Luận án Nghiên cứu tuổi thọ và độ tin cậy của vít me – Đai ốc bi máy CNC trong điều kiện môi trường Việt Nam

I 
LỜI CAM ĐOAN 
 Tôi xin cam đoan đây tất cả những nội dung trong luận án “Nghiên cứu tuổi thọ và độ 
tin cậy của vít me – đai ốc bi máy CNC trong điều kiện môi trường Việt Nam” là công 
trình nghiên cứu của riêng tôi, thực hiện dưới sự hướng dẫn của tập thể cán bộ hướng dẫn: 
PGS.TS Phạm Văn Hùng và PGS.TS Nguyễn Doãn Ý. Các số liệu, kết quả trong luận án là 
trung thực, trích dẫn đầy đủ và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào 
khác. 
Hà Nội, ngày tháng năm 2015 
 Tập thể hƣớng dẫn Tác giả luận án 
PGS.TS. Phạm Văn Hùng PGS.TS. Nguyễn Doãn Ý Trần Đức Toàn 
II 
LỜI CẢM ƠN 
 Trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án, tôi đã nhận được rất nhiều 
sự giúp đỡ, góp ý, động viên và chia sẻ của mọi người. Lời đầu tiên, tôi xin chân thành 
cảm ơn Ban Giám hiệu, Viện Đào tạo sau Đại học, Viện Cơ khí, Bộ môn Máy và ma sát 
học – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã cho phép, hướng dẫn và tạo điều kiện thuận 
lợi cho tôi được học tập và nghiên cứu khoa học. 
 Tôi đặc biệt trân trọng và biết ơn PGS.TS Phạm Văn Hùng, PGS.TS Nguyễn Doãn Ý 
đã hướng dẫn, chỉ bảo cho tôi những ý kiến vô cùng bổ ích và tạo mọi điều kiện thuận lợi 
cho tôi về mặt chuyên môn trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận án. 
 Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Máy và ma sát học – Đại học 
Bách Khoa Hà Nội đã đóng góp cho tôi những ý kiến quý báu cũng như tạo điều kiện 
thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian hoàn thành luận án. 
 Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Lãnh đạo khoa cùng toàn bộ giảng viên 
khoa Công nghệ Cơ khí – Trường Đại học Điện lực đã nhiệt tình giúp đỡ, hỗ trợ, tạo điều 
kiện thuận lợi cho tôi được đi học và hoàn thành nhiệm vụ học tập của mình. 
 Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè, những người đã chia 
sẻ, động viên, giúp đỡ tôi, là nguồn động lực to lớn giúp tôi học tập, nghiên cứu và hoàn 
thành luận án này. 
Hà Nội, ngày tháng năm 2015 
 Tác giả luận án 
 Trần Đức Toàn 
III 
 MỤC LỤC 
MỤC LỤC ..................................................................................................................... III 
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................... V 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CHÍNH ........................................................................ VI 
DANH MỤC CÁC BẢNG ......................................................................................... VIII 
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ....................................................................... X 
MỞ ĐẦU .......................................................................................................................... 1 
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VÍT ME – ĐAI ỐC BI ................................................. 5 
1.1. Đặc điểm, vai trò của vít me – đai ốc bi ................................................................. 5 
1.2. Phân loại vít me – đai ốc bi ..................................................................................... 8 
1.2.1. Theo hình dáng và kết cấu.................................................................................. 8 
1.2.2. Theo cấp chính xác ........................................................................................... 13 
1.2.3. Theo công dụng ................................................................................................ 18 
1.3. Các dạng hỏng vít me – đai ốc bi .......................................................................... 18 
1.4. Các đặc trƣng, tính toán cơ bản của vít me – đai ốc bi ...................................... 20 
1.4.1. Độ cứng chống biến dạng đàn hồi [38] ............................................................ 21 
1.4.2. Tải tĩnh dọc trục danh nghĩa Coa [39] ............................................................... 21 
