Tính toán chính xác các lực và mô-men xoắn tác dụng lên vị trí ổ bi là điều kiện tiên quyết để lựa chọn kích thước ổ bi tối ưu và đảm bảo tuổi thọ sử dụng yêu cầu. Nội dung sau đây được biên soạn dựa trên tài liệu kỹ thuật chính thức của myonic.
1. Tính Toán Tải Trọng
Cần xem xét tất cả các lực tác dụng, bao gồm khối lượng của bộ phận chuyển động, lực ly tâm, lực động (gia tốc / giảm tốc) và lực sinh ra từ truyền động đai hoặc bánh răng.
1.1 Tải Trọng Hướng Kính Thuần Túy
Khi lực ngoài tác dụng vuông góc với trục:
Phân bố tải trọng trường hợp 1
Phân bố tải trọng trường hợp 2
Công thức tải trọng hướng kính:
Fr = Qr / 2
(Giả sử tải trọng nằm chính giữa hai ổ bi)
1.2 Tải Trọng Dọc Trục Thuần Túy
Fa = Q (tải trọng xen kẽ)
Fa = Q (tải trọng một chiều)
Fa = Q (tải trọng xen kẽ)
Fa = Q (tải trọng xen kẽ)
Lưu ý: Để tải trọng dọc trục có thể được đỡ bởi nhiều ổ bi cầu, các ổ bi phải được bố trí theo cặp1 (mặt đối mặt hoặc lưng đối lưng), hoặc phải sử dụng các vòng trung gian được chế tạo chính xác.
1.3 Tải Trọng Kết Hợp
Khi lực ngoài Q tác dụng với góc β, cần phân giải thành thành phần hướng kính (Qr) và thành phần dọc trục (Qa).
| Thành phần tải trọng | Công thức phân giải | Áp dụng cho ổ bi |
|---|---|---|
| Thành phần hướng kính Qr | Qr = Q · cos β | Fr = Qr (cấu hình ghép đôi) |
| Thành phần dọc trục Qa | Qa = Q · sin β | Fa = Qa (cấu hình ghép đôi) |
2. Tải Trọng Động Tương Đương (P)
Dùng để tính toán tuổi thọ danh nghĩa (L10) của ổ bi. Tải trọng tương đương P chuyển đổi các tải trọng hướng kính và dọc trục thực tế thành một tải trọng giả định đơn lẻ có cùng tác động đến tuổi thọ ổ bi.
Công Thức Tính Toán
| Loại ổ bi | Công thức (P) |
|---|---|
| Ổ bi cầu rãnh sâu hướng kính | P = X · Fr + Y · Fa |
| Ổ bi cầu rãnh sâu dọc trục | P = Fa |
Về các hệ số X và Y:
Các hệ số này phụ thuộc vào tỷ lệ Fa / Fr và tải trọng dọc trục tương đối f0 · Fa / C0. Vui lòng tham khảo bảng hệ số trong trang "Tính Toán Tuổi Thọ" để biết các giá trị cụ thể.
3. Tải Trọng Tĩnh Tương Đương (P0)
Dùng để kiểm tra khả năng tải của ổ bi khi đứng yên hoặc chạy ở tốc độ rất thấp, đảm bảo không xảy ra biến dạng vĩnh viễn.
Công Thức Tính Toán
| Loại ổ bi | Công thức (P0) | Giá trị hệ số |
|---|---|---|
| Ổ bi cầu rãnh sâu hướng kính | P0
= X0 · Fr + Y0 · Fa Nếu P0 < Fr, thì P0 = Fr |
X0 = 0.6 Y0 = 0.5 |
| Ổ bi cầu rãnh sâu dọc trục | P0 = Fa | - |
4. Hệ Số An Toàn Tải Trọng Tĩnh (S0)
Hệ số an toàn tĩnh S0 biểu thị tỷ lệ giữa tải trọng tĩnh danh nghĩa cơ bản C0 và tải trọng tĩnh tương đương P0, dùng để đánh giá biên độ an toàn.
Công thức tính toán:
S0 = C0 / P0
Hoặc để xác định C0 yêu cầu: C0 = S0 · P0
Giá Trị Hướng Dẫn S0
| Điều kiện vận hành | Phạm vi S0 |
|---|---|
| Yêu cầu thấp Vận hành êm ái, không rung động | 0.5 ... 0.7 |
| Yêu cầu bình thường Điều kiện vận hành tiêu chuẩn, không rung động đáng kể | 1.0 ... 1.2 |
| Yêu cầu cao Tải trọng va đập, yêu cầu độ tin cậy cao | 1.5 ... 2.0 |