Đề tài Tính toán thiết kế băng vít ngang vận chuyển xi măng với năng suất Q=80T/h, chiều dài v/c L=24 m

ắn là nhờ trọng lượng của nó và lực ma sat giữa vật liệu và vỏ máng, do đó vật liệu chuyển động trong máng theo nguyên lý truyền động vít- đai ốc. Vít tải có thể có một hoặc nhiều cánh xoắn. Chất tải cho vít tải qua lỗ trên nắp máng, còn dỡ tải qua lỗ ở phía dưới của ống. Vít tải thường dùng để vận chuyển vật liệu tơi, vụn. Vít tải có các ưu điểm là: vật liệu vận chuyển trong máng kín, có thể nhận và dỡ tải ở các trạm trung gian, không tổn thất rơi vãi vật liệu, an toàn khi làm việc và sử dụng, rất thuận tiện cho việc v/c vật liệu nóng và độc hại. Bên cạnh đó vít tải có một số nhược điểm là: nghiền nát một phần vật liệu v/c, chóng mòn cánh xoắn và máng khi v/c vật liệu cứng và sắc cạnh, tổn thất năng lượng lớn và không được dùng để v/c vật liệu dính ướt, ẩm. Mặc dù có những nhược điểm như vậy nhưng vít tải được dùng rộng rãi trong các nhà máy xi măng, các nhà máy tuyển khoáng hoặc trong các xí nghiệp hóa chất. Vít tải có thể đặt ngang hoặc nghiêng dưới một góc nghiêng nhỏ. Trong đề tài này em xin trình bày về băng vít ngang vận chuyển xi măng với năng suất Q=80T/h, chiều dài v/c L=24 m Tính toán thiết kế băng vít 1. Thông số cơ bản Năng suất : 80 T/ h. Chiều dài vận chuyển : 24 mét. 2. Đường kính cần thiết của vít tải Aùp dụng công thức (9.3), trang 152, tài liệu[1] (1) Trong đó : Q : Năng suất tính toán : Q = 80 T/ h. E : Tỷ số giữa bước vít và đường kính vít; ta chọn E = 0,8 (xi măng là hàng mài mòn) n :Tốc độ quay quy định của trục băng vít. Chọn sơ bộ n theo bảng (9.2), trang 150, tài liệu [1] ; n = 35 vòng/ ph. : Khối lượng riêng của ximăng Tra bảng 4.1 , trang 88, tài liệu [1] chọn - : Hệ số giảm năng suất do độ nghiêng của băng; vì băng nằm ngang nên chọn theo bảng 9.5, trang 151, tài liệu [1]. Vậy (2) Theo tiêu chuẩn về đường kính và bước vít của , tra bảng (9.1), trang 150, tài liệu [1] chọn: - Đường kính vít : D = 650 mm. - Bước vít : S = 500 mm. Kích thước của máng : Chiều rộng máng : 700 mm. Chiều sâu máng : 750 mm. Chiều dày tấm : 3. Kiểm tra tốc độ quay của vít tải Tốc độ quay lớn nhất cho phép của vít tải : Theo công thức (9.2), trang 152, tài liệu [1].ta có : ( vòng/ phút). (3) Trong đó : A: hệ số phụ thuộc vật liệu . Trabảng (9.3) , trang 151, tài liệu [1] với vật liệu ximăng : A = 30. D : đường kính trục vít D = 650 mm. (vòng/ phút ) Thoả mãn điều kiện làm việc : 4 . Công suất trên trục vít để băng làm việc Theo công thức ( 9.4), trang 152, tài liệu [1] (KW) (4) Trong đó : Q : Năng suất tính toán của băng Q = 80 T/ h. Ln : Chiềi dài vận chuyển theo phương ngang của băng Ln= 24 mét. ω: Hệ số cản chuyển động lăn của