1.4.3. Tải động dọc trục danh nghĩa Ca [39] ............................................................... 21 
1.4.4. Tải dọc trục sửa đổi [39] .................................................................................. 22 
1.4.5. Tuổi thọ vít me – đai ốc bi [39] ........................................................................ 22 
1.5. Vật liệu làm vit me – đai ốc bi............................................................................... 23 
1.6. Môi trƣờng làm việc của máy công cụ CNC ....................................................... 24 
1.6.1. Môi trường làm việc của máy CNC trên thế giới ............................................. 24 
1.6.2. Môi trường làm việc máy CNC tại Việt Nam .................................................. 25 
1.7. Tổng quan các nghiên cứu vít me – đai ốc bi ...................................................... 28 
1.7.1. Một số nghiên cứu về vít me – đai ốc bi trên thế giới: ..................................... 28 
1.7.2. Một số nghiên cứu tại Việt Nam ...................................................................... 36 
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 ............................................................................................. 37 
CHƢƠNG 2: LÝ THUYẾT TUỔI THỌ VÀ ĐỘ TIN CẬY VÍT ME – ĐAI ỐC BI 
TRÊN CƠ SỞ MÒN .......................................................................................................... 38 
2.1. Tổng quan về mòn vật liệu: ................................................................................... 38 
2.1.1. Mòn theo thời gian ........................................................................................... 38 
2.1.2. Ảnh hưởng các yếu tố cơ bản đến mòn ............................................................ 39 
IV 
2.1.3. Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7699-2-30 về thử nghiệm môi trường ................. 43 
2.2. Tuổi thọ vít me – đai ốc bi ..................................................................................... 46 
2.2.1. Tuổi thọ vít me – đai ốc bi theo lý thuyết ........................................................ 46 
2.2.2. Tuổi thọ vít me – đai ốc bi trên cơ sở mòn ...................................................... 48 
2.3. Lý thuyết độ tin cậy [6, 7, 11, 12] ......................................................................... 53 
2.3.1. Đặc trưng độ tin cậy ......................................................................................... 54 
2.3.2. Các chỉ tiêu xác định độ tin cậy ....................................................................... 54 
2.3.3. Hàm phân phối sử dụng trong tính toán độ tin cậy: ......................................... 56 
2.3.4. Xác định độ tin cậy trên cơ sở mòn [7] ............................................................ 57 
2.4. Tuổi thọ và độ tin cậy của VMĐB ...................................................................... 59 
KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 ............................................................................................. 61 
CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP, HỆ THỐNG THIẾT BỊ THỰC NGHIỆM NGHIÊN 
CỨU MÒN ......................................................................................................................... 62 
3.1. Mục đích và yêu cầu thực nghiệm: ....................................................................... 62 
3.2. Thiết kế máy thí nghiệm ........................................................................................ 62 
3.2.1. Đối tượng nghiên cứu của thí nghiệm .............................................................. 62 
3.2.2. Thiết kế máy thí nghiệm................................................................................... 62 
3.3. Tổ hợp máy thí nghiệm ......................................................................................... 74 
3.4. Quy hoạch và tổ chức thực nghiệm ...................................................................... 77 
3.4.1. Xác định các thông số thực nghiệm ................................................................. 77 
