Bài giảng Chi tiết máy - Chương 8: Ổ trượt

12/17/2017 NỘI DUNG 8.1 Khái niệm chung 1. Khái niệm chung a. Công dụng và phân loại  Công dụng của ổ trục 2. Cơ sở tính toán ổ trượt +Đỡ trục quay, tiếp nhận tải trọng từ trục 3. Tính toán thiết kế ổ trượt +Giảm ma sát giữa trục với vỏ +Đảm bảo trục quay quanh tâm cố định 1 2 8.1 Khái niệm chung 8.1 Khái niệm chung  Phân loại b. Cấu tạo và phân loại ổ trượt +Ma sát trượt -> ổ trượt +Ma sát lăn -> ổ lăn 3 4 1 12/17/2017 8.1 Khái niệm chung Cấu tạo Thân ổ: ổ nguyên hoặc ổ ghép 5 6 8.1 Khái niệm chung 8.1 Khái niệm chung  Ổ nguyên : Lót ổ +Chế tạo đơn giản, độ cứng lớn hơn ổ ghép +Không thể điều chỉnh để giảm khe hở +Khó khăn khi lắp ráp  Ổ ghép: +Khe hở có thể điều chỉnh được +Lắp trục dễ dàng +Lót ổ nguyên hoặc ghép +Hình dạng có thể là trụ, côn, cầu 7 8 2 12/17/2017 8.1 Khái niệm chung 8.1 Khái niệm chung Vật liệu của lót ổ: gồm hai phần Kích thước cơ bản của lót ổ +Nền lót ổ: gang, thép hoặc kim loại màu. Có • d – đường kính ngõng trục thể dùng bột kim loại (kim loại gốm) • l – chiều dài ổ +Lớp vật liệu ma sát: tiếp xúc trực tiếp với • Tỷ số l/d chọn theo điều kiện làm việc của ngõng trục, thường là kim loại màu, có chiều trục. l/d = 0,5  1 dày rất mỏng. 9 10 8.1 Khái niệm chung 8.1 Khái niệm chung Phân loại ổ trượt Dạng chịu tải: +Ổ trượt đỡ: chịu tải trọng hướng tâm +Ổ trượt chặn : chịu tải trọng dọc trục +Ổ trượt chặn đỡ: chịu cả 2 loại tải trọng Dạng ma sát trong ổ +Ổ ma sát ướt +Ổ làm việc ở chế độ ma sát hạn chế 11 12 3 12/17/2017 8.1 Khái niệm chung 8.1 Khái niệm chung c. Vật liệu lót ổ  Vật liệu kim loại o Vật liệu lót ổ quyết định chế độ làm việc cũng +Babit: có hệ số ma sát thấp nhất, có khả năng như tuổi thọ của ổ giảm mài mòn và chống dính tốt. Dùng ở ổ Yêu cầu quan trọng, chịu v,p lớn +Có hệ số ma sát nhỏ và ổn định +Đồng thanh: v, p trung bình +Có khả năng chống mòn, dinh tốt +Gang: v, p thấp +Có khả năng dẫn nhiệt tốt, giãn nở nhiệt nhỏ +Gốm kim loại: có khả năng tự bôi trơn. Dùng để đảm bảo khe hở cần thiết ở nơi khó bôi trơn. +Có độ bền cao 13 14 8.1 Khái niệm chung 8.2 Cơ sở tính toán ổ trượt  Vật liệu phi kim loại 1. Các dạng ma sát trong ổ trượt +Chất dẻo: ma sát nhỏ nhưng chóng mòn, khả 2. Nguyên lý bôi trơn thủy động năng chịu tải nhỏ 3. Khả năng tải của ổ đỡ +Gỗ, da, cao su: dùng làm ổ trượt không bôi trơn Chất bôi trơn: chất lỏng bôi trơn (dầu, mỡ), chất rắn bôi trơn. 15 16 4 12/17/2017 8.2.1 Các dạng ma sát trong ổ trượt 8.2.1 Các dạng ma sát trong ổ trượt a. Ma sát ướt . Bề mặt ngõng trục và ổ được ngăn cách bởi lớp bôi trơn h > Rz1 + Rz2 b. Ma sát nửa ướt . Hệ số ma sát nhỏ +Màng dầu không đủ dầy để ngăn cách trục và f =0,001  0,008 ổ trục. . Hiệu suất lớn, mài mòn +Hệ số ma sát có trị số 0.01 - 0.1 (tùy thuộc không đáng kể vật liệu) 17 18 8.2.1 Các dạng ma sát trong ổ trượt Bôi trơn thủy tĩnh c. Ma sát khô và nửa khô +Ma sát khô: là dạng ma sát giữa hai bề mặt tuyệt đối sạch tiếp xúc với nhau, chỉ xảy ra trong phòng thí nghiệm +Ma sát nửa khô: bề mặt tiếp xúc không sạch, có hơi ẩm, mỡ hấp thụ từ môi trường. +Làm việc ở chế độ ma sát khô, nửa khô, các bề mặt bị mài mòn nhanh 19 20 5 12/17/2017 8.2.2 Nguyên lý bôi trơn thủy động 8.2.2 Nguyên lý bôi