Nối Trục Chốt Đàn Hồi, Lắp Trên Trục Côn

C0 = Q0 (10-16)

Q0 là tải trọng quy đổi tác dụng lên ổ lăn theo tải tĩnh. Q0 được tính như sau:

Q0 = X0.Fr + Y0.Fat

Đối với ổ chặn Q0 = Fat

Trong đó:

X0 là hệ số ảnh hưởng của lực hướng tâm đến tuổi bền tĩnh của ổ.

Y0 là hệ số kể đến ảnh hưởng của lực dọc tr ục đến tuổi bền tĩnh của ổ.

Fr là lực hướng tâm tác dụng lên ổ.

Fat là tổng lực dọc trục tác dụng lên ổ. Giá trị của F at đối với từng sơ đồ đỡ trục được tính tương tự như phần xác định Q.

- Hệ số khả năng tải [C0] tra bảng theo loại ổ và cỡ ổ.

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 207 trang tài liệu này.

Bài toán kiểm tra bền được thực hiện như sau:

- Vẽ sơ đồ tính ổ, đặt các tải trọng Fr và Fa lên sơ đồ.

- Tính giá trị hệ số tải trọng tĩnh C0 theo công thức (10-16).

- Tra bảng, theo loại ổ và cỡ ổ để có giá trị [C 0].

- So sánh giá trị của C0 và [C0], kết luận. Nếu C0 ≤ [C0], ổ không bị hỏng theo

sức bền tĩnh.

Bài toán thiết kế được làm theo các bước sau:

- Chọn loại ổ lăn dùng trên các gối đỡ trục.

- Vẽ sơ đồ tính ổ, đặt các tải trọng Fr và Fa lên sơ đồ.

- Tính giá trị hệ số tải trọng tĩnh C theo công thức (10-16).

- Tra bảng, theo loại ổ đã chọn, theo đường kính d của ngòng trục, tìm cỡ ổ có

giá trị [C0] trong bảng lớn hơn hoặc bằng giá trị C 0 tính được. Ghi ký hiệu ổ.

d. So sánh ổ lăn với ổ trượt

Ưu điểm của ổ lăn so với ổ trượt

- Nói chung hệ số ma sát trong ổ lăn thấp hơn so với ổ trượt, hiệu suất sử dụng ổ lăn cao hơn so với ổ trượt. Trong trường hợp ổ trượt có bôi trơn ma sát ướt, hệ số ma sát trong ổ trượt có thể thấp hơn so với ổ lăn.

- Sử dụng ổ lăn đơn giản hơn ổ trượt. Không phải chăm sóc, bôi trơn thường xuyên như ổ trượt.

- Kích thước chiều rộng của ổ lăn nhỏ hơn nhiều so với ổ trượt. Khoảng cách

giữa hai gối đỡ trục ngắn hơn, trục cứng vững hơn.

- Mức độ tiêu chuẩn hoá của ổ lăn rất cao, thuận tiện cho việc thay thế khi sửa

chữa, tốn ít công sức trong thiết kế.

Nhược điểm của ổ lăn so với ổ trượt

- Kích thước theo hướng kính của ổ lăn lớn hơn nhiều so với ổ trượt.

- Tháo, lắp ổ lăn phức tạp và khó khăn hơn so với ổ trượt.

- Làm việc có nhiều tiếng ồn hơn. Chịu tải trọ ng va đập kém hơn so với

ổ trượt.

- Giá thành của ổ lăn nói chung cao hơn ổ trượt.

- Ổ lăn không thể tách thành 2 nửa để lắp với các ngòng giữa của trục khuỷu.

- Ổ lăn bằng kim loại, do đó không làm việc được trong một số môi trường ăn

mòn kim loại.

Phạm vi sử dụng

- Nói chung ổ lăn được dùng rộng rãi hơn so với ổ trượt.

- Trong một số trường hợp sau đây, dùng ổ trượt tốt hơn ổ lăn:

+ Trục quay với số vòng quay rất lớn.