3.4.2. Các thông số cơ bản của thực nghiệm .............................................................. 80 
3.4.3. Tổ chức thực nghiệm và đo mòn ...................................................................... 81 
KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 ............................................................................................. 83 
CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ ........................................ 84 
4.1. Kết quả thực nghiệm, xây dựng hàm hồi quy ..................................................... 84 
4.1.1. Thực nghiệm tạo mòn ...................................................................................... 84 
4.1.2. Xây dựng hàm hồi quy ..................................................................................... 92 
4.2. Tuổi thọ, độ tin cậy của VMĐB khi làm việc trong môi trƣờng Việt Nam. ... 103 
KẾT LUẬN CHƢƠNG 4 ........................................................................................... 106 
KẾT LUẬN CỦA LUẬN ÁN .......................................................................................... 107 
KHUYẾN NGHỊ .............................................................................................................. 107 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... 109 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN ......................... 114 
V 
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 
ISO: International Organization for Standardization – Tổ chức tiêu chuẩn thế giới 
RE: Rotary Encoder – thước quang đo quay 
LS: Liner Scale – thước quang đo thẳng 
VMĐB: Ball screw – “Vít me – đai ốc bi” 
vg/ph: Vòng/phút 
QHTN: Quy hoạch thực nghiệm 
VI 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CHÍNH 
Ký hiệu Ý nghĩa Đơn vị 
 Góc tiếp xúc của bi Độ (
0
) 
 Góc rãnh dẫn hướng bi Độ (
0
) 
 l Sai lệch dọc trục do biến dạng đàn hồi m 
Ph Bước vít me danh nghĩa mm 
DW Đường kính bi trong bộ truyền vít me – đai ốc bi mm 
Dpw 
Đường kính đường tròn tạo bởi tâm các bi trong bộ truyền vít 
me – đai ốc bi 
mm 
d1 Đường kính danh nghĩa trục vít me mm 
d2 Đường kính chân răng trục vít me mm 
D1 Đường kính bích đai ốc mm 
D2 Đường kính chân răng đai ốc bi mm 
D3 Đường kính đỉnh răng đai ốc bi mm 
L Tuổi thọ (theo ISO) Vòng 
Lh Tuổi thọ (theo ISO) Giờ 
Lr Tuổi thọ khi vít me – đai ốc bi làm việc hai chiều (theo ISO) Vòng 
Lhr Tuổi thọ khi vít me – đai ốc bi làm việc hai chiều (theo ISO) Giờ 
Lar Tuổi thọ theo hệ số độ tin cậy (theo ISO) Vòng 
Lhar Tuổi thọ theo hệ số độ tin cậy (theo ISO) Giờ 
n Tốc độ quay của trục vít me Vòng/phút 
nm Tốc độ tương đương của trục vít me – đai ốc bi Vòng/phút 
F Tải dọc trục N 
Fm 
Tải dọc trục tương đương khi bộ truyền vít me – đai ốc bi làm 
việc một chiều 
N 
Fma 
Tải dọc trục tương đương khi bộ truyền vít me – đai ốc bi làm 
việc hai chiều 
N 
p Áp suất pháp tuyến tại điểm tiếp xúc N/m2 
v Vận tốc trượt tương đối của cặp ma sát (m/phút) 
VII 
Ca Tải động dọc trục danh nghĩa N 
Coa Tải tĩnh dọc trục danh nghĩa N 
(t) Tốc độ mòn theo thời gian m/giờ 
b 
Tốc độ mòn VMĐB khi làm việc trong môi trường TCVN 
7699-2-30 và có bôi trơn 
m/giờ 
k 
Tốc độ mòn VMĐB khi làm việc trong môi trường TCVN 
7699-2-30 và không bôi trơn 
m/giờ 
m 
Hệ số tuổi thọ bổ sung khi vít me – đai ốc bi làm việc trong môi 
trường TCVN 7699-2-30 và có bôi trơn 
Hệ số tuổi thọ bổ sung khi vít me – đai ốc bi làm việc trong môi 
trường TCVN 7699-2-30 và không bôi trơn 
C Sai số tích lũy vị trí đai ốc m 
ep Chấp nhận sai số trong hành trình quy định m 
V300p 
Độ rộng miền phân bố giá trị vị trí khi đai ốc dịch chuyển trên 
đoạn 300 mm bất kỳ 
m 
Vup 
Độ rộng miền phân bố giá trị vị trí đai ốc khi trục vít me quay 1 
vòng ở trên đoạn bất kỳ 
m 
Uc Lượng mòn dọc trục m 
[U] Lượng mòn dọc trục giới hạn m 
 Sai lệch vị trí dọc trục của đai ốc m 
[ ] Sai lệch vị trí dọc trục giới hạn m 
Tuổi thọ VMĐB khi làm việc trong môi trường TCVN 7699-2-
30 và không bôi trơn 
Giờ 
Tuổi thọ VMĐB khi làm việc trong môi trường TCVN 7699-2-
30 và có bôi trơn 
Giờ 
 Hệ số tuổi thọ giữa bôi trơn và không bôi trơn 