hàng. Tra bảng 9.3 , trang 151, tài liệu [1 ] H : Chiều cao vận chuyển H = 0. k : Hệ số đặc tính chuyển động của vít k = 0,2 : Khối lượng trên 1 đơn vị chiều dài phần quay của băng Với đường kính băng vít: D = 650 mm : Tốc độ vận chuyển dọc trục vít của hàng: Theo công thức (9.5), trang 153, tài liệu [1] (5) Với Bước vít : s = 0,5 m Tốc độ quay của vít: n =35 v/ph. 5. Tính chọn động cơ điện: Công suất động cơ để truyền động băng Theo công thức (6.15), trang 119, tài liệu [1] (6) Trong đó: N0 : Công suất trên trục vít để băng vít làm việc N0= 20,94 kw. K : Hệ số dự trữ công suất k = 1,25. : Hiệu suất của bộ truyền . Theo bảng 5.1, trang 104, tài liệu [1] chọn Dựa vào công suất động cơ, tra bảng (III.19.2), trang 199, tài liệu[1] chọn động cơ điện không đồng bộ 3 pha A02-81-6 có các thông số kỹ thuật như sau: Công suất định mức trên trục: Nđc= 30 kw. Tốc độ quay của trục: n = 980 v/ ph. Hiệu suất : 91%. Khối lượng động cơ điện : 330 kg. Thông số kích thước của động cơ điện: Kiểu động cơ b 2C 2C2 d h t1 A02-81-6 18 406 311 60 250 65,5 L B1 B4 B5 H L8 l 850 491 369 260 551 190 140 6. Kiểm nghiệm động cơ điện: Ngoài việc kiểm nghiệm động cơ theo điều kiện phát nóng ta còn phải kiểm nghiệm động cơ về momen khởi động và sự quá tải về momen Theo công thức trang 114, tài liệu [4] Mđm.λ ≥ Mmaxs Trong đó: - λ: hệ số quá tải về momen của động cơ: tra theo katalog; λ=1,96 Mmax : Mômen lớn nhất trong biểu đồ phụ tải . Mmax= Trong đó : Mômen xoắn: Mx= 583,5 kG.m Tỉ số truyền của hộp giảm tốc: . Mđm: Mômen định mức của động cơ. Theo công thức 22, trang 13, tài liệu [5] Trong đó : Công suất định mức: Pđm= 30 kw. Số vòng quay định mức của động cơ: nđm= 980 ( v/ph). Đối với động cơ không đồng bộ , hệ số lđmphải kể đến trường hợp điện áp của lưới điện cung cấp giảm đi 15% so với điện áp định mức. Vậy động cơ AO2-81-6 được chọn thoả mãn điều kiện quá tải về momen. 7. Chọn hộp giảm tốc: Dựa vào tỉ số truyền giữa trục động cơ và trục vít ta chọn hộp giảm tốc. Theo công thức (6.17), trang 120 , tài liệu [1] : (7) Trong đó : Tốc độ quay của trục động cơ: n đc = 980 vòng/ phút. Tốc độ quay của trục vít: n = 35 vòng/ phút. Căn cứ vào tỉ số truyền và công suất động cơ Theo tài liệu [20], trang 36, chọn hộp giảm tốc loại PM - 650 có các thông số kỹ thuật như sau: - Tỉ số truyền : Tốc độ quay của trục quay : 1000 v/ ph. Thông số kích thước : Kiểu HGT a as at g B1 B2 B3 A1 B PM- 650 650 250 400 35 430 452 342 183 470 B6 B7 C C1 H H0 H1 L L1 K 310 410 150 85 697 320 95 1278 830 495 d1 d2 d3 l1 l2 l3 l4 d3 t1 t2 60 110 130 290 108 265 165 110 32,5 127 8.Tính toán trục vít : 8.1. Các tải trọng tác dụng lên trục vít: 8.1.1. Mômen xoắn trên trục vít: Theo công thức (9.8), trang 154, tài liệu [1]: Mô men xoắn trên trục vít: ( KG.m) (8) Trong đó : No : Công suất trên trục vít để băng làm việc N0 = 20,93 kw. n : Tốc độ quay của trục vít: n = 35 vòng/ phút. (kG.m). 8.1.2. Lực dọc trục vít Theo công thức (9.9), trang 154, tài liệu [1]: Lực dọc trục vít: (KG) (9) Trong đó : Mômen xoắn trên trục vít: Mo= 583,5 kG.m. K : Hệ số tính đến bán kính chịu tác dụng của lực k = 0,7 D : Đường kính vít D = 0,65 m. a : Góc nâng ren vít : Với s : Bước vít s = 0,5 m. b : Góc ma sát giữa hàng vận chuyển với vít Với fđ : Hệ số ma sát ở trạng thái động fđ= 0,8 fo. Fo : Hệ số ma sát ở trạng thái tĩnh fo = 0,6. 8.1.3. Tải trọng ngang Tải trọng ngang tác dụng lên đoạn vít đặt giữa 2 gối trục : Theo công thức (9.10), trang 154, tài liệu [1]: (KG) (10) Trong đó : L : Chiều dài băng vít L = 24 m. Khoảng cách giữa các gối đỡ l =3 m Mo : Mômen xoắn trên trục vít Mo= 583,5 KG.m. K : Hệ số tính đến bán kính chịu tác dụng của lực k = 0,7 D : Đường kính vít D = 0,65 m. Tải trọng dọc phân bố đều trên trục vít : Tải trọng ngang phân bố đều trên trục vít : Mômen xoắn phân bố đều trên trục vít : 8.2. Sơ đồ các tải trọng tác dụng lên trục vít: Trục vít được xem như là một dầm liên tục có các ổ treo trung gian được xem như các gối đỡ . Dầm được chia thành 8 đoạn. Vậy trục vít được đưa về thành 1 dầm siêu tĩnh bậc 8 , tách riêng từng tải trọng tác dụng lên trục vít để xác định biểu đồ nội lực tác dụng lên trục vít và xác định mômen lớn nhất tác dụng lên trục vít và xác định đường kính trục vít . Trục vít dùng vận chuyển ximăng nên trục chủ yếu chịu ảnh hưởng của mômen xoắn M0 và tải trọng ngang Pn phân bố đều trên trục vít, còn tải trọng dọc Pd phân bố đều trên trục vít thì gây uốn trục nên khi tính sức bền trục thì xét ảnh hưởng của Pd. Sau khi tính được kích thước trục vít thì kiểm tra trục vít theo biên dạng, độ võng trụ vít, theo điều kiện bền, hoặc dùng chương trình sap.2000 kiểm tra lại xem có thoả mãn điều kiện. 8.2.1. Sơ đồ tải trọng phân bố lên trục vít do Mo gây ra: = 583,5 KG.m m0= 24,3 KG M0 3m 24 m Mômen xoắn Mx : M = 583,5 KG.m Mx Sơ đồ tải trọng dọc phân bố lên trục vít do Pd gây ra: pd 128,12 3 m 24 m = 128,12KG/ m Lực dọc Nz: Nz Nz= 3074,8 KG 8.2.3. Sơ đồ tải trọng ngang phân bố lên trục vít do Pn gây ra : Pn= 106,87 KG/m Đây là dạng bài toán siêu tỉnh bậc 8. Ta giải bằng cách đặt vào 8 gối đỡ bằng các mômen tương đương từ Mođến M8. Sơ đồ tương đương: M0 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 pn Sau đó lập 8 phương trình 8 ẩn giải tìm được M0, M1, M2, M3,M4,M5,M6,M7,M8. Aùp dụng công thức, tài liệu [6]: Phương trình mômen có công thức tồng quát như sau: a.MI-1 + 2.(a+b) MI + b.MI+1= -6 (WI.ZI + WI+1.ZI+1). (11) Trong đó : MI : mômen thứ I. Khoảng cách từ điểm đặt mômen thứ I-1 đến thứ I: a . Khoảng cách từ điểm đặt mômen thứ I+1 đến thứ I: b. Diện tích nhịp thứ nhất : WI. Khoảng cách từ trọng tâm diện tích nhịp thứ I đến gối : ZI. Đối với nhịp thứ nhất : a= l=3 m. b= l =3 m WI.= Pn.l2/8. ZI = l/2 . Phương trình mômen cho nhịp thứ nhất: l.M0+ 2.(l+l) M1+ l.M2= -6 ( 2. Û M0 + 2.M1 +M2 = - Tương tự cho nhịp 2,3, 4, 5, 6,7, 8 ta lập được các phương trình mômen sau: M1 + 2.M2 +M3 = - M2 + 2.M3 +M4 = - M3 + 2.M4 +M5 = - M4 + 2.M5 +M6 = - M5 + 2.M6 +M7 = - M6 + 2.M7 +M8 = -. Giải bằng phương pháp thế ta được : M0 = 0. M1 = 304,846 KG.m M2 = 223,361 KG.m M3 = 244,454 KG.m M4 = 241,566 KG.m M5 = 244,454 KG.m M6 = 223,361 KG.m M7 = 304,846 KG.m M8 = 0. Biểu đồ nội lực do tải trọng phân bố ngang Pn gây ra: 3 m 24 m Pn= 106,87 KG Lữc Qy: Mô men uốn Mu: 304,485 304,846 223,4 244,45 241,6 244,45 223,4 Mu 8.3 . Tính toán và chọn đường kính trục vít theo điều kiện bền: - Chọn vật liệu chế tạo trục vít : Thép C45 có sb= 600 N/mm2 Chọn tỷ số giữa đường kính trong và đường kính ngoài là : . Để tính toán chọn đường kính trục vít trước tiên ta phải xác định nội lực lớn nhất xuất hiện ở 1 vị trí trên trục vít, sau đó ta kiểm tra cho toàn trục vít. Từ biểu đồ nội lực xác định ở mục [2.8.2] ở trên ta có nội lực lớn nhất xuất hiện ở gối thứ 2 cách đầu trục vít 3 mét có giá trị. Mx= 5103Nm Mu= 1216,5Nm. Nz= 22442,7N Do ảnh hưởng của Nz đến sức bền trục là nhỏ so với ảnh hưởng của Mx và Mz. Vì vậy tạm thời ta bỏ qua ảnh hưởng của Nz mà chỉ tính ảnh hưởng của Mx và Mz. Sau đó tính đến ảnh hưởng của Nz. Theo công thức trang179, tài liệu [6]về điều kiện bền của trục : (12) Trong đó : - [s] : Ứng suất cho phép của vật liệu: [s ]= 60 N/mm2 - : Mômen tương đương lớn nhất Theo công thức (7.4), trang117, tài liệu [7]. (13) Trong công thức trên : :Mômen xoắn tại vị trí có nội lực lớn nhất = 5103 Nm : Mômen uốn tại vị trí có nội lực lớn nhất = 1216,5 Nm - Wu: Mômen cản uốn tại vị trí có nội lực lớn nhất. Trong công thức trên: D : Đường kính ngoài trục vít Tỉ số giữa đường kính trong và ngoài trục vít : h = 0,8 . ¨ Chọn đường kính ngoài trục vít: D = 120 mm. ¨ Đường kính trong trục vít: d= 0,8.D = 96 mm. 8.4. Kiểm tra trục vít có xét đến sự ảnh hưởng của Nz : Từ công thức: (14) Trong đó : - [s] : Ứng suất cho phép của vật liệu: [s ]= 50 N/mm3 - Mu: Mômen uốn tại vị trí có nội lực lớn nhất Mu= 1216,5 Nm. - Mx: Mômen xoắn tại vị trí có nội lực lớn nhất Mx= 5130 Nm - Nz: Lực dọc trục tại vị trí có nội lực lớn nhất Nz = 22422,7 N - Wu: Mômen cản uốn tại vị trí có nội lực lớn nhất - Wx: Mômen cản xoắn tại vị trí có nội lực lớn nhất Wx= 0,2D3(1-h4 ) = 2Wu= 204042,24 mm3 - F : Tiết diện trục vít F= Vậy kích thước trục vít được chọn thoả mãn về điều kiện bền. 8.5. Kiểm tra trục vít theo hệ số an toàn cho phép : Theo công thức (7.5), trang 120, tài liệu [7]. Hệ số an toàn được tính theo công thức sau: (15) Trong đó : Hệ số an toàn cho phép : [n] = ( 1,5 ¸ 2,5 ) Khi tính toán nếu n nhỏ hơn hệ số an toàn cho phép [n] thì phải tăng đường kính của trục hoặc chọn lại vật liệu của trục có sức bền cao hơn so với vật liệu đã chọn. Nếu ngược lại n quá lớn so với [n] thì giảm bớt đường kính trục hoặc chọn lại vật liệu có sức bền thấp hơn để đảm bảo yêu cầu kết cấu nhỏ gọn và tính kinh tế. Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp : ns (16) Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp : nt (17) Trong các công thức trên : · s-1: Giới hạn mỏi uốn s-1» ( 0,4 ¸ 0,5 ) sb Chọn s-1= 0,45sb= 0,45.600 = 270 N/mm2 · t-1: Giới hạn mỏi xoắn t-1» ( 0,2 ¸ 0,3 ) sb Chọn t-1= 0,25sb= 0,25.600 = 150 N/mm2 · sm,: Trị số trung bình của ứng suất pháp . · tm : Trị số trung bình của ứng suất tiếp. · sa, : Biên độ của ứng suất pháp sinh ra trong tiết diện của trục . · ta : Biên độ của ứng suất tiếp sinh ra trong tiết diện của trục . · W : Mômen cản uốn của tiết diện trục. · Wo :Mômen cản xoắn của tiết diện trục. · ks : Hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn. · kt : Hệ số tập trung ứng suất thực tế khi xoắn . Tra bảng (7.6), trang 125, tài liệu [7]. chọn ks = 2,5 kt = 1,52. · es, et : Hệ số kích thước . Tra bảng (7.4), trang 123, tài liệu [7]: es = 0,64. et = 0,53 Vậy kích thước trục vít được chọn thoả mãn điều kiện về hệ số an toàn. 9. Tính toán chọn khớp nối : Khớp nối để nối cố định các trục, chỉ khi nào dừng máy tháo nối các trục thì các trục mới rời nhau. Chọn khớp nối căn cứ vào mômen mà khớp phải truyền và đường kính trục mà khớp cần phải nối. Theo công thức (9.1), trang 221, tài liệu [7]. Mx= k1.k2.Mđm. (18) Trong đó : k1: Hệ số tính đến mức độ quan trọng của kết cấu. k2: Hệ số tính đến độ làm việc của khớp nối . Mđm: Mômen định mức của khớp 9.1. Chọn khớp nối giữa động cơ và hộp giảm tốc. k1: Hệ số tính đến mức độ quan trọng của kết cấu k1=1,2. k2: Hệ số tính đến độ làm việc của khớp nối k1=1,3. Mômen định mức : Trong công thức trên : N : Công suất động cơ N = 30 kw. Số vòng của trục động cơ n = 980 vòng/phút. Mômen truyền qua khớp : Þ Mx= k1.k2.Mđm= 1,2.1,3.29,85 = 46,566 KG.m = 465,66 N.m. Căn cứ vào mômen truyền và đường kính trục của động cơ vàø hộp giảm tốc ở trên ta chọn khớp nối trục giữa động cơ và hộp giảm tốc là khớp nối trục vòng đàn hồi là loại khớp di động có thể lắp và làm việc khi 2 trục không đồng trục tuyệt đối, ngoài ra loại khớp này giảm được chấn động và va đập khi mở máy. Vật liệu làm nối trục thường là thép rèn 35. Các thông số kích thước của khớp nối trục vòng đàn hồi: Mômen xoắn d D d0 L c dc 700 60 190 36 112 2 ¸ 6 18 lc Đường kính ngoài Chiều dài toàn bộ nmax ( vg/ph ) Số chốt Z 42 35 36 3000 8 lv lc d c l dc do 9.2. Chọn khớp nối giữa hộp giảm tốc và trục vít . k1: Hệ số tính đến mức độ quan trọng của kết cấu k1=1,2. k2: Hệ số tính đến độ làm việc của khớp nối k1=1,3. Mômen định mức : Trong công thức trên : N : Công suất động cơ: N = 30 kw. Số vòng của trục động cơ: n = 980 v/ph. Tỉ số truyền của hộp giảm tốc: ¡ = 31,5 Mômen truyền qua khớp : Þ Mx= k1.k2.Mđm= 1,2.1,3.940,18 = 1466,68 KG.m Căn cứ vào mômen truyền và đường kính trục của hộp giảm tốc ở trên ta chọn khớp nối trục giữa hộp giảm tốc và ổ đỡ đầu trục vít là khớp nối trục răng M' có mômen xoắn Mx= 19000 N.m Khớp nối trục răng là loại khớp dùng để nối các trục bị nghiêng hoặc bị lệch đối với nhau một khoảng nhỏ do chế tạo, lắp ghép thiếu chính xác hoặc do trục bị biến dạng đàn hồi. Nối trục răng được sử dụng khá rộng rải ,nhất là trong ngành chế tạo máy. Vì so với khớp nối trục vòng đàn hồi thì khớp răng có khả năng truyền mômen xoắn lớn hơn so với khớp vòng đàn hồi có cùng kích thước Khớp nối trục răng cấu tạo gồm có 2 ống ngoài có răng ở phía trong và 2 ống trong có răng ở phía ngoài lồng vào nhau. Mỗi ống trogn lắp chặt với mội trục và 2 ống ngoài thì ghép chặt với nhau bằng bulông, răng của nối trục có dạng thân khai.Vật liệu chế tạo ống trong và ống ngoài là thép đúc 40, răng thì thì được nhiệt luyện có độ rắn không dưới 40 HRC. Các thông số kích thước của khớp nối răng M' theo GOCT 5006 - 55: Mômen xoắn ( N.m) d D b D1 L B 19000 120 350 35 230 285 50 Số hiệu Số răng Z Khối lượng ( kg) nmax ( vg/ph ) Mô đun- m 7 56 110 2120 4 d b 1 D B L 10. Kiểm tra khớp nối. 10.1. Kiểm tra khớp vòng đàn hối ( khớp nối giữa động cơ- hộp giảm tốc). Sau khi chọn kích thước nối trục theo trị số mômen xoắn và đường kính trục cần kiểm nghiệm theo ứng suất dập sinh ra giữa chốt và vòng cao su , ứng suất uốn trong chốt. 10.1.1. Kiểm tra theo ứng suất dập sinh ra giữa chốt và vòng đàn hồi. Theo công thức (9.22) , trang 234, tài liệu [7] Điều kiện bền về ứng suất dập (18) Trong đó : Số chốt : Z= 8. Đường kính vòng trong của chốt D0 D0 » D- d0 – (10 ¸ 20 ) mm. Đường kính lắp chốt bọc vòng đàn hồi : d0 = 36 mm. Đường kính bao ngoài của khớp : D = 220 mm D0 » D- d0 – (10 ¸ 20 ) mm = 164 mm. Đường kính chốt : dc =18 mm. Chiều dài toàn bộ vòng đàn hồi: lv= 36 mm. Hệ số tải trọng động : K = 1,5 ¸ 2. Mômen xoắn danh nghĩa truyền qua khớp: Mx= 465,66 N.m Ứng suất dập cho phép của vòng cao su, có thể lấy [s]d = (2 ¸ 3) N/mm2 . Vậy khớp nối thoả mãn điều kiện về sức bền dập của vòng đàn hồi. 10.1.2. Kiểm tra theo ứng suất uốn trong chốt. Điều kiện về sức bền uốn của chốt. Theo công thức (9.23), trang 234, tài liệu [ 7]. (19) Trong đó : Số chốt : Z= 8. Đường kính vòng trong của chốt : D0= 164 mm Đường kính chốt : dc =18 mm. Chiều dài chốt: lc=42 mm. Hệ số tải trọng động : K = 1,5 ¸ 2. Mômen xoắn danh nghĩa truyền qua khớp: Mx= 465,66 N.m Ứng suất uốn cho phép của chốt, có thể lấy [s]u = (60 ¸ 80) N/ mm2. Vậy khớp nối thoả mãn điều kiện về sức bền uốn của chốt. 10.2. Kiểm tra khớp nối trục răng ( khớp nối giữa hộp giảm tốc- ổ đỡ). Đối với nối trục răng sau khi chọn kích thước nối trục theo trị số mômen xoắn và đường kính trục cần kiểm nghiệm theo điều kiện sau: Mt= K.Mx £ M bảng. (20) Trong đó : Hệ số tải trọng động : K = 1,5 ¸ 2. Mômen xoắn danh nghĩa truyền qua khớp: Mx= 940,18N.m. Trị số mômen lớn nhất mà khớp có thể truyền qua : M bảng.=19000 N.m Þ Mt= 2.940,18 = 1880,36 £ M bảng. Vậy khớp nối giữa hộp giảm tốc và ổ đỡ đầu trục vít là thoả mãn điều kiện 11. Tính toán chọn ổ đỡ : Tuỳ theo điều kiện làm việc cụ thể để ta chọn ổ sau cho phù hợp với các yếu tố như : trị số, phương chiều và đặt tính thay đổi của tải trọng tác dụng lên ổ là tải trọng tĩnh, tải trọng va đập hay tải trọng thay đổi , vận tốc và thời gian phục vụ của ổ ,các chỉ tiêu về kinh tế . Để chọn ổ ta tiến hành theo trình tự sau : Tuỳ điều kiện sử dụng chọn loại ổ . Xác định hệ số khả năng làm việc để chọn kích thước ổ. 11.1.Tính toán chọn ổ đỡ đầu trục vít ( khớp nối – trục vít ): Chọn ổ đũa nón đỡ chặn ở đầu trục vít và khớp nối vì loại ổ này chịu đồng thời được các lực hướng tâm và dọc trục tác dụng về cùng 1 phía .ổ này có thể tháo được ( tháo rời vòng ngoài ). Thường lắp 2 ổ đặt đối nhau, nhờ vậy mà có thể cố định trục theo 2 chiều .Nhưng ổ đũa nón đỡ chặn không cho phép vòng quay ổ bị lệch, vì vậy trục phải đủ cứng và lắp phải cẩn thận. Ổ đũa nón đở chặn được dùng rộng rải trong ngành chế tạo máy (sau ổ bi đỡ) Giá thành không đắt hơn nhiều so với ổ bi đỡ, nhưng có độ cứng vững lớn. Dùng ổ này có thể giảm độ võng và độ nghiêng của trục, và rất thuận tiện khi tháo lắp . Hệ số khả năng làm việc của ổ , theo công thức (8.1) , trang 158, tài liệu [7]. C = Q (n.h )0,3 < Cbảng. (21) Trong đó: Số vòng quay thực tế của trục vít n = vòng/phút. Thời gian phục vụ của ổ : h = 8000 h. Tải trọng tương đương ( daN ) : Q = R . KV. Kn.Kt (22) Trong công thức này : m : Hệ số chuyển tải trọng dọc trục về tải trọng hướng tâm. Tra bảng (8.2), trang 161, tài liệu [7] : m = 1,5. Kt : Hệ số tải trọng động. Tra bảng (8.3), trang 162, tài liệu [7] : Kt = 1. Kn : Hệ số nhiệt độ. Tra bảng (8.4), trang 163, tài liệu [7] : Kn=1. KV : Hệ số xét đến vòng nào của ổ là vòng quay. Tra bảng (8.5), trang 162, tài liệu [7 ] : KV=1. - R : Tải trọng hướng tâm ( tổng phản lực gối đỡ ), daN. Tải trọng tác dụng lên trục ở đầu vít gồm phản lực tại đầu nhịp thứ nhất của vít, và do mômen xoắn mà động cơ truyền cho trục Từ biểu đồ nội lực N z ta có R = 395,06 kG. Vậy Q = R.KV. Kn.Kt = 395,06.1.1.1 = 395,06kG. Þ C = 395,06 (28,66.8000)0,3= 203104,9 Dựa vào hệ số khả năng làm việc của ổ chọn ổ đũa côn đỡ chặn. Theo GOCT 333- 59 ta chọn ổ đỡ côn có kí hiệu 2007122 trang 122 tài liệu [8] có Cbảng= 290000 Các thông số kích thước của ổ: Kí hiệu ổ D D B C T rmax 7222 120 200 38 32 40,5 ¸ 41,5 4,5 D1max d1min A b0 Hệä số C nmax ( vg/ph ) Khối lượng 188 122 9 15 360000 1600 4,5 T a1 C a r d1 do B b D1 D 11.2. Tính toán và chọn ổ đỡ trung gian và ổ đỡ cuối trục vít . Chọn ổ bi lòng cầu hai dãy cho ổ đỡ trung gian và ổ đỡ cuối trục vít . Do đặt tính của ổ này là chịu tải hướùng tâm, nhưng có thể đồng thời chịu tải trọng hướng tâm và tải trọng chiều trục về hai phía và ổ này được sữ dụng nhiều cho trục có nhiều gối đỡ. Trong quá trình xác định biểu đồ nội lực để xác định kích thước trục vít. Ta nhận thấy rằng nội lực ở nhịp đầu và nhịp cuối của trục là lớn nhất, do đó ta xác định hệ - Hệ số khả năng làm việc của ổ , theo công thức 8.1 [7]. C = Q (n.h )0,3 < Cbảng. Trong đó: Số vòng quay thực tế của trục vít n = vòng/phút Thời gian phục vụ của ổ h = 8000 h. Tải trọng tương đương ( daN ) : Q = ( KV.R +m.A ). Kn.Kt (23) Trong công thức này : m : Hệ số chuyển tải trọng dọc trục về tải trọng hướng tâm. Tra bảng (8.2), trang 161, tài liệu [7] : m = 1,5. Kt : Hệ số tải trọng động. Tra bảng (8.3), trang 162, tài liệu [7] : Kt = 1. - Kn : Hệ số nhiệt độ. Tra bảng (8.4), trang 163, tài liệu [7] : Kn=1. - KV : Hệ số xét đến vòng nào của ổ là vòng quay. Tra bảng (8.5), trang 162, tài liệu [7 ] : KV=1. - A : Tải trọng dọc trục, daN. A : Cũng chính là lực dọc Nz, tại đầu nhịp thứ nhất Từ biểu đồ nội lực Nz do Pd gây ra: A = 3074,88 kG - R : Tải trọng hướng tâm ( tổng phản lực gối đỡ ), daN. Tải trọng tác dụng lên trục ở đầu vít gồm phản lực tại đầu nhịp thứ nhất của vít, mômen xoắn mà động cơ truyền cho trục và lực dọc ( Nz ). Từ biểu đồ nội lực Nz do Pn gây ra: R = 395,06 kG. Vậy Q = ( KV.R +m.A ). Kn.Kt = ( 395,06.1+ 1,5.3074,88 ). 1.1 = 5007,38kG. Þ C = 5007,38(28,66.12000)0,3= 229375,897 Dựa vào hệ số khả năng làm việc của ở ta chọn ổ bi đỡ lồng cầu 2 dãy. Theo GOCT 5720- 51 ta chọn ổ bi đỡ lồng cầu 2 dãy có kí hiệu 1522 có Cbảng=250000 Các thông số kích thước của ổ bi đỡ lòng cầu 2 dãy: Kí hiệu ổ d D B b0 d1 rmax 122 120 200 53 11 100 4,5 D1max d2min D2 L nmax ( vg/ph ) Đường kính bi Số lượng1 dãy 203 132 180 91 2000 32,54 18