Giáo trình Vẽ kỹ thuật cơ khí - Chương 6: Ổ trượt và ổ lăn - Lê Khánh Điền

Nội dung text: Giáo trình Vẽ kỹ thuật cơ khí - Chương 6: Ổ trượt và ổ lăn - Lê Khánh Điền

1. 123 Chöông 6 OÅ TRÖÔÏT VAØ OÅ LAÊN 6.1 KHAÙI NIEÄM VAØ COÂNG DUÏNG OÅ OÅ (Phaùp: Coussinet, Anh: Bearing): laø boä phaän ñôõ cho truïc laøm vieäc, oå seõ taïo phaûn löïc goái töïa choáng ñôõ vaø giuùp cho truïc laøm vieäc ñuùng theo cheá ñoä thieát keá. Trong phaïm vi moân hoïc ta chæ xeùt oå laø khôùp quay loaïi 5. Theo tính chaát laøm vieäc ta coù 2 loaïi oå laø oåø tröôït vaø oå laên. Theo tính chaát chòu löïc ta coù 3 loaïi oå ñôû , oå chaën vaø oå ñôû chaën. 6.2 PHAÏM VI SÖÛ DUÏNG CUÛA HAI LOAÏI OÅ Thoâng thöôøng neáu khoâng bò haïn cheá veà khoâng gian, toác ñoä, vôùi ñieàu kieän laøm vieäc bình thöôøng ta neân duøng oå laên vì oå naøy ñaõ quoác teá hoaù, tieâu chuaån hoùa, hieäu suaát cao nhaát coù theå ñeán 0,999, reû, deã mua, deã thay theá, laép raùp. Nhöng trong moät soá tröôøng hôïp, ta phaûi duøng oå tröôït, tuy hieäu suaát thaáp nhöng oå tröôït khoâng theå thieáu ñöôïc trong caùc keát caáu cô khí. a/-OÅ tröôït: Ta phaûi duøng oå tröôït trong nhöõng tröôøng hôïp sau ñaây: - Toác ñoä truïc quay quaù chaäm hay quaù nhanh. Ví duï, oå ñôõ truïc ñoäng cô maùy may coù ñöôøng kính 1/4” = 6,35mm raát beù maø phaûi quay toác ñoä cao 900012000 voøng/phuùt phaûi duøng oå tröôït vì neáu duøng oå laên thì moái vieân bi raát nhoû laïi phaûi quay toác ñoä lôùn hôn toác ñoä truïc nhieàu laàn seõ sinh nhieät nhieàu vaø mau moøn. Thí duï truïc motor maùy may coù ñöôøng kính ¼”=6,35mm duøng baïc tröôït raát beàn. - Taûi quaù lôùn laïi coù rung ñoäng maïnh phaûi duøng oå tröôït. - Laøm vieäc trong moâi tröôøng buïi baäm, acid, muoái aên moøn (maùy nghieàn haûi saûn, caùn thuoäc da).
2. OÅ TRÖÔÏT VAØ OÅ LAÊN 125 2- OÅ ñôõ chaën Chuû yeáu chòu löïc höôùng kính, nhöng cuõng chòu ñöôïc moät phaàn löïc doïc truïc vì vaäy neân oå tröôït ñôõ chaän phaûi coù vai ñeå vaän doïc ñöôïc truïc, löïc ma saùt thöôøng lôùn hôn oå tröôït ñôõ. Sô ñoà oå tröôït: 6.3.3 Caáu taïo oå tröôït OÅ tröôït bao goàm hai boä phaän: 1- Loùt oå (Baïc tröôït; Phaùp: coussinet, bague Anh: bearing ring) tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi coå truïc ñang quay, deã bò maøi moøn neân ñöôïc laøm baèng vaät lieäu quyù, choáng ma saùt vaø maøi moøn thöôøng laø ñoàng thanh thieác vaø moät nguyeân toá giaûm ma saùt. Beà daøy oå tröôït khoaûng 25mm, neáu chieàu daøi oå lôùn hôn 50 thì thöôøng beân trong khoeùt loõm, taïo raõnh daàu vaø coù loã chaâm daàu