VIII 
DANH MỤC CÁC BẢNG 
Số bảng Nội dung Trang 
Bảng 1.1 ep cho phép với bộ truyền cần độ chính xác định vị cao 14 
Bảng 1.2 
ep cho phép với bộ truyền không yêu cầu độ chính xác định vị 
cao 
15 
Bảng 1.3 Vup cho phép theo cấp chính xác 15 
Bảng 1.4 V300p cho phép theo cấp chính xác 16 
Bảng 1.5 V2 p cho phép theo cấp chính xác 16 
Bảng 1.6 Cấp chính xác cần thiết cho các trục máy của NSK 16 
Bảng 1.7 Cấp chính xác cần thiết cho các trục máy của HIWIN 17 
Bảng 1.8 Hệ số phụ thuộc độ chính xác 22 
Bảng 1.9 Hệ số phụ thuộc xử lý khí khi nhiệt luyện thép 22 
Bảng 1.10 Vật liệu và phương pháp nâng cao chất lượng bề mặt 23 
Bảng 1.11 Tiếp xúc giữa hai vật rắn có biến dạng đàn hồi 29 
Bảng 1.12 
Hệ số ma sát trong vít me – đai ốc bi theo mô phỏng và ước tính, 
so sánh 
30 
Bảng 2.1 Hệ số độ tin cậy 48 
Bảng 2.2 Mô tả sai lệch vị trí đai ốc do biến dạng đàn hồi 51 
Bảng 2.3 Các chỉ tiêu độ tin cậy lý thuyết và thực nghiệm 56 
Bảng 2.4 Hệ số tuổi thọ thực nghiệm 60 
Bảng 2.5 
Hệ số tuổi thọ khi làm việc ở môi trường TCVN 7699-2-30 ứng 
với các độ tin cậy 
60 
Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật vít me – đai ốc bi 63 
Bảng 3.2 Các biến của ma trận thí nghiệm 79 
Bảng 4.1 Bảng tổng hợp lượng mòn dọc trục đo được trong các thí nghiệm 92 
Bảng 4.2 
Bảng tính các thông số Lh iso; ; Lh tn; m tại mỗi điểm đo (điểm 
đích) của các thí nghiệm 
93 
Bảng 4.3 Bảng ma trận biến thí nghiệm 96 
Bảng 4.4 Các giá trị hệ số tuổi thọ theo môi trường tại tâm quy hoạch 96 
IX 
Bảng 4.5 Các giá trị hàm hồi quy thực nghiệm 97 
Bảng 4.6 Bảng số liệu thí nghiệm mòn với hàm hồi quy tốc độ mòn 100 
Bảng 4.7 Giá trị các biến vào, ra của hàm hồi quy mới 100 
Bảng 4.8 Bảng kê các biến đã chuẩn hóa 101 
Bảng 4.9 Các giá trị yi; ̅; ̂ của hàm hồi quy 102 
Bảng 4.10 Các giá trị xác định độ lệch chuẩn của mk 104 
Bảng 4.11 Khoảng giá trị mk ứng với các độ tin cậy thực tế 105 
Bảng 4.12 Khoảng giá trị m ứng với các độ tin cậy thực tế 105 
X 
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 
Tên hình Nội dung Trang 
Hình 1.1 Hình ảnh về cấu tạo một số bộ truyền vít me – đai ốc 5 
Hình 1.2 Hình ảnh một số bộ truyền vít me – đai ốc bi 5 
Hình 1.3 Hình ảnh vị trí vít me – đai ốc bi trong máy CNC 6 
Hình 1.4 Vị trí vít me – đai ốc bi trong bàn dao 7 
Hình 1.5 Vít me – đai ốc bi loại có ren trái và loại có ren phải 8 
Hình 1.6 Vít me – đai ốc bi loại có ren một đầu mối 8 
Hình 1.7 Vít me – đai ốc bi loại có ren nhiều đầu mối 9 
Hình 1.8 Đai ốc cho ren nhiều đầu mối 9 
Hình 1.9 Vít me – đai ốc bi loại có rãnh hồi bi theo lỗ trên đai ốc 10 
Hình 1.10 Vít me – đai ốc bi loại có rãnh hồi bi kiểu ống 10 
Hình 1.11 Vít me – đai ốc bi loại có rãnh hồi bi giữa hai vòng ren kế tiếp 10 
Hình 1.12 Vít me – đai ốc bi loại có kết cấu khử khe hở nhờ tấm đệm 11 
Hình 1.13 
Loại có hai rãnh bi, khoảng cách tăng (giảm) so với bước vít 
khoảng 
11 
Hình 1.14 Khử khe hở bằng tăng kích thước bi 12 
Hình 1.15 ... r [39]. Mức tin cậy của thực nghiệm là 95% (tiêu 
chuẩn Fisher): Độ tin cậy thực tế m là 86% tương ứng với mức tin cậy 90% của ISO; Độ 
tin cậy thực tế m là 94% tương ứng với mức tin cậy 99% của ISO. 
- Tốc độ mòn VMĐB khi làm việc trong môi trường TCVN 7699-2-30, khi không bổ 
sung bôi trơn tính theo (4.6), khi có bổ sung bôi trơn tính theo (4.7). Trong đó, hệ số tuổi 
thọ giữa có bổ sung bôi trơn và không bổ sung bôi trơn  = 
 
 
 = 1,68. 
- Với mức tin cậy từ 86% đến 94%, khi không bổ sung bôi trơn, hệ số tuổi thọ theo môi 
trường của VMĐB “mk” tương ứng từ 1,00.( ̂ 
 ) đến 0,21.( ̂ 
 ); Khi có bổ sung bôi trơn, hệ số tuổi thọ theo môi trường của VMĐB “m” 
tương ứng 1,00.( ̂ ) đến 0,21.( ̂ ). 
- So với VMĐB làm việc trong môi trường và bôi trơn theo quy định của ISO, VMĐB 
làm việc trong môi trường TCVN 7699-2-30: Khi có bổ sung bôi trơn, lượng mòn tăng lên 
khoảng 1/0,2374 4,21 lần; Khi không bổ sung bôi trơn, lượng mòn tăng lên khoảng 
1/0,1413 7,08 lần. Tương ứng là tuổi thọ VMĐB lần lượt giảm đi 4,21 và 7,08 lần. 
107 
KẾT LUẬN CỦA LUẬN ÁN 
 Luận án đã thực hiện đầy đủ các nội dung nghiên cứu và đạt được mục đích đề ra. 
Những kết quả đạt được và đóng góp mới của đề tài cụ thể là: 
- Môi trường nhiệt đới ẩm của Việt Nam đặc trưng bởi TCVN 7699-2-30 có ảnh hưởng 
rõ rệt tới tuổi thọ và độ tin cậy của VMĐB. Quy hoạch thực nghiệm với ước lượng chu kỳ 
lấy mẫu 24h là phù hợp. Thiết bị thí nghiệm, hệ thống đo có độ chính xác và độ tin cậy đáp 
ứng yêu cầu của quy hoạch thực nghiệm đo mòn VMĐB. 
- Khi VMĐB làm việc trong môi trường TCVN 7699-2-30, công thức tuổi thọ theo ISO 
cần bổ sung thêm hệ số tuổi thọ môi trường m: “Lh mt= m.Lh iso”. Trong đó hệ số tuổi thọ 
môi trường khi có bổ sung bôi trơn là “ ̂”, tính theo (4.3). Khi không bổ sung bôi trơn là 
 ̂k, tính theo (4.1). 
- Công thức tính tuổi thọ của ISO có mức tin cậy 90%, khi yêu cầu mức độ tin cậy cao 
hơn thì cần bổ sung hệ số độ tin cậy far [39]. Với mức tin cậy của thực nghiệm là 95%: Độ 
tin cậy thực tế m là 86% tương ứng với mức tin cậy 90% của ISO; Độ tin cậy thực tế m là 
94% tương ứng với mức tin cậy 99% của ISO. 
- Trong môi trường theo TCVN 7699-2-30, tốc độ mòn VMĐB khi không bổ sung bôi 
trơn tính theo công thức (4.6), khi có bổ sung bôi trơn tính theo công thức (4.7). Trong đó, 
hệ số tuổi thọ giữa bổ sung bôi trơn và không bổ sung bôi trơn là  = 1,68. 
- Với mức tin cậy từ 86% đến 94%: Khi không bổ sung bôi trơn, hệ số tuổi thọ theo môi 
trường của VMĐB “mk” thay đổi tương ứng từ 1,00.( ̂ 
 ) đến 0,21.( ̂ 
 ); Khi bổ sung bôi trơn, hệ số tuổi thọ theo môi trường của VMĐB “m” thay đổi 
tương ứng từ 1,00.( ̂ ) đến 0,21.( ̂ ). 
- So với VMĐB làm việc trong môi trường theo quy định của ISO, VMĐB làm việc 
trong môi trường theo TCVN 7699-2-30: Khi có bổ sung bôi trơn, lượng mòn tăng lên 
khoảng 4,21 lần; Khi không bổ sung bôi trơn, lượng mòn tăng lên khoảng 7,08 lần. Tương 
ứng là tuổi thọ VMĐB lần lượt giảm đi 4,21 và 7,08 lần. 
KHUYẾN NGHỊ 
 Kết quả nghiên cứu cho thấy môi trường nhiệt ẩm biến đổi với biên độ và tốc độ lớn, 
(TCVN 7699-2-30 - môi trường đặc trưng của khí hậu Việt Nam, đặc biệt là miền Bắc Việt 
Nam) có ảnh hưởng lớn đến tuổi thọ và độ tin cậy. Cần phải quan tâm đến ảnh hưởng của 
môi trường: 
108 
- Trong trường hợp chung, tuổi thọ và độ tin cậy tính toán theo tiêu chuẩn ISO khi 
VMĐB làm việc trong môi trường có tác động nhiệt ẩm theo TCVN 7699-2-30 sẽ 
bị suy giảm rõ rệt. Cần phải điều chỉnh bằng hệ số m để xác định chính xác hơn. 
- Có kế hoạch vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa và thay thế phù hợp với điều kiện sử 
dụng – điều kiện môi trường nhiệt ẩm. 
- Lắp đặt và vận hành máy trong điều kiện môi trường sản xuất đảm bảo không trong 
phạm vi của TCVN 7699-2-30. 
109 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
Tiếng Việt 
[1]. Bùi Quý Lực (2006) Hệ thống điều khiển số trong công nghiệp. Nhà xuất bản Khoa 
học và kỹ thuật. 
[2]. Lê Văn Uyển, Vũ Lê Huy (2006) Tính toán ứng suất và tuổi thọ trong truyền đông 
VMĐB. Tuyển tập các bài báo khoa học Hội nghị khoa học lần thứ 20 – Đại học 
Bách khoa Hà Nội. 
[3]. Lê Văn Uyển, Vũ Lê Huy (2007) Phương pháp tính toán, thiết kế và lựa chọn truyền 
động VMĐB. Tuyển tập công trình hội nghị Cơ học toàn quốc lần thứ VIII. 
[4]. Lê Văn Uyển, Vũ Lê Huy, Trịnh Đồng Tính (2007) Xây dựng cơ sở tính toán truyền 
động vít me ma sát lăn và chế tạo thử truyền động vít me ma sát lăn. Đê tài cấp Bộ 
B2007-01-30. 
[5]. Nguyễn Anh Tuấn, Phạm Văn Hùng (2005) Ma sát học. Nhà xuất bản Khoa học và 
kỹ thuật. 
[6]. Nguyễn Doãn Ý (2004) Độ tin cậy trong thiết kế chế tạo máy và hệ cơ khí. Nhà xuất 
bản Xây dựng. 
[7]. Nguyễn Doãn Ý (2008) Giáo trình ma sát, mòn và bôi trơn Tribology. Nhà xuất bản 
Khoa học và kỹ thuật. 
[8]. Nguyễn Doãn Ý (2009) Xử lý số liệu thực nghiệm trong kỹ thuật. Nhà xuất bản Khoa 
học và kỹ thuật. 
[9]. Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt (1999) Sổ tay Công 
nghệ chế tạo máy – tập 1,2. Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật. 
[10]. Nguyễn Minh Tuyển (2005) Quy hoạch thực nghiệm. Nhà xuất bản Khoa học và kỹ 
thuật. 
[11]. Nguyễn Thị Ngọc Huyền (2012) Nghiên cứu tuổi thọ và độ tin cậy của đường dẫn 
hướng ma sát lăn máy công cụ CNC trên cơ sở mòn trong điều kiện khí hậu Việt 
Nam. Luận án tiến sĩ kỹ thuật cơ khí. 
[12]. Nguyễn Trọng Hiệp (2007) Chi tiết máy – Tập 1,2. Nhà xuất bản Giáo dục. 
[13]. Phạm Đắp, Nguyễn Anh Tuấn (1983) Thiết kế máy công cụ - Tập 1,2. Nhà Xuất bản 
Khoa học và kỹ thuật. 
[14]. Phạm Văn Hùng, Nguyễn Phương (2007) Cơ sở máy công cụ. Nhà xuất bản Khoa 
học và kỹ thuật. 
110 
[15]. Tạ Duy Liêm (1997) Máy công cụ CNC và Robot Công nghiệp. Nhà xuất bản Đại 
học Bách Khoa. 
[16]. TCVN 7011 – 1 (2007) Quy tắc kiểm máy công cụ - Phần 1 – Độ chính xác hình học 
của máy. 
[17]. TCVN 7011 – 2 (2007) Quy tắc kiểm máy công cụ - Phần 2 – Xác định độ chính xác 
và khả năng lặp lại định vị của trục điều khiển số. 
[18]. TCVN 7699 – 2 – 30 (2007) Thử nghiệm môi trường – Phần 2-30: Các thử nghiệm 
– Thử nghiệm Db: Nóng ẩm, chu kỳ (chu kỳ 12h+12h). 
Tiếng Anh 
[19]. A. Kamalzadeh, K. Erkorkmaz (2007) Compensation of axial vibrations in ball 
screw drives. Ann, CIRP 56 (1). pp.373 – 378. 
[20]. A. Verl, S. Frey (2010) Correlation between feed velocity and preloading in ball 
screw drives. CIRP Annals – Manufacturing Technology. 
[21]. Adolf Frank, Fritz Ruech Thermal errors in CNC machine tools. Forcus: Ballscrew 
expansion. 
[22]. Amin Kamalzadeh, Daniel J.Gordon, Kaan Erkorkmaz (2010) Robust compensation 
of elastic derformations in ball screw drives. International Journal of Machine Tools 
& Manufacture. 
[23]. C. C Wei, J. F. Lin, J.H Horng (2009) Analysis of ball screw with a preload and 
lubrication. Tribology International 42. pp.1816-1831. 
[24]. C. L. Chen, M. J. Jang, K.C. Lin (2004) Modeling and high-precision control of a 
ball-screw-driven stage. Precision Engineering 28. pp.483-495. 
[25]. C. W. Wei, J. F. Lin (2003) Kinematic ananlysis of the ball screw mechanism 
considering variable contact angles and elastic deformations. ASME J.Mech.Des. 
125 (4) 717-733. 
[26]. Canudas de Wit, Olsson H, Astrom KJ, Lischinsky P (1995) A new model for control 
of systems with friction. IEEE Trans Auto control 40(3) pp. 419-425. 
[27]. Chin-Chung Wei, Ruei–Syuan Lai (2011) Kinematical analyses and transmission 
efficiency of a preload ball screw operating at high rotational speeds. Mechanism 
and Machine Theory 46. pp.880-898. 
[28]. Chin-Chung Wei, Wei–Lun Liou, Ruei–Syuan Lai (2012) Wear analysis of the 
offset type preloaded ball-screw operating at high speed. Wear 292-293. pp.111-123. 
111 
[29]. Cnczone.com 
[30]. D. Mundo, H.S Yan (2007) Kinematic optimization of ball screw transmission 
mechanisms. Mechanism and machine theory 42. pp.34-47. 
[31]. FESTIGKEITSBERECHNUNG. 
[32]. H. Weule, H. U. Golz (1991) Preload-Control in ball screw – A New Approach for 
Machine Tool Building. 
[33]. Hiwin Technologies Company (2000) Ballscrews technical information. 
[34]. Huang, H.-T.T. and Ravani, B (1995) Contact stress Analysis in Ball Screw 
mechanism Using he Tubular medial Axis Representation of Contacting Surfaces. 
Azarm, S. et. al., eds., Advances in Design Automation, Vol.1 Proc. ASME Design 
Engineering Technical Conferences, Sep. 17-20, Boston, 749-756. 
[35]. ISO 3408-1-2006(E/F) Ball screw – Part1: Vocabulary and designation. 
[36]. ISO 3408-2-1991(E) Ball screw – Part2: Nominal diameters and nominal – Metric 
series. 
[37]. ISO 3408-3-2006(E) Ball screw – Part3: Acceptance conditions and acceptance tests 
[38]. ISO 3408-4-2006(E) Ball screw – Part4: Static axial rigidity. 
[39]. ISO 3408-5-2006(E) Ball screw – Part5: Static and dynami axial load ratings and 
operational life. 
[40]. J. F. Cuttino, T. A. Dow, B.F. Knight (1997) Analytical and experimental 
identification of nonlinerities in a single –nut preloads ball screw. ASME J.Mech. 
Des. 119 (1) 15-19. 
[41]. J.K. Lancaster. Areview of the influence of envirionmental humidity and water on 
friction, lubrication and wear. 
[42]. J. Neubrand, H. Weiss (1995) Dry rolling wear of different materials induced by a 
non-uniform hertzian pressure ditribution. Surface and coatings technology 76-77. 
pp.462-468. 
[43]. Jerzy Z.Sobolewski. Vibration of the ball screw drive (2012) Engineering Failure 
Analysis 241-8. 
[44]. Josef Mayr, Jerzy Jedrzejewsky, Eckart Uhlmanm, M. Alkan Donmez, Wolfgang 
Knapp, Frank Hartig, Klaus Wendt, Toshimichi Moriwaki, Paulshore, Robert 
Schmitt, Chirstian Brecher, Timo Wurz, Konrad Wegener (2012). Thermal issues in 
machine tools. CIRP Annals – Manufacturing Technology. 
112 
[45]. Jui-Pin Hung, James Shih-Shyn Wu, Jerry Y. Chiu (2004) Impact failure analysis of 
re-circulating mechanism in ball screw. Engineering Failure Analysis 11. pp.561-
573. 
[46]. K. Erkorkmaz, A kamalzadeh (2006) Hand bandwidth control of ball screw drives, 
Ann, CIRP 55 (1). pp.393 – 398. 
[47]. K.K Varanasi, S.A Nayfey (2004) Dynamics of lead-screw drives: low-order 
modeling and experiments. ASME J.Dyn. Syst. Meas. Control 126 (2). pp.388 – 396. 
[48]. Ks-kurim.cz 
[49]. Levit GA (1963) Recirculating ball screw and nut units. Machines and tooling 
XXXIV (4). pp.3-8. 
[50]. Lin, M.C., Ravani, B., and Velinsky, S.A (1994) Kinematics of the ball screw 
mechanism. Journal of Mechanical Design, Transaction of the ASME, 116/3:849-855 
[51]. M. F. Zaeh, T. Oertli, j. Milberg (2004) Finite element modeling of ball screw feed 
drive systems. Ann. CIRP 53 (1). pp.289 – 292. 
[52]. Machineryselection.com 
[53]. Markho PH (1988) Highly accurate formulas for rapid caculation of the key 
geomatrical parameters of elliptic Hertzian contacts. ASME Journal of Tribology. 
109. pp.640-647. 
[54]. Milwaukeemachining.com 
[55]. Min-Seok Kim, Sung-Chong Chung (2006) Friction identification of ball-screw 
driven servomechanisms through the limit cycle analysis. Mechatronics 16. pp. 131-
140. 
[56]. Mmsonline.com 
[57]. Mohammad Asaduzzaman Chowdhury, Md. Maksud Helali (2006) The effect of 
frequency of vibration and humidity on the coefficient of friction. Tribology 
International 39. pp. 958-962. 
