Luận án Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số bôi trơn thủy tĩnh đến độ cứng vững của cụm trục chính thủy tĩnh máy mài tròn ngoài 3K12

Cụm ổ trục chính là cụm chi tiết quan trọng của máy công cụ nói chung, máy

mài nói riêng có ảnh hưởng quyết định đến độ chính xác, chất lượng bề mặt của chi

tiết gia công. Độ cứng vững theo phương hướng kính (sau đây gọi tắt là độ cứng

vững) của cụm ổ trục chính có liên quan trực tiếp tới dịch chuyển tâm trục khi chịu

tải theo phương hướng kính. Để đảm bảo chất lượng bề mặt và độ chính xác của chi

tiết gia công, đặc biệt là chi tiết gia công sau nhiệt luyện, cần phải quan tâm đến độ

cứng vững của cụm trục chính máy công cụ nói chung, máy mài nói riêng.

Cụm ổ trục chính máy mài sử dụng công nghệ bôi trơn thủy động đã được áp

dụng trong nhiều năm qua. Tuy nhiên nhược điểm cơ bản của bôi trơn thủy động là

quỹ đạo tâm trục phụ thuộc vào nhiệt độ dầu bôi trơn, tốc độ và tải trọng đặt lên trục

chính, do đó ảnh hưởng tới chất lượng chi tiết gia công.

Cụm ổ trục chính thủy tĩnh đã được nghiên cứu ứng dụng trong máy công cụ

nhằm nâng cao khả năng tải, tăng độ cứng vững, ổn định tâm trục chính, dập tắt dao

động, nâng cao tuổi thọ và độ tin cậy. Đặc biệt hiệu quả khi ứng dụng cho máy gia

công tinh như máy mài, máy CNC các loại . Các vấn đề về ảnh hưởng của các thông

số bôi trơn thủy tĩnh đến độ cứng vững cụm ổ trục chính thủy tĩnh máy mài tròn ngoài

cỡ trung và độ chính xác của chi tiết gia công đã được quan tâm nghiên cứu, tuy nhiên

mới dừng lại ở các ảnh hưởng của các thông số đơn lẻ

pdf 149 trang dienloan 16120
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số bôi trơn thủy tĩnh đến độ cứng vững của cụm trục chính thủy tĩnh máy mài tròn ngoài 3K12", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số bôi trơn thủy tĩnh đến độ cứng vững của cụm trục chính thủy tĩnh máy mài tròn ngoài 3K12

Luận án Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số bôi trơn thủy tĩnh đến độ cứng vững của cụm trục chính thủy tĩnh máy mài tròn ngoài 3K12
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 
NGUYỄN MẠNH TOÀN 
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ BÔI 
TRƠN THỦY TĨNH ĐẾN ĐỘ CỨNG VỮNG CỦA CỤM 
TRỤC CHÍNH THỦY TĨNH MÁY MÀI TRÒN NGOÀI 3K12 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ 
Hà Nội - 2020 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 
-------- o0o -------- 
NGUYỄN MẠNH TOÀN 
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ BÔI 
TRƠN THỦY TĨNH ĐẾN ĐỘ CỨNG VỮNG CỦA CỤM TRỤC 
CHÍNH THỦY TĨNH MÁY MÀI TRÒN NGOÀI 3K12 
Ngành: Kỹ thuật cơ khí 
Mã số: 9520103 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ 
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 
1. PGS.TS. PHẠM VĂN HÙNG 
2. TS. BÙI TUẤN ANH 
Hà Nội - 2020
I 
LỜI CAM ĐOAN 
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết 
quả trong luận án là trung thực và chưa từng được tác giả nào công bố. 
 Hà Nội, ngày tháng 11 năm 2020 
TM. TẬP THỂ HƯỚNG DẪN 
PGS.TS. Phạm Văn Hùng 
NGƯỜI CAM ĐOAN 
Nguyễn Mạnh Toàn 
II 
LỜI CẢM ƠN 
Tác giả luận án xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, 
Phòng đào tạo đại học, Viện Cơ khí, Bộ môn Máy và Ma sát học đã tạo điều kiện 
thuận lợi, động viên, khích lệ tác giả trong quá trình học tập, nghiên cứu thực hiện đề 
tài nghiên cứu này 
Nghiên cứu sinh cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Phạm Văn 
Hùng và TS. Bùi Tuấn Anh đã tận tình hướng dẫn và đóng góp ý kiến quý báu trong 
quá trình nghiên cứu sinh thực hiện luận án 
Trong quá trình thực hiện luận án, nghiên cứu sinh đã nhận được sự định 
hướng, giúp đỡ, dìu dắt, cũng như các ý kiến chỉ bảo, đóng góp quý báu của các nhà 
khoa học, các thầy cô giáo, đồng nghiệp và gia đình 
Cuối cùng, nghiên cứu sinh xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc tới những người thân 
trong gia đình luôn luôn sát cánh và là hậu phương vững chắc, ủng hộ nghiên cứu 
sinh trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu thực hiện luận án này. 
Hà Nội ngày tháng 11 năm 2020 
Tác giả luận án 
Nguyễn Mạnh Toàn 
III 
MỤC LỤC 
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... I 
LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................... II 
MỤC LỤC ............................................................................................................... III 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ......................................... VII 
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ............................................................... IX 
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ........................................................................ XIII 
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CỤM TRỤC CHÍNH MÁY CÔNG CỤ .......... 5 
1.1 Cụm trục chính máy công cụ .................................................................... 5 
 Cụm trục chính sử dụng ổ lăn ........................................................ 6 
 Cụm trục chính sử dụng ổ đỡ bôi trơn thủy động ........................ 11 
 Cụm trục chính sử dụng ổ bôi trơn thủy tĩnh ............................... 16 
1.2 Tình hình nghiên cứu về ổ trục chính bôi trơn thủy tĩnh ........................ 22 
 Tình hình nghiên cứu ngoài nước ................................................ 22 
 Tình hình nghiên cứu trong nước ................................................. 30 
Kết luận chương 1 ............................................................................................ 31 
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BÔI TRƠN THỦY TĨNH TRỤC CHÍNH 
MÁY CÔNG CỤ ..................................................................................................... 33 
2.1 Dầu mỡ bôi trơn ...................................................................................... 33 
 Các loại dầu mỡ bôi trơn cơ bản .................................................. 33 
 Độ nhớt động lực và độ nhớt động học của chất bôi trơn ............ 34 
 Quan hệ giữa độ nhớt với nhiệt độ và áp suất dầu [24] ............... 36 
2.2 Một số phương trình cơ bản của bôi trơn thủy tĩnh ................................ 40 
 Phương trình dòng chảy liên tục navier-stokes ............................ 40 
IV 
 Phương trình Reynolds................................................................. 42 
2.3 Cơ cấu điều khiển chiều dày màng dầu ổ thủy tĩnh ................................ 43 
 Khái niệm về cơ cấu điều khiển chiều dày màng dầu .................. 43 
 Điều khiển chiều dày màng dầu bằng ống mao dẫn .................... 44 
 Điều khiển chiều dày màng dầu bằng van tiết lưu ....................... 45 
 Điều khiển chiều dày màng dầu bằng cơ cấu miệng phun........... 46 
2.4 Các thông số đặc trưng của ổ đỡ thủy tĩnh.............................................. 47 
 Số buồng dầu và kích thước buồng dầu ....................................... 47 
 Đường kính và khe hở của ổ thủy tĩnh ......................................... 48 
 Áp suất buồng dầu ........................................................................ 49 
 Lưu lượng dầu của ổ thủy tĩnh ..................................................... 53 
 Khả năng tải của ổ thủy tĩnh ........................................................ 54 
 Độ cứng vững của ổ thủy tĩnh ...................................................... 55 
 Công suất tiêu hao trong ổ thủy tĩnh ............................................ 55 
 Giới hạn dưới của áp suất bơm theo độ cứng vững màng dầu .... 56 
 Độ nhớt của dầu ........................................................................... 57 
 Độ nhám bề mặt ngõng trục và bạc của ổ .................................... 57 
Kết luận chương 2: ........................................................................................... 57 
CHƯƠNG 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT BỊ THỰC NGHIỆM
 .................................................................................................................................. 59 
3.1 Mục đích nghiên cứu thực nghiệm.......................................................... 59 
3.2 Phương pháp nghiên cứu và thiết bị thực nghiệm .................................. 59 
 Phương pháp nghiên cứu .............................................................. 59 
 Thiết bị thực nghiệm .................................................................... 59 
 Yêu cầu của cụm ổ trục chính thủy tĩnh máy mài 3K12. ............. 59 
V 
 Nghiên cứu xác định các thông số của cụm trục chính thủy động 
phục vụ tính toán thiết kế cụm ổ thủy tĩnh. .................................. 60 
 Các giải pháp và kết quả tính toán cụm ổ trục chính thủy tĩnh máy 
mài tròn ngoài 3K12 trên cơ sở độ cứng vững tương đương. ...... 65 
 Hệ thống cấp dầu cho cụm ổ trục chính thủy tĩnh ....................... 70 
3.3 Xây dựng thiết bị thực nghiệm khảo sát độ cứng vững cụm ổ trục chính 
bôi trơn thủy tĩnh máy mài tròn ngoài 3K12 .......................................... 75 
 Phương pháp thực nghiệm xác định độ cứng vững cụm ổ trục chính 
bôi trơn thủy tĩnh máy mài tròn ngoài 3K12 ............................... 75 
 Xây dựng thiết bị thực nghiệm khảo sát độ cứng vững cụm ổ trục 
chính bôi trơn thủy tĩnh máy mài tròn ngoài 3K12 ...................... 77 
Kết luận chương 3 ............................................................................................ 79 
CHƯƠNG 4. THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH ẢNH HƯỞNG CÁC THÔNG SỐ 
BÔI TRƠN ĐẾN ĐỘ CỨNG VỮNG CỤM TRỤC CHÍNH THỦY TĨNH ...... 81 
4.1 Quy hoạch và tổ chức thực nghiệm......................................................... 81 
 Thiết kế thí nghiệm: ..................................................................... 81 
 Tổ chức thực nghiệm ................................................................... 85 
4.2 Xây dựng hàm hồi quy thực nghiệm mối quan hệ giữa độ nhớt, áp suất dầu 
bôi trơn và tải trọng hướng kính tới độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ 
trục chính bôi trơn thủy tĩnh.................................................................... 86 
4.3 Ảnh hưởng của áp suất và tải trọng đặt lên ổ tới độ cứng vững cụm ổ trục 
chính bôi trơn thủy tĩnh ........................................................................... 88 
 Dầu có độ nhớt 1,67 mPa.s .......................................................... 88 
 Dầu có độ nhớt 5,19 mPa.s .......................................................... 92 
 Dầu có độ nhớt 8,72 mPa.s .......................................................... 95 
4.4 Ảnh hưởng của áp suất và độ nhớt dầu bôi trơn tới độ cứng vững cụm ổ 
trục chính thủy tĩnh. ................................................................................ 98 
VI 
 Tải trọng đặt lên trục 500N .......................................................... 98 
 Tải trọng đặt lên trục 1000N ...................................................... 101 
 Tải trọng đặt lên trục 1500N ...................................................... 103 
4.5 Ảnh hưởng của độ nhớt và tải trọng hướng kính tới độ cứng vững cụm ổ 
trục chính thủy tĩnh. .............................................................................. 106 
 Áp suất dầu bơm 3 MPa ............................................................. 106 
 Áp suất dầu bơm 4 MPa ............................................................. 107 
 Áp suất dầu bơm 5 MPa ............................................................. 109 
Kết luận chương 4 .......................................................................................... 110 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 112 
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 113 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN ............. 118 
PHỤ LỤC .............................................................................................................. 120 
PHỤ LỤC 1: THIẾT KẾ TRỤC VÀ BẠC Ổ THỦY TĨNH ......................... 120 
PHỤ LỤC 2: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM ................................................... 123 
VII 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 
Ký hiệu Ý nghĩa Đơn vị đo 
 Độ nhớt động lực của dầu bôi trơn mPa.s 
 Độ nhớt động học của dầu bôi trơn cs 
h0R Chiều dầy màng dầu μm 
h0 Khe hở giới hạn μm 
n Số buồng dầu 
s Khe hở hướng kính μm 
e Độ lệch tâm μm 
ε Độ lệch tâm tương đối 
D Đường kính danh nghĩa của ổ mm 
t Chiều sâu của buồng dầu mm 
a Chiều rộng mép ổ theo phương dọc trục mm 
b Chiều rộng mép ổ theo phương chu vi mm 
B Chiều dài buồng dầu mm 
θ Góc chắn cung buồng dầu o 
l Chiều dài ổ mm 
Jổ Độ cứng vững màng dầu N/μm 
Jtr Độ cứng vững trục N/μm 
J Độ cứng vững tổng cộng N/μm 
 Khe hở hướng kính của ổ μm 
ps Áp suất bơm dầu MPa 
pr Áp suất buồng dầu MPa 
β Tỷ số giữa áp lực buồng dầu với áp lực bơm 
Q Lưu lượng bơm lít/ phút 
E Mô đun đàn hồi vật liệu N/mm2 
VIII 
K Hệ số phụ thuộc vật liệu theo định luật Hall-Petch 
I Mô men quán tính chính của ổ mm4 
l Khoảng cách giữa 2 ổ mm 
F Lực (thủy tĩnh, thủy động) N 
N Công suất tiêu hao kW 
P Khả năng tải của ổ N 
Rz Độ nhám bề mặt μm 
b
 Khe hở bổ sung màng dầu không bị đánh thủng μm 
n Tốc độ quay của bơm (động cơ) vòng/phút 
 Hệ số hình dạng ổ 
Z Hệ số phụ thuộc vào dạng điều khiển lưu lượng dầu 
dc đường kính ống mao dẫn mm 
lc chiều dài ống mao dẫn mm 
qout Lưu lượng dầu ra khỏi ống mao dẫn lít/ phút 
Q Lưu lượng dầu chảy qua miệng phun lít/ phút 
 Khối lượng riêng của dầu kg/m3 
do đường kính miệng phun mm 
Cd Hệ số kể đến hình dạng miệng phun 
p1, p2 , 
p4, p3 
Áp suất trong các buồng dầu; MPa 
Np Công suất tiêu hao do bơm cấp kW 
NC1 
Công suất tiêu hao do ma sát của dầu tại vùng tiếp 
giáp cầu nối giữa các buồng dầu theo chiều trục 
kW 
NC2 
Công suất tiêu hao do ma sát của dầu tại vùng tiếp 
giáp mép ổ 
kW 
NC3 Công suất tiêu hao do ma sát trong buồng dầu kW 
NC Công suất tiêu hao do ma sát trong ổ kW 
IX 
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 
Hình 1.1 Kết cấu đặc trưng của ổ lăn [3] ................................................................... 7 
Hình 1.2 Một số loại ổ lăn thông dụng trong chế tạo máy [3] ................................... 7 
Hình 1.3 Cấu trúc cụm ổ trục chính máy phay sử dụng ổ bi đỡ [4] ........................... 9 
Hình 1.4 Cụm trục chính máy phay sử dụng ổ bi được phát triển bởi GMN[5] ........ 9 
Hình 1.5 Mô hình truyền nhiệt trên ổ lăn đỡ trục chính máy phay cao tốc [6] ........ 10 
Hình 1.6 Phương án bố trí ổ lăn cho trục chính máy phay CNC cao tốc được phát 
triển bởi SKF [20] ..................................................................................................... 10 
Hình 1.7 Kết cấu ổ trục chính máy mài sử dụng ổ lăn được làm mát bằng nước .... 11 
Hình 1.8 Sơ đồ nguyên lý làm việc và phân bố áp suất dầu của ổ thủy động [22] .. 12 
Hình 1.9 Ổ đỡ thủy động tự lựa 3 mảnh [22] ........................................................... 13 
Hình 1.10 Sơ đồ cấu tạo cụm ổ trục chính cao tốc bôi trơn thủy động bằng nước .. 15 
Hình 1.11 Kết cấu trục chính ổ thủy động máy mài [1] ........................................... 15 
Hình 1.12 Kết cấu của ổ thủy động cụm trục chính máy mài [24] .......................... 16 
Hình 1.13 Cụm trục chính máy mài 3K12 sử dụng ổ thủy động 3 mảnh tự lựa [25]
 .................................................................................................................................. 17 
Hình 1.14 Cụm chính dùng ổ thủy tĩnh của máy mài ren ........................................ 18 
Hình 1.15 Kết cấu của cụm ổ thủy tĩnh máy mài ..................................................... 18 
Hình 1.16 Kết cấu ổ thủy tĩnh [26] ........................................................................... 19 
Hình 1.17 Kết cấu ổ thủy tĩnh hướng kính [27] ....................................................... 19 
Hình 1.18 Kết cấu và phân bố áp suất trong ổ chặn thủy tĩnh [28] .......................... 20 
Hình 1.19 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo cụm ổ côn đỡ - chặn thủy tĩnh [29] .................. 20 
Hình 1.20 Sơ đồ nguyên lý làm việc của cụm ổ trục chính thủy tĩnh ...................... 21 
Hình 1.21 Kết cấu cụm ổ thủy tĩnh máy công cụ [31] ............................................. 22 
Hình 1.22 Kết cấu cụm ổ trục chính thủy tĩnh tích hợp động cơ không chổi than [32]
X 
 .................................................................................................................................. 23 
Hình 1.23 Máy mài trục khuỷu CNC Landis LT1 và cụm ổ trục chính bôi trơn thủy 
tĩnh [34] .................................................................................................................... 24 
Hình 1.24 Ổ đỡ-chặn thủy tĩnh sử dụng trên máy tiện V-25 [38] ............................ 25 
Hình 1.25 Sơ đồ thực nghiệm đo độ cứng vững cụm trục chính [43] ...................... 26 
Hình 1.26. Kết cấu cụm ổ trục chính thủy tĩnh dẫ ...  Key Engineering Materials, 2016. 686: p. 
13-1826. 
84. Shavva, M.A. and S. Grubyy, Cutting Forces Calculation at Diamond 
Grinding of Brittle Materials. Applied Mechanics and Materials, 2015. 770: 
p. 163-168. 
85. Trịnh Chất, L.V.U., Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí - Tập 1. 2006: NXB 
Giáo dục. 
86. Rowe, W.B., Chapter 3 - Power, Temperature Rise, and Shape Optimization, 
in Hydrostatic, Aerostatic and Hybrid Bearing Design, W.B. Rowe, Editor. 
2012, Butterworth-Heinemann: Oxford. p. 49-64. 
87. Rowe, W.B., Chapter 1 - Application, in Hydrostatic, Aerostatic and Hybrid 
Bearing Design, W.B. Rowe, Editor. 2012, Butterworth-Heinemann: Oxford. 
p. 1-23. 
88. Rowe, W.B., Chapter 10 - Plain Journal Bearings, in Hydrostatic, Aerostatic 
and Hybrid Bearing Design, W.B. Rowe, Editor. 2012, Butterworth-
Heinemann: Oxford. p. 207-237. 
118 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 
CỦA LUẬN ÁN 
1. Nguyễn Mạnh Toàn, Phạm Văn Hùng (2017) Lựa chọn bơm thủy lực phù 
hợp cho hệ thống bôi trơn, Tạp chí cơ khí Việt Nam số 12 năm 2017 
2. Nguyễn Mạnh Toàn, Phạm Văn Hùng, Bùi Tuấn Anh (2017), Tính toán thiết 
kế trạm nguồn thủy lực cho hệ thống bôi trơn thủy tĩnh trục chính máy mài 
tròn ngoài, Tạp chí cơ khí Việt Nam số 11 năm 2017 
3. Van-Hung Pham, Tuan-Anh Bui, Manh-Toan Nguyen (2018), Investigation 
the stiffness characteristic of self-aligning hydrodynamic bearing on external 
cylindrical grinding machine based on numerical simulation, The first 
International Conference on Material, Machines and Methods for Sustainable 
Development, Da Nang, Vietnam on May 18-19, 2018 
4. Phạm Văn Hùng, Nguyễn Thùy Dương, Bùi Tuấn Anh, Nguyễn Mạnh Toàn 
(2019), Nghiên cứu xây dựng phương pháp và hệ thống đánh giá độ cứng vững 
của cụm ổ trục chính máy mài tròn ngoài trên cơ sở thay thế bôi trơn thủy 
động bằng bôi trơn thủy tĩnh Tạp chí khoa học & công nghệ, P-ISSN 1859-
3585 E-ISSN 2615-9619, Số 54.2019, Doi 140.50.50.08, 
5. Van-Hung Pham, Manh-Toan Nguyen, Tuan-Anh Bui, Oil pressure and 
viscosity influence on stiffness of the hydrostatic spindle bearing of A medium-
sized circular grinding machine, Modern Physics Letters B, DOI: 
10.1142/S0217979220401566, 2020 (SCI Q4) 
6. Van-Hung Pham, Manh-Toan Nguyen, Tuan-Anh Bui, Improve the Loading 
Capacity and Stiffness of Hydrostatic Spindle Medium Sized Circular 
Grinding Machines Based on Simulation and Geometric Parameters of the 
Bearing Book Title, Advanced Materials, Chapter DOI, 10.1007/978-3-030-
45120-2_45, 2020 
7. Tuan-Anh Bui, Manh-Toan Nguyen, Van-Hung Pham*, Determining a 
Feasible Working Condition for Hydrostatic Spindle Bearings of The External 
Circular Grinding Machine 3K12, Journal of Science & Technology 143 
(2020) 051-055 
8. Tuan-Anh Bui1, Van-Hung Pham2*, Manh-Toan Nguyen3, Ngoc-Tam Bui4,5*, 
119 
Effect Of Al2O3 Nanoparticle On Rheological Properties Of Oil, International 
Journal of Mechanical and Production Engineering Research and 
Development (IJMPERD), ISSN (P): 2249–6890; ISSN (E): 2249–8001, Vol. 
10, Issue 3, Jun 2020, 2911–2918 (Scopus) 
9. Tuan-Anh Bui1, Duc-Do Le2, Van-Hung Pham3, Manh-Toan Nguyen4 & 
Ngoc-Tam Bui5,6*, A Study Of Al2O3 Nanoparticle Effect On Lubricant To 
Hydrodynamic Journal Bearing, International Journal of Mechanical and 
Production Engineering Research and Development (IJMPERD), ISSN (P): 
2249–6890; ISSN (E): 2249–8001, Vol. 10, Issue 3, Jun 2020, 3607–3618, 
(Scopus) 
120 
PHỤ LỤC 
PHỤ LỤC 1: THIẾT KẾ TRỤC VÀ BẠC Ổ THỦY TĨNH 
 Yêu cầu kỹ thuật: 
 - Nhiệt luyện đạt độ cứng 60-62 HRC 
 - Dung sai các kích thước không chỉ định: ± 0.1 mm 
Hình PL1.1. Thiết kế chi tiết trục của cụm ổ bôi trơn thủy tĩnh trục chính máy mài tròn ngoài 3K12 
121 
Hình PL1.2. Thiết kế chi tiết bạc bên trái (bạc phía lắp đá mài) của cụm ổ trục 
chính thủy tĩnh máy mài tròn ngoài 3K12 
122 
Hình PL1.3 Thiết kế bạc phải (bạc phía lắp puly) của cụm ổ trục chính thủy tĩnh 
123 
PHỤ LỤC 2: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 
XÁC ĐỊNH ẢNH HƯỞNG CỦA TẢI TRỌNG, ĐỘ NHỚT VÀ ÁP SUẤT 
DẦU BÔI TRƠN ĐẾN ĐỘ CỨNG VỮNG CỤM Ổ TRỤC CHÍNH THỦY 
TĨNH MÁY MÀI 3K12 
1. Độ nhớt dầu bôi trơn 1,67 mPa.s, áp suất nguồn dầu cấp 3 MPa 
Bảng PL2.1 Chuyển vị của tâm trục chính khi tải trọng thay đổi và độ nhớt dầu bôi 
trơn  = 1,67mPa.s, áp suất 3 MPa (μm) 
Tải 
trọng 
Độ nhớt 1,67 mPaS, áp suất 3 MPa 
Vị trí đo 
(N) 
Lần 
đo 
1 2 3 4 5 6 7 8 TB 
500 
1 2 2 2 3 2 2 2 2 
2 3 2 3 2 2 3 2 2 
3 2 2 2 2 2 2 3 3 
4 2 2 2 2 2 3 2 2 
5 2 3 2 2 2 2 2 3 
6 2 2 2 3 2 2 2 2 
7 2 2 2 2 3 2 3 2 
8 3 2 2 2 2 2 2 2 
9 3 2 2 2 2 2 2 3 
TB 2,333 2,111 2,111 2,222 2,111 2,222 2,222 2,333 2,208 
S 0,500 0,333 0,333 0,441 0,333 0,441 0,441 0,500 0,409 
1000 
1 4 5 5 4 4 4 5 6 
2 5 4 4 4 5 4 4 4 
3 4 5 4 4 4 5 4 4 
4 5 4 4 6 4 4 4 4 
5 4 5 4 4 5 4 4 4 
6 6 4 6 4 4 6 4 5 
7 4 4 4 6 4 5 5 4 
8 4 6 4 4 4 4 5 4 
9 5 4 4 5 5 4 6 5 
TB 4,556 4,556 4,333 4,556 4,333 4,444 4,556 4,444 4,472 
S 0,726 0,726 0,707 0,882 0,500 0,726 0,726 0,726 0,691 
1500 
1 7 6 6 8 7 7 7 8 
2 5 7 7 7 6 6 6 6 
124 
3 8 7 6 6 8 8 8 7 
4 8 8 6 8 6 6 6 6 
5 6 8 6 7 8 6 6 8 
6 6 6 6 6 6 7 8 6 
7 8 7 7 7 6 8 6 7 
8 7 7 8 8 7 6 7 8 
9 7 6 8 6 6 8 8 6 
TB 6,889 6,889 6,667 7,000 6,667 6,889 6,889 6,889 6,847 
S 1,054 0,782 0,866 0,866 0,866 0,928 0,928 0,928 0,867 
2. Độ nhớt dầu bôi trơn 1,67 mPa.s, áp suất nguồn dầu cấp 4 MPa 
Bảng PL2.2 Chuyển vị của tâm trục chính khi tải trọng thay đổi và độ nhớt dầu bôi 
trơn  = 1,67mPa.s, áp suất 4 MPa (μm) 
Tải 
trọng 
Độ nhớt 1,67 mPaS, áp suất 4 MPa 
Vị trí đo 
(N) 
Lần 
đo 
1 2 3 4 5 6 7 8 TB 
500 
1 2 2 1 3 1 2 2 2 
2 1 2 3 2 2 1 2 2 
3 2 2 2 2 2 2 1 1 
4 2 2 2 2 1 2 2 2 
5 2 2 2 2 2 2 2 1 
6 2 2 2 2 2 2 1 2 
7 2 2 1 2 3 2 2 2 
8 3 2 2 2 2 1 2 2 
9 1 2 2 2 2 2 2 3 
TB 1,889 2,000 1,889 2,111 1,889 1,778 1,778 1,889 1,903 
S 0,601 0,000 0,601 0,333 0,601 0,441 0,441 0,601 0,479 
1000 
1 4 4 3 4 4 4 3 3 
2 3 4 4 4 3 4 4 4 
3 4 3 4 4 4 3 4 4 
4 5 4 4 3 4 4 4 4 
5 4 5 4 4 3 4 4 4 
6 4 4 4 4 4 3 3 5 
7 4 4 4 3 4 5 4 4 
8 4 3 4 4 4 4 4 4 
9 3 4 4 5 3 4 4 4 
TB 3,889 3,889 3,889 3,889 3,667 3,889 3,778 4,000 3,861 
125 
S 0,601 0,601 0,333 0,601 0,500 0,601 0,441 0,500 0,512 
1500 
1 5 6 6 6 7 6 5 6 
2 6 5 7 6 5 6 6 6 
3 6 7 6 6 5 5 5 7 
4 7 6 6 5 6 6 6 6 
5 6 6 6 7 5 6 6 5 
6 6 6 6 6 6 7 6 6 
7 6 7 5 5 6 6 6 6 
8 6 6 6 6 6 6 5 6 
9 7 6 6 6 6 6 6 6 
TB 6,111 6,111 6,000 5,889 5,778 6,000 5,667 6,000 5,944 
S 0,601 0,601 0,500 0,601 0,667 0,500 0,500 0,500 0,554 
3. Độ nhớt dầu bôi trơn 1,67 mPa.s, áp suất nguồn dầu cấp 5 MPa 
Bảng PL2.3 Chuyển vị của tâm trục chính khi tải trọng thay đổi và độ nhớt dầu bôi 
trơn  = 1,67mPa.s, áp suất 5 MPa (μm) 
Tải 
trọng 
Độ nhớt 1,67 mPaS, áp suất 5 MPa 
Vị trí đo 
(N) 
Lần 
đo 
1 2 3 4 5 6 7 8 TB 
500 
1 2 2 1 3 1 2 2 2 
2 2 2 3 2 1 1 2 2 
3 2 3 2 2 2 2 1 1 
4 1 2 2 1 3 2 2 2 
5 2 2 1 2 2 3 2 1 
6 2 2 2 1 2 2 1 2 
7 2 1 1 2 1 2 3 2 
8 3 2 2 2 2 1 1 2 
9 1 1 2 2 2 2 2 3 
TB 1,889 1,889 1,778 1,889 1,778 1,889 1,778 1,889 1,847 
S 0,601 0,601 0,667 0,601 0,667 0,601 0,667 0,601 0,597 
1000 
1 4 4 3 4 4 4 3 3 
2 3 4 4 4 3 4 4 4 
3 4 3 4 4 4 3 4 4 
4 3 4 4 3 4 4 4 4 
5 4 3 4 4 3 4 4 4 
6 4 4 4 4 4 3 3 3 
7 4 4 4 3 4 3 4 4 
126 
8 4 3 4 4 4 4 4 4 
9 3 4 4 3 3 4 4 4 
TB 3,667 3,667 3,889 3,667 3,667 3,667 3,778 3,778 3,722 
S 0,500 0,500 0,333 0,500 0,500 0,500 0,441 0,441 0,451 
1500 
1 5 6 6 6 7 5 5 6 
2 6 5 5 6 5 6 6 6 
3 6 7 6 6 5 6 5 6 
4 7 6 6 5 6 6 6 5 
5 6 6 5 7 5 6 5 5 
6 6 6 6 6 6 5 6 6 
7 6 5 6 5 5 6 6 6 
8 6 6 6 6 6 6 5 6 
9 7 6 6 6 6 6 6 6 
TB 6,111 5,889 5,778 5,889 5,667 5,778 5,556 5,778 5,806 
S 0,601 0,601 0,441 0,601 0,707 0,441 0,527 0,441 0,547 
4. Độ nhớt dầu bôi trơn 5,19 mPa.s, áp suất nguồn dầu cấp 3 MPa 
Bảng PL2.4 Chuyển vị của tâm trục chính khi tải trọng thay đổi và độ nhớt dầu bôi 
trơn  = 5,19 mPa.s, áp suất 3 MPa (μm) 
Tải 
trọng 
Độ nhớt 5,19 mPaS, áp suất 3 MPa 
Vị trí đo 
(N) 
Lần 
đo 
1 2 3 4 5 6 7 8 TB 
500 
1 3 2 2 2 2 2 2 1 
2 2 2 2 2 1 3 2 3 
3 2 3 2 2 2 2 2 3 
4 2 2 2 3 2 2 2 2 
5 2 2 3 2 2 2 2 3 
6 3 2 2 2 3 1 2 2 
7 2 2 2 2 2 3 2 2 
8 2 2 2 2 2 2 3 2 
9 2 3 2 3 2 2 1 2 
TB 2,222 2,222 2,111 2,222 2,000 2,111 2,00 2,222 2,139 
S 0,441 0,441 0,333 0,441 0,500 0,601 0,500 0,667 0,484 
1000 
1 4 4 5 5 4 3 4 5 
2 5 4 4 4 5 4 5 4 
3 5 5 4 4 4 5 4 5 
4 4 4 4 5 4 4 5 4 
127 
5 5 4 5 4 4 5 4 4 
6 4 5 4 4 4 5 4 4 
7 4 4 4 4 5 4 5 4 
8 5 4 4 5 4 5 4 5 
9 4 5 4 5 4 4 4 4 
TB 4,444 4,333 4,222 4,444 4,222 4,333 4,333 4,333 4,333 
S 0,527 0,500 0,441 0,527 0,441 0,707 0,500 0,500 0,504 
1500 
1 6 6 7 6 6 6 6 6 
2 7 7 6 8 8 8 7 6 
3 6 7 6 6 8 7 6 7 
4 7 8 6 7 6 5 6 6 
5 7 6 6 6 7 6 6 8 
6 6 7 7 6 6 7 7 7 
7 7 6 6 7 6 7 6 6 
8 7 7 6 6 6 7 8 6 
9 8 6 7 7 6 6 6 8 
TB 6,778 6,667 6,333 6,556 6,556 6,556 6,444 6,667 6,569 
S 0,667 0,707 0,500 0,726 0,882 0,882 0,726 0,866 0,728 
5. Độ nhớt dầu bôi trơn 5,19 mPa.s, áp suất nguồn dầu cấp 4 MPa 
Bảng PL2.5 Chuyển vị của tâm trục chính khi tải trọng thay đổi và độ nhớt dầu bôi 
trơn = 5,19 mPa.s, áp suất 4 MPa (μm) 
Tải 
trọng 
Độ nhớt 5,19 mPaS, áp suất 4 MPa 
Vị trí đo 
(N) 
Lần 
đo 
1 2 3 4 5 6 7 8 TB 
500 
1 2 2 2 2 2 2 2 1 
2 2 2 2 2 2 1 2 2 
3 2 2 2 2 1 2 2 2 
4 2 2 2 1 2 2 2 2 
5 2 1 2 2 2 2 2 2 
6 2 2 2 2 2 2 1 2 
7 2 2 1 2 2 2 2 2 
8 2 2 2 2 2 2 1 2 
9 1 2 2 2 1 2 2 2 
TB 1,889 1,889 1,889 1,889 1,778 1,889 1,778 1,889 1,861 
S 0,333 0,333 0,333 0,333 0,441 0,333 0,441 0,333 0,348 
128 
1000 
1 4 4 3 4 4 4 4 3 
2 3 4 4 4 3 4 3 4 
3 4 5 4 4 4 3 4 3 
4 4 4 4 3 4 4 3 4 
5 3 4 3 4 4 3 4 4 
6 4 3 4 4 4 4 4 4 
7 4 4 4 4 3 4 3 4 
8 5 4 4 3 4 3 4 4 
9 4 3 4 4 3 4 4 4 
TB 3,889 3,889 3,778 3,778 3,667 3,667 3,667 3,778 3,764 
S 0,601 0,601 0,441 0,441 0,500 0,500 0,500 0,441 0,489 
1500 
1 6 6 5 6 6 6 6 6 
2 7 6 6 5 6 6 5 6 
3 6 5 6 6 5 7 6 6 
4 5 6 6 7 6 5 6 6 
5 6 6 6 6 5 6 6 6 
6 6 7 6 6 6 6 5 5 
7 5 6 6 6 6 5 6 6 
8 6 6 5 6 6 5 6 6 
9 6 6 6 5 5 6 6 6 
TB 5,889 6,000 5,778 5,889 5,667 5,778 5,778 5,889 5,833 
S 0,601 0,500 0,441 0,601 0,500 0,667 0,441 0,333 0,504 
6. Độ nhớt dầu bôi trơn 5,19 mPa.s, áp suất nguồn dầu cấp 5 MPa 
Bảng PL2.6 Chuyển vị của tâm trục chính khi tải trọng thay đổi và độ nhớt dầu bôi 
trơn = 5,19 mPa.s, áp suất 5 MPa (μm) 
Tải 
trọng 
Độ nhớt 5,19 mPaS, áp suất 5 MPa 
Vị trí đo 
(N) 
Lần 
đo 
1 2 3 4 5 6 7 8 TB 
500 
1 1 2 2 2 2 1 2 1 
2 2 2 2 2 1 2 2 2 
3 2 1 1 2 2 2 2 2 
4 2 2 2 1 2 2 1 2 
5 2 2 1 2 2 1 2 2 
6 1 2 2 1 2 2 1 2 
7 2 2 1 2 2 2 2 1 
129 
8 2 1 2 2 1 2 2 2 
9 2 2 2 2 1 2 1 2 
TB 1,778 1,778 1,667 1,778 1,667 1,778 1,667 1,778 1,736 
S 0,441 0,441 0,500 0,441 0,500 0,441 0,500 0,441 0,444 
1000 
1 4 4 3 4 3 4 4 3 
2 3 4 4 3 3 4 3 4 
3 4 3 4 4 4 3 4 3 
4 4 4 4 3 3 4 3 4 
5 3 4 3 4 4 3 4 3 
6 4 3 4 4 4 3 4 3 
7 4 4 4 3 3 4 3 4 
8 2 4 4 3 4 3 3 4 
9 4 3 3 4 3 4 4 4 
TB 3,556 3,667 3,667 3,556 3,444 3,556 3,556 3,556 3,569 
S 0,726 0,500 0,500 0,527 0,527 0,527 0,527 0,527 0,526 
1500 
1 6 6 5 6 6 6 5 6 
2 5 6 6 5 6 6 5 6 
3 6 5 6 6 5 6 6 6 
4 5 6 6 5 6 5 6 6 
5 6 6 5 6 5 6 6 5 
6 6 5 6 6 6 6 5 5 
7 5 6 6 6 6 5 6 6 
8 6 6 5 6 6 5 6 6 
9 6 6 6 5 5 6 6 5 
TB 5,667 5,778 5,667 5,667 5,667 5,667 5,667 5,667 5,681 
S 0,500 0,441 0,500 0,500 0,500 0,500 0,500 0,500 0,470 
7. Độ nhớt dầu bôi trơn 8,72 mPa.s, áp suất nguồn dầu cấp 3 MPa 
Bảng PL2.7 Chuyển vị của tâm trục chính khi tải trọng thay đổi và độ nhớt dầu bôi 
trơn = 8,72mPa.s, áp suất 3 MPa (μm) 
Tải 
trọng 
Độ nhớt 8,72 mPaS, áp suất 3 MPa 
Vị trí đo 
(N) 
Lần 
đo 
1 2 3 4 5 6 7 8 TB 
500 
1 2 2 2 2 2 2 2 2 
2 3 2 2 2 1 2 2 2 
3 2 2 2 2 2 2 2 3 
130 
4 2 2 2 2 2 2 2 2 
5 2 2 2 3 2 2 2 2 
6 1 2 2 2 2 2 3 2 
7 2 2 2 2 2 2 2 2 
8 2 2 2 2 2 2 2 2 
9 3 3 3 2 2 3 2 2 
TB 2,111 2,111 2,111 2,111 1,889 2,111 2,111 2,111 2,083 
S 0,601 0,333 0,333 0,333 0,333 0,333 0,333 0,333 0,366 
1000 
1 5 4 5 5 4 5 4 4 
2 4 5 4 4 3 4 5 5 
3 4 5 4 4 5 5 4 5 
4 5 4 4 4 4 4 3 4 
5 4 4 4 5 5 5 4 4 
6 5 5 4 4 4 4 5 4 
7 3 4 4 4 4 3 4 4 
8 4 3 4 5 4 4 5 4 
9 5 3 4 3 4 4 4 4 
TB 4,333 4,111 4,111 4,222 4,111 4,222 4,222 4,222 4,194 
S 0,707 0,782 0,333 0,667 0,601 0,667 0,667 0,441 0,597 
1500 
1 7 6 7 6 6 6 7 7 
2 7 5 6 7 7 6 7 6 
3 6 7 7 7 6 6 6 6 
4 5 6 6 7 6 7 6 6 
5 6 7 5 7 5 6 6 7 
6 7 6 6 6 6 7 7 7 
7 7 6 6 7 7 7 6 6 
8 7 7 7 6 6 7 6 6 
9 6 7 6 5 6 7 6 7 
TB 6,444 6,333 6,222 6,444 6,111 6,556 6,333 6,444 6,361 
S 0,726 0,707 0,667 0,726 0,601 0,527 0,500 0,527 0,612 
8. Độ nhớt dầu bôi trơn 8,72 mPa.s, áp suất nguồn dầu cấp 4 MPa 
Bảng PL2.8 Chuyển vị của tâm trục chính khi tải trọng thay đổi và độ nhớt dầu bôi 
trơn  = 8,72 mPa.s, áp suất 4 MPa (μm) 
Tải 
trọng 
Độ nhớt 8,72 mPaS, áp suất 4 MPa 
Vị trí đo 
(N) 
Lần 
đo 
1 2 3 4 5 6 7 8 TB 
131 
500 
1 2 2 1 2 2 2 2 2 
2 1 2 2 2 2 2 1 2 
3 2 2 2 2 2 2 2 1 
4 2 2 2 2 1 2 2 2 
5 2 2 2 1 2 2 2 2 
6 1 2 2 2 2 1 2 2 
7 2 2 2 2 2 2 1 2 
8 2 2 1 2 2 2 2 1 
9 3 1 2 2 1 2 1 2 
TB 1,889 1,889 1,778 1,889 1,778 1,889 1,667 1,778 1,819 
S 0,601 0,333 0,441 0,333 0,441 0,333 0,500 0,441 0,422 
1000 
1 4 4 3 3 4 3 4 4 
2 3 5 4 4 3 4 3 3 
3 4 3 4 4 3 5 4 3 
4 3 4 4 3 4 4 3 4 
5 4 4 3 5 5 3 4 3 
6 3 3 4 4 4 4 3 4 
7 5 4 3 4 4 3 4 4 
8 4 3 4 3 3 4 4 4 
9 3 3 4 3 4 4 4 4 
TB 3,667 3,667 3,667 3,667 3,778 3,778 3,667 3,667 3,694 
S 0,707 0,707 0,500 0,707 0,667 0,667 0,500 0,500 0,597 
1500 
1 7 6 5 6 6 6 5 5 
2 5 5 6 7 5 6 5 6 
3 6 5 5 7 5 6 6 6 
4 5 6 6 5 6 7 5 6 
5 6 7 5 5 5 6 6 6 
6 5 5 6 6 6 6 5 7 
7 5 6 6 5 5 5 6 6 
8 6 5 5 6 6 5 6 6 
9 6 6 6 5 6 5 6 5 
TB 5,667 5,667 5,556 5,778 5,556 5,778 5,556 5,889 5,681 
S 0,707 0,707 0,527 0,833 0,527 0,667 0,527 0,601 0,624 
9. Độ nhớt dầu bôi trơn 8,72 mPa.s, áp suất nguồn dầu cấp 5 MPa 
Bảng PL2.9 Chuyển vị của tâm trục chính khi tải trọng thay đổi và độ nhớt dầu bôi 
trơn  = 8,72 mPa.s, áp suất 5 MPa (μm) 
132 
Tải 
trọng 
Độ nhớt 8,72 mPaS, áp suất 5 MPa 
Vị trí đo 
(N) 
Lần 
đo 
1 2 3 4 5 6 7 8 TB 
500 
1 2 2 1 2 2 2 2 1 
2 2 2 2 1 1 2 2 1 
3 2 1 2 2 2 2 2 2 
4 1 2 2 2 1 2 2 1 
5 2 2 1 1 2 1 2 2 
6 2 2 2 2 2 1 1 2 
7 2 2 1 2 2 2 1 2 
8 2 1 2 2 1 2 2 1 
9 1 1 2 2 2 2 1 2 
TB 1,778 1,667 1,667 1,778 1,667 1,778 1,667 1,556 1,694 
S 0,441 0,500 0,500 0,441 0,500 0,441 0,500 0,527 0,464 
1000 
1 4 4 3 3 4 3 3 4 
2 3 3 4 4 3 4 3 3 
3 4 3 3 4 3 3 4 3 
4 3 4 4 3 3 4 3 4 
5 4 4 3 3 4 3 4 3 
6 3 3 4 4 3 4 3 4 
7 3 4 3 4 4 4 4 3 
8 4 3 4 3 3 3 4 4 
9 3 3 4 3 4 4 3 4 
TB 3,444 3,444 3,556 3,444 3,444 3,556 3,444 3,556 3,486 
S 0,527 0,527 0,527 0,527 0,527 0,527 0,527 0,527 0,503 
1500 
1 5 6 5 6 6 6 5 5 
2 5 5 6 5 5 6 5 6 
3 6 5 5 5 5 6 6 6 
4 5 6 6 5 6 5 5 6 
5 6 5 5 6 5 6 6 5 
6 5 5 6 6 6 6 5 5 
7 5 6 6 5 5 5 6 6 
8 6 5 5 6 6 5 5 6 
9 6 6 6 5 5 5 6 5 
TB 5,444 5,444 5,556 5,444 5,444 5,556 5,444 5,556 5,486 
S 0,527 0,527 0,527 0,527 0,527 0,527 0,527 0,527 0,503 

File đính kèm:

  • pdfluan_an_nghien_cuu_anh_huong_cua_mot_so_thong_so_boi_tron_th.pdf
  • pdfTHÔNG TIN TÓM TẮT VỀ NHỮNG KẾT LUẬN MỚI CỦA LUẬN ÁN TIẾN SĨ.pdf
  • pdfTóm tắt luận án.pdf