hay caûo môû ñeå boâi trôn. 2- Ñôõ oå (Phaùp: Palier, Anh Support): Do ñaét neân loùt oå thöôøng raát moûng 1,54mm, coù tröôøng hôïp chæ ñöôïc xi maï moät lôùp moõng vì vaät lieäu quí hieám. Loùt oå khoâng chòu ñöôïc phaûn löïc maø chæ coù taùc duïng laøm giaûm ma saùt, choáng moøn neân beân ngoaøi loùt oå coøn ñöôïc boïc beân ngoaøi baèng ñôõ oå baèng gang hoaëc theùp. Treân ñôõ oå coù theå coù vuù môû, caûo môû hoaëc ñôn giaûn nhaát laø loã daãn daàu xuyeân suoát taän loùt oå ñeå boâi trôn cho vuøng tröôït. Baïc daàu laø moät daïng oå tröôït cao caáp, oå ñöôïc eùp laïi töø caùc haït thau sau ñoù ngaâm trong daàu moät thôøi gian ñeå daàu thaåm thaáu vaøo trong, khi söû duïng daàu seõ thaám ra boâi vuøng laøm vieäc maø ngöôøi vaäbn haønh khoâng caàn boâi trôn. Thí duï baïc daàu trong quaït Marelli cuûa YÙ saûn suaát coù tuoåi thoï treân 50 maø khoâng phaûi boâi trôn. 6.3.4 Nguyeân taéc laép oå tröôït vaø cheá ñoä dung sai Voøng naøo tieáp xuùc vôùi vaät quay thì voøng ñoù laép trung gian; voøng naøo tieáp xuùc vaät coá ñònh thì voøng ñoù laép chaët. Sinh vieân töï tìm hieåu lyù do. 6.3.5 Tieâu chuaån oå tröôït
3. OÅ TRÖÔÏT VAØ OÅ LAÊN 127 duøng ñeán khi naøo hö hoûng thì thay caùi môùi, ngöôøi duøng khoâng caàn quan taâm ñeán vieäc baûo quaûn nhö chaâm môû - Sô ñoà oå laên: 6.4.1 Caáu taïo Tuøy theo loaïi oå maø coù keát caáu khaùc nhau, vaät lieäu laøm oå laên laø theùp hôïp kim maø nguyeân toá theâm chuû yeáu laø croâme. Neáu ñöôïc baûo quaûn toát oå laên ít khi bò ræ seùt. OÅ laên do caùc nhaø maùy cô khí chính xaùc chuyeân moân saûn xuaát, ñöôïc nhieät luyeän maø maøi boùng. Noùi chung, moät oå laên bao goàm 5 boä phaän nhö treân hình 6.2 giôùi thieäu oå bi (thò tröôøng mieàn nam goïi laø baïc ñaïn, laø moät loaïi oå laên maø con laên laø vieân bi). 5 4 3 2 1 1- voøng ngoaøi; 2- voøng trong; 3- vieân bi, 4- voøng caùch; 5- naép che Hình 6.2 Caáu taïo moät oå bi, vôùi ba caùch bieåu dieãn Voøng trong: laø voøng quan troïng nhaát, gaén chaët vôùi truïc baèng maët truï loã ñöôïc maøi boùng. Trong heä thoáng ISO ñöôøng kính voøng trong ñöôïc tieâu chuaån hoùa seõ ñöôïc trình baøy trong phaàn sau vaø theo heä met, maët truï ngoaøi cuûa voøng trong laø raõnh loõm daãn höôùng caùc vieân bi. Voøng ngoaøi: thöôøng ñöôïc laép trung gian vôùi voû maùy, cuõng coù theå laép chaët neáu vaùch ngoaøi quay (ñuøm moyeux xe gaén maùy). Ñöôøng kính ngoaøi cuõng ñöôïc tieâu chuaån hoùa tuøy theo voøng trong, côõ oå voøng ngoaøi cuõng ñöôïc maøi boùng. Maët truï trong cuûa voøng ngoaøi coù raõnh chöùa bi.
4. OÅ TRÖÔÏT VAØ OÅ LAÊN 129 Chuû yeáu chòu löïc höôùng kính nhö caùc loaïi oå bi thöôøng, oå ñuõa truï, thöôøng reû tieàn nhaát. Tuy nhieân, loaïi oå naøy cuõng chòu ñöôïc moät ít löïc doïc truïc theo nguyeân taéc: oå ñôõ laên chòu ñöôïc 70% taûi troïng höôùng kính khoâng duøng cuûa noù. Ví duï, moät oå ñôõ laên chòu ñöôïc taûi laø Q = 10000N (trong soå tay cho), neáu phaûn löïc thöïc söï taùc duïng leân oå laø R = 8000N (do tính aùp löïc khôùp ñoäng) thì taûi dö khoâng duøng cuûa noù laø Q – R = 2000N vaø coù khaû naêng chòu ñöôïc löïc doïc nhoû hôn 70%. 2000N = 1400N. 2- OÅ ñôõ chaën Goàm oå bi ñôõ chaän, oå ñuõa ñôõ chaën vaø oå coân, khaû naêng chòu löïc doïc truïc lôùn hôn oå ñôõ. 3- OÅ chaën Ñaây laø loaïi oå ñöôïc thieát keá chuû yeáu ñeå chòu löïc doïc, loaïi naøy khoâng chòu döôïc löïc höôùng kính neân thöôøng phaûi duøng keøm vôùi oå laên thöôøng. 6.4.4 Tieâu chuaån kyù hieäu oå laên Kyù hieäu quoác teá do ISO qui ñònh ñeå ñònh danh moät oå laên theo qui taéc sau ñaây: Kyù hieäâu oå laên, huy hieäâu, teân cuûa nhaø saûn xuaát thöôøng ñöôïc khaéc saâu treân maët ñaàu voøng ngoaøi hoaëc khaéc treân naép che neáu oå bít vì vaäy khi laép ta phaûi quay maët oå bi coù kyù soá ra ngoaøi ñeå tieän tham khaûo, thay theá hay döï tröõ saün neáu caàn phoøng xa. Kyù hieäu oå laên laø moät chuoãi soá bình thöôøng goàm 4 chöõ soá cuõng coù tröôøng hôïp ñaëc bieät chæ hai chöõ soá vaø nhieàu nhaát leâân ñeán 7 chöõ soá ñöôïc qui ñònh nhö sau: Ñöôøng kính trong: hai loaïi - Chæ coù kyù soá haøng ñôn vò: duøng cho oå coù ñöôøng kính töø 19mm: 1 thì ñöôøng kính trong laø 1mm 2 2mm 9 9mm - Goàm haøng haøng chuïc vaø ñôn vò: 00 ñöôøng kính trong laø 10mm 01 12mm 02 15mm
5. OÅ TRÖÔÏT VAØ OÅ LAÊN 131 Maùy moùc saûn xuaát ôû Vieät Nam thöôøng phaûi duøng loaïi naøy vì caùc lyù do neâu treân. - Theâm kyù soá haøng chuïc ngaøn laø 1, kyù hieäu chung laø oå 11000: (soá 1 ôû haøng chuïc ngaøn laø daïng bieán theå) laø kyù hieäu cuûa oå bi loàng caàu hai daõy coù oáng loùt (baïc ñaïn nhaøo coù manchon) cuõng duøng nhö kieåu loàng caàu thöôøng, nhöng nhôø coù oáng loùt coân coù xeû raõnh vaø ñai oác ñeäm caùnh, ta coù theå nôùi roäng loã nhôø môû ñai oác ra, dôøi oå ñeán nôi thích hôïp treân truïc roài xieát coá ñònh laïi. OÅ naøy ñaét tieàn hôn loaïi thöôøng nhieàu vaø duøng ñeå laép vaøo giöõa caùc truïc trôn thaät daøi (ví duï trong maùy deät). 0 5 3 2   1506 11505 Hình 6.3 Trình baøy oå bi loàng caàu hai daõy khoâng coù oáng loùt (manchon) vaø coù oáng loùt Ví duï: 1208 laø oå bi loàng caàu hai daõy (do kyù soá 1 ôû vò trí haøng ngaøn), côõ nheï (do kyù soá 2 ôû vò trí haøng traêm), ñöôøng kính loã laø 40 (do hai soá cuoái 08 nhaân vôùi 5). 11208 cuõng laø oå loàng caàu hai daõy nhöng coù manchon (do kyù soá 1 ôû vò trí haøng ngaøn vaø 1 ôû kyù soá chuïc ngaøn), côõ nheï (do kyù soá 2 ôû vò trí haøng traêm), ñöôøng kính loã laø 40 (do hai soá cuoái 08 nhaân vôùi 5). Töông töï cho hai oå 1106 vaø 11505 nhö trong hình treân sinh vieân töï tìm ñaëc tính cuûa 2 oå. • OÅ ñuõa truï moät daõy
6. OÅ TRÖÔÏT VAØ OÅ LAÊN 133 taûi thì môùi choïn oå ñuõa. OÅ loàng caàu cuõng vaäy, neáu oå loàng caàu hai daõy bi khoâng ñaùp öùng ñöôïc taûi thì môùi duøng oå loàng caàu hai daõy ñuõa. l b b 0 5 D d D d 3 2   Hình 6.5 OÅ ñuõa loàng caàu hai daõy khoâng coù oáng loùt vaø coù oáng loùt - Kieåu 13000: OÅ ñuõa loàng caàu coù oáng loùt hay oå ñuõa nhaøo coù manchon cuõng chuû yeáu chòu löïc höôùng kính, duøng nhö oå bi loàng caàu hai daõy coù manchon. Ví duï: Caùc oå 2305, 12305, 32305, 42305, 92305 Ñeàu laø caùc teân cuûa oå ñuõa truï (kyø soá 2 ôû haøng ngaøn), côõ trung (kyù soá 3 ôû haøng traêm) ñöôøng kính loã laø 25 (do hai kyù soá cuoái 05 nhaân 5). • OÅ bi ñôõ chaën: chòu löïc höôùng kính vaø löïc doïc truïc Kyù soá haøng ngaøn laø 6, coù hai nhoùm kyù hieäu kieåu khaùc nhau cho kieåu 6000 laø: 36000, 46000 c Cuøng laø oå bi ñôõ chaën coù moät soá  thoâng soá laøm vieäc khaùc nhau. OÅ naøy coù theå chòu ñöôïc löïc höôùng kính vaø löïc doïc truïc nhöng chæ chòu ñöôïc moät chieàu laø chieàu maø treân vaønh coù teân haõng saûn xuaát vaø kyù hieäu oå. Chuù yù neáu laép sai chieàu oå bi ñôõ chaën seõ tuoät voøng trong ra E d D khoûi voøng ngoaøi, bi vaø voøng caùch dính vôùi voøng trong. Quan saùt oå bi chaën treân hình 6.6, oå chæ chaän löïc doïc truïc höôùng chieáu töø traùi sang phaûi, chieàu löïc ngöôïc laïi seõ b laøm voøng trong vaø bi seõ tuoät khoûi voøng ngoaøi. Cuøng vôùi oå coân seõ trình baøy ôû Hình 6.6 OÅ bi ñôõ chaën
7. OÅ TRÖÔÏT VAØ OÅ LAÊN 135 treân laép chaët vôùi truïc xoay thì voøng ngoaøi cuûa noù hôû 1mm vôùi loå coøn mieáng döôùi voøng ngoaøi laép trung gian vôùi ñaùy oå khoâng xoay hay xoay chaäm do ma saùt ñeå moøn ñeàu thì voøng trong hôû 1mm vôùi truïc. Mieáng trung gian neáu coù trong oà 2 lôùp bi hay 2 lôùp ñuûa thì hôû vôùi truïc vaø loå • OÅ ñuûa chaën ( baïc ñuûa chaø) 9000 duøng cuøng muïc ñích nhö oå bi chaën nhöng möùc ñoä chiu taûi doïc lôùn hôn nhieàu vaø ñaét tieàn hôn. Hình 6.8 trình baøy caùc loaïi oå bi chaën vaø oå ñuûa chaën Hình 6.8 trình baøy keát caáu laép caùc loaïi oå bi chaën 8000 vaø oå ñuûa chaën 9000: 1-Truïc 2- Mieáng treân (xoay vôùi truïc) 3- Voøng bi hay voøng ñuûa coâne rôøi. 4- Mieáng döôùi la91p trung gian vôùi voû hoäp. 5-Voû hoäp 6- Mieáng giöûa 6.4.6 Nguyeân taéc laép oå vaø cheá ñoä dung sai Nhaéc laïi nguyeân taéùc laép oå laên hoaøn toaøn traùi ngöôïc vôùi oå tröôït: Voøng naøo tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi vaät quay, voøng ñoù laép chaët, voøng naøo laép vôùi vaät ñöùng yeân thì laép trung gian. Vaäy trong caùc keát caáu oå ñôõ truïc quay thì voøng trong laép chaët vì truïc quay vaø chæ ghi dung sai cho truïc ví duï 25k7, khoâng ghi cho loã vì khoâng cheá taïo loã oå laên maø chæ theo loã chuaån coù saün. Voøng ngoaøi thöôøng laép trung gian. Ví duï, 52H8, khoâng ghi dung sai cho voøng ngoaøi oå vì oå ñöôïc cheá saün khoâng phaûi gia coâng. Sinh vieân töï nghieân cöùu cheá ñoä laép oå bi ñôû chaën 6202 trong caùc ñuøm baùnh xe gaén maùy vaø giaûi thích vì sau cheá ñoä laép laïi chaët voøng ngoaøi vaø trung gian vôùi voøng trong? Vai truïc duøng chaän voøng trong oå: vì beà daøy cuûa voøng trong thay ñoåi töø 1,6mm (oå 17) ñeán 18mm (oå 320) vaø voøng trong thöôøng