Bài giảng Chi tiết máy: Chương 3B - TS. Nguyễn Xuân Hạ (Phần 3)

Phần III

Chương 3.B

Các chi tiết đỡ và nối

Ổ trượt

1. Khái niệm chung

1. Khái niệm chung


0

Cấu tạo chung

1

0 - Ngõng trục


Công dụng

1 (1*) - Thân ổ

* Đỡ trục

2 - Lót ổ

Ma sát giữa ngõng trục và ổ
là ma sát trượt

* Giữ trục có vị trí xác định
trong không gian



* Tiếp nhận tải trọng


2

* Theo kết cấu:

Giảm ma sát giữa chi tiết
chuyển động (trục, moay-ơ)
và cố định (gối, trục)

Phân loại



Ổ nguyên



Ổ ghép (thân ổ ghép từ 2 nửa)

1*
1
2

(2)

1. Khái niệm chung


Phân loại



* Theo dạng chịu tải:


Ổ chặn



(3)

Các dạng ma sát trong ổ trượt

* Ngõng trục và lót ổ trượt tương đối với nhau => ma sát và mòn.

Ổ đỡ



1. Khái niệm chung

(3)

Ổ đỡ chặn

* 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


2. Cơ sở tính toán ổ trượt
2.1 Ma sát ướt và nguyên lý bôi trơn thủy động

Bôi trơn thủy tĩnh



Dầu



Fr

Thí nghiệm Reynolds
Phương trình Reynolds

h  hm
dp
 6v
dx
h3

Ngõng trục

Bơm dầu tạo áp lực
cân bằng ngoại lực


Lót ổ

p

 - độ nhớt động lực của dầu, Ns/m2

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



Điều kiện
hình thành
ma sát ướt

y

V
x

 = độ nhớt động học x khối lượng riêng

(2)

2. Cơ sở tính toán ổ trượt

3. Tính toán ổ trượt

(3)

e
2.2 Khả năng tải của ổ trượt đỡ




3.1 Tính ổ trượt bôi trơn ma sát ướt

Ổ trượt đỡ có điều kiện hình thành
ma sát ướt theo nguyên lý BTTĐ



hmin  s.(RZ1+RZ2)



Khả năng tải của ổ trượt đỡ là lực Fr
lớn nhất mà ổ có thể chịu mà vẫn
đảm bảo ma sát ướt

Điều kiện cấu tạo:
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

2

Fr  l.  p  cosa  d
1

Fr 

hmin

CFyc = Fr.2/(ld)


ldC F
2

l, d – chiều dài và đường kính ổ
CF – hệ số khả năng tải của ổ
 = /d = (D – d)/d – độ hở tương đối

3. Tính toán ổ trượt
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.





p

Fr
  p
ld

F
Fr n
pv  r v 
 pv
ld
19100.l

(3)

3.3 Tính ổ trượt về nhiệt


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:

3. Tính toán ổ trượt

(2)

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):

t  tra t vào

fFr v
1000CQ  K T dl 

ttb  t v  t / 2  35  40o C
tra  t vào  t  80  100 C
o

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…

5. Ôn tập

So sánh ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng ổ lăn và ổ trượt.





Cấu tạo chung và phân loại ổ trượt.

Trình tự tính toán thiết kế 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






Trịnh Chất, Lê Văn Uyển: Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, tập 1.

Tính toán ổ trượt



Bảng 12.3

Các yếu tố ảnh hưởng lên khả năng tải của ổ trượt

Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng của ổ trượt so với ổ lăn.