1. Phương án thiết kế tích hợp
Bằng cách đo khoảng cách giữa thành ngoài của ổ trục và cuộn dây cũng như chiều dài có thể xuyên qua bên trong ổ trục, cánh tay căng của bộ kéo ổ trục tích hợp được thiết kế.
Bộ kéo vòng bi được thiết kế mới có thể giải quyết vấn đề mà bộ kéo thông thường không thể chạm tới bên trong vòng bi. Động cơ cánh quạt bên ngoài tại chỗ sử dụng vòng bi 6 206, có đường kính trong 30 mm và đường kính ngoài 62 mm, chiều dài thiết kế là 13 mm, điều này không những không làm tổn thương bề mặt trục mà còn bị kẹt trong phần chịu lực-của ống bọc bên trong.
Cách sử dụng: Phần cuối của tay kéo được thiết kế có móc kéo có thể xoay được, được cố định bằng bu lông bên dưới. Trong quá trình sử dụng, xoay móc để kéo dài theo hướng khe hở, sau đó xoay 90 độ đến vị trí treo ổ trục, sau đó kéo ổ trục xuống bằng cách kéo ổ trục.
Vật liệu được sử dụng trong thiết bị kéo được thiết kế mới đã được kiểm tra các đặc tính cơ học của vật liệu, vật liệu được sử dụng trong thiết kế là thép 45 và cánh tay căng một mặt -là một hình khối có chiều dài 22 mm, chiều rộng 20 mm và chiều cao 140 mm, do đó, thép hình trụ có bán kính 12 mm được chọn làm nguyên liệu thô. Sau khi thử nghiệm, độ bền kéo của mẫu thép lớn hơn 100kN và lớn hơn 25kN rất nhiều nên hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu. Ứng suất cắt cũng đáp ứng yêu cầu nên sử dụng vật liệu thép cỡ 45.
Trong quá trình thử nghiệm cơ học phiên bản tích hợp của cánh tay căng, vết nứt xảy ra ở nồng độ ứng suất ở cạnh tiếp xúc giữa hình trụ và hình hộp chữ nhật có bán kính 7mm ở phía dưới nên phương án thiết kế ban đầu không khả thi.
2. Sơ đồ thiết kế phân chia
Do vật liệu có bán kính từ 12 mm trở lên đáp ứng đầy đủ yêu cầu nên không cần thay đổi vật liệu mà chỉ cần sửa đổi phương án thiết kế so với phương pháp thiết kế. Tay căng kéo chia đôi được thiết kế gồm 2 phần: trên và dưới. Để đảm bảo độ bền của vật liệu, thiết kế tích hợp được chọn cho móc bên dưới.
Việc đúc tích hợp của móc bên dưới đảm bảo độ bền và chiều dài móc 13mm cũng đảm bảo tính hợp lý của vị trí lực trục. Phần trên và phần dưới được gắn vào đế trước, sau đó cố định bằng 2 chốt. Móc phía dưới không chỉ rung lắc và làm tổn thương cuộn dây mà còn dễ sử dụng, dễ tháo rời và lắp ráp.
Through the mechanical property test, the tensile stress of the lower part of the tensile arm was >40 kN, the bending stress of the lower part of the tensile arm was >35 kN, the tensile stress of the upper part of the tensile arm was >40 kN, and the bending stress of the upper part of the tensile arm was >20 kN, vượt xa yêu cầu thiết kế. Đồng thời, phần trên của vật liệu không đáng kể do ứng suất uốn nhỏ, có thể coi là chỉ bị ảnh hưởng bởi lực kéo, và độ dày của phần trên gấp đôi phần dưới nên phù hợp hơn với yêu cầu thiết kế.
Thử nghiệm cuối cùng là kiểm tra hiệu suất cắt của chốt, chốt được thiết kế là thép hình trụ có đường kính trong 8 mm và ứng suất cắt của một vật liệu là hơn 15kN. Do bộ vòng bi kéo có chung 4 chân nên theo nguyên lý phân tán ứng suất, ứng suất 25 kN được chia sẻ đồng thời và mỗi chân chịu 7 kN để đạt được chức năng nên các chân cũng đáp ứng yêu cầu về hiệu suất thiết kế.
Bộ kéo vòng bi mới của động cơ cánh quạt ngoài được thiết kế mới dễ gia công, dễ sử dụng, dễ lắp ráp, chi phí thấp và quan trọng nhất là nó có thể thực hiện đầy đủ chức năng tháo vòng bi và có thể đáp ứng hiệu suất và tính hợp lý cần thiết [2].