Docsity
Docsity

Prepare for your exams
Prepare for your exams

Study with the several resources on Docsity


Earn points to download
Earn points to download

Earn points by helping other students or get them with a premium plan


Guidelines and tips
Guidelines and tips

Analysis of Ball Bearing Capacity and Selection - Prof. Stephen Hawking, Exams of Physics of Energy Devices

An analysis of ball bearing capacity, including calculations for various loads, speeds, and dimensions. It also covers the selection process for ball bearings based on load capacity, speed, and other factors. formulas for determining the number of revolutions per minute (RPM), the load capacity (Q), and the service life (L) of ball bearings.

Typology: Exams

2018/2019

Uploaded on 01/28/2022

thanh-le-18
thanh-le-18 🇻🇳

4 documents

1 / 6

Toggle sidebar

This page cannot be seen from the preview

Don't miss anything!

bg1
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 7,44
Tỷ số truyền 3,65 3,08 2,6 1
Momen xoắn, (Nmm) 60195,13 206564 611188,22 1474238.17 1424458,7
Số vòng quay, (vg/ph) 1458 399,45 129,69 49,88 49,88
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=40mm
;
Fa1=3363 N
Tải trọng thay đổi, quay một chiều
Thời gian làm việc:
5.1.2 Tính tải trọng hướng tâm tác dụng lên các ổ:
FrB=
FBx
2+FBy
2=
2639,52+483,572=2683,4 N
FrD=
FDx
2+FDy
2=
2639,52+11832=2892,5 N
5.1.3 Lựa chọn sơ bộ ổ lăn:
ØLập tỉ số
Fa1
FrB
=3363
2683,4 =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:
pf3
pf4
pf5

Partial preview of the text

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

. LiLi

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 =

  1. 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 mL =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

. LiLi

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 =

  1. 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 mL =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

. LiLi

3

3

. (

3 .15+0, 3 . 15 + 36

)=6544,3 N

ØTuổi thọ của ổ tính bằng triệu vòng quay:

L =

  1. n. Lh 10

6 =^

6 =100,56^ ( triệu^ vòng )

Theo công thức 11.1[TL1]:

Cd = Qe mL =6544,. 3 √100,56=30432,55 N

⇒ Chọn ổ bi đỡ 1 dãy 214 cỡ nhẹ có kích thước theo PL2.12: