3
. (
3 .15+0, 3 . 15 + 36
)=7675,1 N
Với m =^3 ( ổ^ bi )
ØTuổi thọ của ổ tính bằng triệu vòng quay:
L =
- n. Lh 10
6 =^
6 =261,46( triệu^ vòng )
ØKhả năng tải trọng động tính toán của ổ:
Theo công thức 11.1[TL1]:
Cd = Qe m √ L =7675,.^ 3 √261,46=49077,9^ N^ <^ C =^52700 N^ (Thoả)
ØTính lại tuổi thọ thực sự của ổ:
Từ công thức 11.1[TL1] suy ra:
Lt =
C
Qe )
m
3 =323,7( triệu vòng )
ØTuổi thọ ổ lăn tính bằng giờ:
Lh =
6
. Lt 60 n
6 .323, 60.129, =41599,2( giờ )
5.2.5 Kiểm tra số vòng quay giới hạn của ổ, theo công thức 11.21[TL1]:
nth = [ dm n ].^ k 1_.^ k 2._^ k 3 dm
5 .1_._ 0,8_._ 0,9 9 75 =1900,8 vg / phút
Trong đó:
[ dm n ] =1,8.^10 5
mm vg / ph − vận tốc quy ước theo bảng 11.7, bôi dầu
dm = d + D 2
= 75 mm− đường kính vòng tròn qua tâm các con lăn
k 1 = 1 − hệ số kích thước khi dm < 100 mm
k 2 =0,8 − hệ số cỡ ổ nặng hẹp
k 3 =0,9 9 − hệ số tuổi thọ, Lh < 5 0000 h
Với n =129,69^ vg^ /^ pℎ < ntℎ =1900,8^ vg^ /^ pℎ^ đảm bảo điều kiện làm việc ổn định
5.2.6 Kiểm tra khả năng tải tĩnh của ổ lăn
Qo = X 0_. FrA_ + Y (^) 0_. FaA_
Với X^ 0 =0,6^ và^ Y^ 0 =^0 , 5 ( tra bảng 11.6[TL2])
⇒Q 0 =0,6.8238+0,5.3377,6=6631,6 N
Và Q 0 = FrA =^8238 N
Ta có Q 0 =^8238 N^ < Co =^38800 N^ ( thỏa )
5.3 TRỤC III:
5.3.1 Thông số đầu vào:
F Ax =6732,2 N ; F Ay =2004,1 N ; FDx =141,8 N ; FDy =2004,1 N ; số vòng quay
n =49,88 vg / ph ; d = 70 mm ; Fa =^0
Tải trọng thay đổi, quay một chiều
Thời gian làm việc: Lh =^33600 h
5.3.2 Tính tải trọng hướng tâm tác dụng lên các ổ:
FrA =√ FAx 2
- FAy 2 =√6732, 2 +2004, 2 =7024,2 N FrD =√ FDx 2
- FDy 2 =√141, 2 +2004, 2 =2009,1 N
Vì FrA >^ FrD nên chọn FrA để tính toán
5.3.3 Xác định tải trọng động quy ước Q theo công thức 11.3[TL1]:
Q =( X .V. Fr + Y. Fa ). kt. kđ
Với X^ A =^1 và^ Y^ A =^0 vì Fa =^0
⇒QA =( X (^) A. V. FrA + Y (^) A. FaA ). kt. k (^) đ =( 1.1.7024,2+0. 0 ) .1.1=7024,2 N
ØTải trọng tương đương :
Qe = m
∑ Qi m
. Li ∑ Li
3
3
. (
3 .15+0, 3 . 15 + 36
)=6544,3 N
ØTuổi thọ của ổ tính bằng triệu vòng quay:
L =
- n. Lh 10
6 =^
6 =100,56^ ( triệu^ vòng )
Theo công thức 11.1[TL1]:
Cd = Qe m √ L =6544,. 3 √100,56=30432,55 N
⇒ Chọn ổ bi đỡ 1 dãy 214 cỡ nhẹ có kích thước theo PL2.12: