Bài giảng Chi tiết máy - Chương 3B: Ổ trượt - Nguyễn Xuân Hạ

Phần III Các chi tiết đỡ và nối Chương 3.B Ổ trượt  Công dụng * Đỡ trục * Giữ trục có vị trí xác định trong không gian * Tiếp nhận tải trọng  Giảm ma sát giữa chi tiết chuyển động (trục, moay-ơ) và cố định (gối, trục) 1. Khái niệm chung 1. Khái niệm chung (2)  Cấu tạo chung 0 - Ngõng trục 1 (1*) - Thân ổ 2 - Lót ổ Ma sát giữa ngõng trục và ổ là ma sát trượt  Phân loại * Theo kết cấu:  Ổ nguyên  Ổ ghép (thân ổ ghép từ 2 nửa) 0 1 2 1 1* 2 1. Khái niệm chung (3)  Phân loại * Theo dạng chịu tải:  Ổ đỡ  Ổ chặn  Ổ đỡ chặn 1. Khái niệm chung (3)  Các dạng ma sát trong ổ trượt * Ngõng trục và lót ổ trượt tương đối với nhau => ma sát và mòn. * Để giảm ma sát giữa ngõng trục và lót ổ:  Phối hợp vật liệu Ngõng trục – Lót ổ để giảm hệ số ma sát  Gia công bề mặt tiếp xúc với độ bóng thích hợp  Bôi trơn vùng tiếp xúc * Tùy mức độ bôi trơn => các dạng ma sát:  Ma sát khô và nửa khô  Ma sát nửa ướt  Ma sát ướt: luôn có lớp dầu bôi trơn ngăn cách ngõng trục và lót ổ Ổ trượt làm việc tốt nhất nếu ở chế độ ma sát ướt 2. Cơ sở tính toán ổ trượt 2.1 Ma sát ướt và nguyên lý bôi trơn thủy động  Bôi trơn thủy tĩnh Bơm dầu tạo áp lực cân bằng ngoại lực  Bôi trơn thủy động Tạo những điều kiện nhất định để dầu vào ngõng trục, bị nén lại tạo áp suất cần bằng ngoại lực. Thực hiện theo nguyên lý bôi trơn thủy động Ngõng trục Lót ổ Dầu p Fr V x y 2. Cơ sở tính toán ổ trượt (2) 2.1 Ma sát ướt và nguyên lý bôi trơn thủy động  Thí nghiệm Reynolds  Phương trình Reynolds  - độ nhớt động lực của dầu, Ns/m2  Điều kiện hình thành ma sát ướt  = độ nhớt động học x khối lượng riêng 36 h hh v dx dp m 2. Cơ sở tính toán ổ trượt (3) 2.2 Khả năng tải của ổ trượt đỡ  Ổ trượt đỡ có điều kiện hình thành ma sát ướt theo nguyên lý BTTĐ  Khả năng tải của ổ trượt đỡ là lực Fr lớn nhất mà ổ có thể chịu mà vẫn đảm bảo ma sát ướt l, d – chiều dài và đường kính ổ CF – hệ số khả năng tải của ổ  = /d = (D – d)/d – độ hở tương đối    Fr ar ldCF dplF 2 2 1        cos. 3. Tính toán ổ trượt 3.1 Tính ổ trượt bôi trơn ma sát ướt  Điều kiện cấu tạo: hmin  s.(RZ1+RZ2)  Điều kiện tải trọng: hmin = d(1-)/2  = 8.10-4.v0,25  - độ lệch tâm tương đối, tra bảng theo hệ số khả năng tải yêu cầu CFyc và tỷ số l/d CFyc = Fr.2/(ld) e hmin 3. Tính toán ổ trượt (2) 3.2 Tính ổ trượt theo p và tích số pv  Với ổ trượt ma sát ướt vẫn có những thời điểm ở chế độ nửa ướt => mòn và dính.  Áp suất p liên quan đến mòn ổ, còn tích số pv liên quan đến sinh nhiệt và dính.  Cần đảm bảo các điều kiện:    pv l nF v ld F pv p ld F p rr r   .19100 3. Tính toán ổ trượt (3) 3.3 Tính ổ trượt về nhiệt  Nhiệt độ dầu tăng => giảm độ nhớt => mòn nhanh và tăng nguy cơ dính.  Xuất phát từ phương trình cân bằng nhiệt => tính nhiệt trung bình của dầu và nhiệt độ dầu lớn nhất và hạn chế dưới mức cho phép.  Khi bôi trơn ma sát ướt (dầu liên tục vào và ra khỏi ổ):   Cttt Cttt dlKQC vfF ttt o vàora o vtb T r vàora 10080 40352 1000    / f – hệ số ma sát C – nhiêt dung riêng của dầu, kJ/(kg oC)  – khối lượng riêng của dầu, kg/m3 Q – lưu lượng dầu qua ổ, m3/s KT – hệ số thoát nhiệt qua trục và thân ổ, kW/(m3 oC) 4. Tìm hiểu thêm  So sánh ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng ổ lăn và ổ trượt.  Trình tự tính toán thiết kế ổ trượt. 5. Ôn tập  Cấu tạo chung và phân loại ổ trượt.  Các dạng ma sát trong ổ trượt. Các phương pháp tạo ma sát ướt  Nguyên lý bôi trơn thủy động. Giải thích vì sao có thể áp dụng cho ổ trượt đỡ  Các yếu tố ảnh hưởng lên khả năng tải của ổ trượt  Tính toán ổ trượt  Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng của ổ trượt so với ổ lăn. Bảng 12.3  Trịnh Chất, Lê Văn Uyển: Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, tập 1.