+ Trục có đường kính quá lớn, hoặc quá bé, khó khăn trong việc tì m kiếm ổ lăn.

+ Lắp ổ vào ngòng giữa của trục khuỷu.

+ Khi cần đảm bảo độ chính xác đồng tâm giữa trục và gối đỡ, vì ổ trượt có ít

chi tiết hơn ổ lăn.

+ Khi phải làm việc trong môi trường đặc biệt, ăn mòn kim loại.

+ Khi ổ chịu tải trọng va đập hoặc rung động mạnh.

e. Thí dụ

Tính ổ với số liệu sau: Lực tác động trên ổ R1 = 3584N, R2 = 13910N đường kính ngòng trục d = 70 mm, số vòng quay của trục n = 122vg/ph. Vật liệu lót ổ bằng đồng thanh.

Giải:

Chọn cấp chính xác cho ổ lăn:

Chọn cấp chính xác bình thường (cấp chính xác 0).

Chọn kích thước ổ lăn:

Chọn ổ theo khả năng tải động: Tương tự như trên, ta có:

L 60nLh

106

Tải trọng động quy ước:

C Qm L

60.122,1.1000073,26

106

Ta có:

Vậy:

Q = (XVFr+YFa)ktkđ

R  3584(N )

Fs1 = 0,26Fr1 = 0,26.3584 = 932(N) Fs2 = 0,26Fr2 = 0,26.13910 = 3617(N)

Fa1 = 3617(N) Fa2 = 932(N)

Tải trọng động quy ước là:

Q1 = (XVFr1+YFa1)ktkđ = (0,4.1.3584+1,88.3617).1.1,3

= 10704(N) = 10,704(kN).

Q2 = (XVFr2+YFa2)ktkđ = (0,4.1.13910+1,88.932).1.1,3

= 9511(N) = 9,511(kN).

Như vậy, ta thấy tải trọng động ở ổ 1 lớn hơn, do đó ta tính theo ổ này.

3 1. 0,7 3 .

100,8

Vì tải trọng thay đổi nên tải trọng tương đương là:

QE 10,704

10,390(kN)

Vậy, khả năng tải động của ổ là:

C Qm L 10,390 3 73,26 37,7(kN)

Với giá trị Cd vừa tính và đường kính trục tại chỗ lắp ổ lăn là d = 70 mm, tra bảng P2.11 về tiêu chuẩn ổ đũa côn, ta chọn loại ổ đũa côn là loại cỡ nhẹ, có ký hiệu ổ là 7214, đường kính trong d = 70 mm; đường kính ngoài D = 125 mm; khả năng tải động C = 95,90 kN; khả năng tải tĩnh C0 = 82,10 kN. Vậy ổ này hoàn toàn đảm bảo khả năng tải động.

Chọn ổ theo khả năng tải tĩnh:

Giống như ở phần trên, ở đây ta cũng có:

Q1 = X0Fr1+Y0Fa1 = 0,5.3584+1,04.3617 = 5554(N) Q2 = Fr1 = 3584(N)

Vậy Qt = 5554(N) = 5,554(kN) <C0 = 82,1(kN).

Vậy khả năng tải tĩnh của ổ được đảm bảo.

Vì số vòng quay của ổ không lớn nên ta không cần kiểm nghiệm khả năng quay nhanh của ổ.

10.4. Khớp nối

10.4.1. Những vấn đề chung

a. Giới thiệu khớp nối

Khớp nối là chi tiết máy được tiêu chuẩn hoá tương đối cao. Được dùng để liên kết các trục với nhau, làm nhiệm vụ truyền chuyển động giữa hai trục, ví dụ như: truyền chuyển động giữa trục động cơ và trục của hộp giảm tốc (Hình 1 0-30). Hoặc nối các trục ngắn thành một trục dài. Ngoài ra, khớp nối còn có tác dụng đóng mở các cơ cấu, ngăn ngừa quá tải, giảm tải trọng động, bù sai lệch của các trục.

Khớp nối có 3 bộ phận chính (Hình 10-30):

+ Nửa khớp 1 lắp trên trục I bằng mối ghép then hoặc then hoa,

+ Nửa khớp 2 lắp trên trục II, bằng mối ghép then hoặc then hoa,

+ Khâu 3 liên kết hai nửa khớp nối với nhau.

Nguyên lý truyền động của khớp nối: Trục I quay, qua mối ghép then làm nửa khớp 1

quay theo, khâu liên kết sẽ kéo nửa khớp 2 quay theo nửa khớp 1, qua mối ghép then

trục II quay theo nửa khớp 2. Chuyển động được truyền từ trục I sang trục II với tỷ số truyền bằng một.

Hình 10-30 Khớp nối

b. Phân loại khớp nối

Khớp nối được phân chia thành 2 nhóm:

- Nối trục, là loại khớp nối liên kết cố định hai trục với nhau. Chỉ có thể thực

hiện nối, hoặc tách rời 2 trục khi dừng máy.

- Ly hợp, là loại khớp nối có thể nối hoặc tháo rời liên kết ngay cả khi trục đang quay.

Nối trục được chia thành các loại:

- Nối trục chặt. Nối trục loại này chỉ nối được hai trục không có sai lệch vị trí tương quan. Ví dụ nối trục ống trên (Hình 10-31), hai trục được nối cứng với nhau, vị trí đối của hai trục phải chính xác theo thiết kế.

Một số kết cấu của nối trục chặt cho phép hai trục có sai lệch với nhau một lượng nhỏ. Ví dụ, nối trục ống dùng chốt hoặc then bán nguyệt, như trên (Hình 10-31).

Hình 10-31 Nối trục ống

Dùng chốt và then bán nguyệt

- Nối trục đĩa là kiểu nối trục chặt chủ yếu, gồm hai đĩa có mayơ, mỗi đĩa lắp lên đoạn cuối mỗi trục bằng then và bằng độ dôi rồi dùng bulong ghép hai đĩa với nhau

như hình 10-32.

Hình 10-32 Nối trục đĩa

Hình 10-33 Nối trục vòng đàn hồi

- Nối trục bù, là loại nối trục cho phép hai trục có sai lệch vị trí tương quan. Nối trục có khả năng lựa theo sai lệch vị trí của các trục để truyền chuyển động. Ví dụ như, nối trục vòng đàn hồi (Hình 1 0-33). Biến dạng lớn của vòng đàn hồi có tác dụng bù sai lệch vị trí của trục. Hoặc nối trục chốt đàn hồi trên (Hình 10-33), cũng có tác dụng bù sai lệch của trục.

- Nối trục đàn hồi. Trong kết cấu của nối trục, khâu liên kết có khả năng biến dạng đàn hồi lớn, gọi là khâu đàn hồi. Năng lượng va đập, rung động được tích luỹ vào khâu đàn hồi, sau đó giải phóng dần ra. Do đó hạn chế được các chấn động truyền từ trục này sang trục kia. Ví dụ, nối trục chốt đàn hồi (Hình 1 0-34).

Hình 10-34 Nối trục chốt đàn hồi, lắp trên trục côn

Nhiều nối trục đàn hồi đồng thời cũng là nối trục bù. Do biến dạng lớn của khâu đàn hồi, nối trục có khả năng lựa theo các sai lệch của trục để làm việc. Ví dụ, nối trục vòng đàn hồi như trên (Hình 10-33), vừa có khả năng bù sai lệch trục, vừa có khả năng giảm chấn.