trơn thủy động Phương trình Râynon dp h  h  6.v m dx h3 hm – khoảng hở tại tiết diện chịu áp suất max h – khoảng hở tại tiết diện có tọa độ x  - độ nhớt động lực 21 22 8.2.2 Nguyên lý bôi trơn thủy động 8.2.3 Khả năng tải của ổ đỡ • Điều kiện chủ yếu để tạo nên ma sát ướt Độ hở đường kính bằng bôi trơn thủy động   D  d Độ hở tương đối +Giữa hai bề mặt trượt phải tạo khe hở hình D  d  chêm    d d +Dầu phải có độ nhớt nhất định và liên tục Độ lệch tâm tương đối chảy vào khe hở e   +Vận tốc tương đối giữa hai bề mặt phải có  / 2 phương, chiều, trị số đủ lớn 23 24 6 12/17/2017 8.2.3 Khả năng tải của ổ đỡ 8.2.3 Khả năng tải của ổ đỡ Phương trình Râynon dp  (1  cos)  (1  cos )  6 . o d  2 (1  cos)3  (cos  cos ) dp  6 . o d  2 (1  cos)3 Tải trọng hướng tâm Fr ld 2  F  p [cos( )]d  l.d. r 2   a  2 1 25 26 8.2.3 Khả năng tải của ổ đỡ 8.2.3 Khả năng tải của ổ đỡ Khả năng tải của ổ  p 2   F  l.d.   2 2 (cos  cos ) r 2    3 o d[cos( )]d   3 a (1  cos) F 1 1 p  r l.d áp suất quy ước, N/mm2 : phụ thuộc chiều dài tương đối l/d và độ lệch  độ nhớt của dầu, Ns/mm2 tâm tương đối  27 28 7 12/17/2017 8.3 Tính toán thiết kế ổ trượt 8.3 Tính toán thiết kế ổ trượt 8.3.1 Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán 8.3.1 Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán Mòn lót ổ và ngõng trục Dính 29 30 8.3 Tính toán thiết kế ổ trượt 8.3 Tính toán thiết kế ổ trượt 8.3.1 Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán 8.3.1 Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán Mỏi rỗ +Tính toán ổ trượt bôi trơn ma sát ướt +Ma sát nửa ướt: tính quy ước ổ trượt theo p, pv. p.v ≤ [p.v]; p ≤ [p] 31 32 8 12/17/2017 8.3 Tính toán thiết kế ổ trượt 8.3 Tính toán thiết kế ổ trượt 8.3.2 Tính toán quy ước ổ trượt 8.3.2 Tính toán ổ trượt bôi trơn ma sát ướt F F p  r  [ p] p  r  [ p] A d.l hmin ≥ s(Rz1 + Rz2) s: hệ số an toàn F d.n p.v ≤[p.v]  [ p.v] ld 60.1000 F n r  [ p.v] 19100.l 33 34 8.3 Tính toán thiết kế ổ trượt 8.3 Tính toán thiết kế ổ trượt 8.3.2 Tính toán ổ trượt bôi trơn ma sát ướt 8.3.3 Tính toán nhiệt  d +Kiểm nghiệm nhiệt độ khi làm việc hmin  (1 )   (1 ) 2 2 Nhiệt sinh = nhiệt thoát  =  +  p 2 1 2     +Nếu tlv chênh lệch nhiều so với nhiệt độ tc cần phải giả thiết lại tc và định lại  35 36 9 12/17/2017 8.3 Tính toán thiết kế ổ trượt 8.3 Tính toán thiết kế ổ trượt 8.3.3 Trình tự tính toán ổ trượt bôi trơn ma 8.3.3 Trình tự tính toán ổ trượt bôi trơn ma sát ướt sát ướt Thông số đầu vào : Trình tự tính toán + tải trọng Fr tác dụng lên ổ 1. Xác định tỉ số l/d (thường lấy l/d = 0.6 - 1). + số vòng quay trong một phút n của ngõng trục Tính chiều dài l của ổ và kiểm tra p  [p] + đường kính d của ngõng trục 2. Chọn độ hở tương đối , tính  = .d. Chọn + nhiệt độ của dầu cửa vào kiểu lắp và định trị số khe hở trung bình tb, Các thông số cần xác định : chọn độ nhám bề mặt  chiều dài l của ổ, độ hở , độ nhớt của dầu 3. Chọn loại dầu bôi trơn, nhiệt độ trung bình t (loại dầu bôi trơn) và độ nhớt  (tra bảng 16.2) 37 38 8.3 Tính toán thiết kế ổ trượt 8.3.3 Trình tự tính toán ổ trượt bôi trơn ma sát ướt Trình tự tính toán 4. Tính hệ số khả năng tải  của ổ, tra bảng 16.1 xác định   hmin 5. Kiểm nghiệm hmin 6. Kiểm tra về nhiệt 39 10