- Nối trục xích : Nối trục xích gồm hai đĩa lắp chặt với trục, số răng hai đĩa xích

bằng nhau, phía ngoài quấn chung một vòng xích (hình 1 0-35)

Hình 10-35 Nối trục xích

- Nối trục chữ thập: gồm 2 nửa nối trục 1 và 2 có rãnh thẳng và đĩa giữa 3 có gờ ở 2 mặt bên, 2 gờ này vuông góc với nhau (H ình 10-36)

- Nối trục bản lề: dùng để nối hai trục có đường tâm nghiêng với nhau một góc nào đó dưới 40÷450 , hoặc góc giữa hai trục thay đổi khi làm việc (Hình 1 0-37)

Hình 10-36 Nối trục chữ thập

Hình 10-37 Nối trục bản lề

Ly hợp được chia thành 2 loại:

- Ly hợp thường, là ly hợp được đóng, mở do người sử dụng trực tiếp điều khiển bằng cần gạt, hoặc nút bấm. Loại này được dùng phổ biến và rất đa dạng. Ví dụ như: ly hợp vấu, ly hợp răng, ly hợp đĩa ma sát (Hình 1 0-38), ly hợp nón ma sát (Hình 10-39).

Hình 10-38 Ly hợp đĩa ma sát Hình 10-39 Ly hợp nón ma sát

Ly hợp thường, dùng để ngắt chuyển động từ động cơ đến bộ phận công tác. Ví dụ, khi khởi động máy, cho động cơ chạy ổn định sau đó mới đóng ly hợp để chạy bộ phận công tác. Hoặc trong làm việc, cần dừng bộ phận công tác, chỉ cần ngắt chuyển động bằng ly hợp chứ không cần tắt động cơ.

- Ly hợp vấu: gồm hai nửa ly hợp có vấu ở mặt bên (hình 1 0-40), nửa ly hợp lắp chặt trên đoạn cuối của một trục, còn nửa ly hợp kia (di động) lắp trượt trên đoạn cuối của trục thứ hai nhờ then hoặc then hoa. Khi đóng ly hợp, vấu của chúng gài vào nhau, qua đó chuyển động quay và moomen xoắn được truyền từ trục này sang trục kia. Để giảm mòn cho cơ cấu đóng, nửa ly hợp di động nên lắp trên trục bị dẫn.

Hình 10-40 Ly hợp vấu

- Ly hợ răng: ly hợp đóng mở bằng cách di chuyển ống 1 dọc trục dẫn 2, ống lắp với trục bằng then 3. Để giảm mòn răng trong ly hợp có đổ dầu và được che kín bằng đệm lót 4. Vòng 5 đầu trục có tác dụng giới hạn hành trình mở (ngắt) ly hợp như hình 10-41.

Hình 10-41 Ly hợp răng

- Ly hợp tự động. Ly hợp thực hiện đóng hoặc mở một cách tự động, theo một điều kiện nhất định được người sử dụng điều chỉnh từ trước. Ly hợp tự động được chia ra thành 3 kiểu:

Hình 10-42 Ly hợp chốt an toàn Hình 10-43 Ly hơp ly tâm

Hình 10-44 Ly hợp một chiều

+ Ly hợp an toàn, điều kiện để mở ly hợp thông thường là tải trọng. Khi tải trọng vượt quá giá trị cho phép, ly hợp tự động mở, ngắt liên hệ giữa động cơ và bộ phận công tác, đảm bảo an toàn cho động cơ. Ví dụ, ly hợp chốt an toàn trên (Hình 10- 42), khi quá tải, chốt số 1 sẽ bị cắt đứt. Để máy có thể làm việc lại, cần thay chốt khác. Đường kính của chốt được tính toán phù hợp với giá trị tải trọng quá tải của máy.

+ Ly hợp ly tâm, điều kiện để đóng và mở ly hợp là vận tốc góc của trục. Khi trục đạt đến giá trị số vòng quay được điều chỉnh trước, thì ly hợp sẽ tự động đóng lại, hoặc mở ra. Ví dụ, một kiểu ly hợp ly tâm dùng lò xo lá được trình bày trên (Hình 10- 43). Miếng nặng số 1 bị lò xo số 2 đẩy về phía tâm trục, mặt ma sát không tiếp xúc với bạc số 3, ly hợp mở. Khi trục quay với vận tốc góc đủ lớn, lực ly tâm thắng lực tác