[58]. Nakashima K, Tamaru Y, Takaguji K (2001) Ultraprecision positioning by preload 
changes of lead screw. JSME International Journal Series C;44(3). pp.808-815. 
[59]. Nchmf.gov.vn 
[60]. NSK Motion and Control ( 2008) Precision Machine Components. 
[61]. Nskeurope.com 
[62]. Olaru D, Puiu GC, Balan LC, Puiu V (2006) A New Model to Estimate Friction 
Torque in a ball Screw System. Product Engineering 3. pp.333-346. 
[63]. Olympus-controls.com 
113 
[64]. Pixgood.com 
[65]. Rbrsi.com 
[66]. Ro PI, Shim W, Jeong S (2000) Robust friction compensation for submicrom-eter 
positioning and tracking for a ball screw driven slide system. Prec Eng; 24. pp.160-
73. 
[67]. Rotomek.com 
[68]. Spath D, Rosum J, Haberkern a (1995) Kinematics, Frictional Characteristics and 
Wear Reduction by PVD Coating on Ball Screw Drives. Annals of the CIRP 
44/1:349-352. 
[69]. Steimeyer Catalog Introduction. 
[70]. TBI Motion Technology Co.,LTD (2012) Ball screw catalog. 
[71]. Thomson (2014) Precision screw. 
[72]. U. Heisel, G. Koscák, T. Stehle (2006) Thermography – based investigation into 
thermarlly inducerd positioning errors of feed drives by example of a ball screw. 
Ann, CIRP 55 (1) 423 – 426. 
[73]. Vi.wikipedia.org/wiki 
[74]. Voer.edu.vn 
[75]. W.Y.H. Liew (2006) Effect of relative humidity on the unlubricated wear of metals. 
Wear 260 720-727. 
[76]. Weiku.com 
[77]. Xuesong Mei, Maosaomi Tsutsumi, Tao Tao, Nuogang Sun (2003) Study on the 
Load Distribution of the Ball Screw with Errors, Mechanism and Machine Theory, 
Volume 38, Issue 11 pp.1257-1269. 
[78]. Y. Altintas, A.Verl, C.Brecher, L.Uriarte, G.Pritschow (2011) Machine tool feed 
drives. CRIP Annals – Manufacturing Technology 60. pp. 779-796. 
[79]. Z.Z. Xu, X.J Liu, H.K. Kim, J.H.Shin, S.K.Lyu (2011) Thermal errors forecast and 
performance evaluation for an air-cooling ball screw system. International Jounal of 
Mechine tools and Manufacture. 51. pp.605-611. 
[80]. Zjhaochen.com 
114 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 
1. Phạm Văn Hùng, Trần Đức Toàn (2011) Nghiên cứu thiết kế thiết bị khảo sát mòn vít 
me – đai ốc bi máy CNC dưới tác dụng của lực cắt. Kỷ yếu Hội nghị khoa học toàn quốc 
về cơ khí nhân dịp 55 năm thành lập trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. ISBN 978-604-
913-125-7. Trang 596-606. Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và công nghệ. 
2. Phạm Văn Hùng, Trần Đức Toàn (2013) Nghiên cứu xây dựng hệ thống đo mòn trong 
điều kiện nhiệt ẩm của vít me – đai ốc bi. Kỷ yếu Hội nghị khoa học và công nghệ toàn 
quốc về Cơ khí. ISBN: 978-604-67-0061-6. Trang 488-496. Nhà xuất bản khoa học và kỹ 
thuật. 
3. Tran Duc Toan, Pham Van Hung (2014) Experimental instrument and estimation 
method of axial wear of ball screw. PROCESSDINGS the 7
th
 AUN/SEED – Net Regional 
Conference on Mechanical and Manufacturing Engineering 2014 (RCMME-2014). ISBN 
978-604-911-942-2 pp. 181-184. Bach khoa Publishing House. 
4. Tran Duc Toan, Pham Van Hung (2014) Effects of temperature and humidity on wear 
of ball screw. PROCESSDINGS the 7
th
 AUN/SEED – Net Regional Conference on 
Mechanical and Manufacturing Engineering 2014 (RCMME-2014). ISBN 978-604-911-
942-2 pp. 176-180. Bach khoa Publishing House. 
5. Trần Đức Toàn, Nguyễn Thị Thu Hà, Phạm Văn Hùng (2015) Nghiên cứu đánh giá hệ 
thống thiết bị thử nghiệm và đo mòn vít me – đai ốc bi trong điều kiện môi trường TCVN 
7699-2-30. Tạp chí Cơ khí Việt Nam, số 1 + 2 năm 2015, ISSN 0866 – 7056. Trang 200-
205. 
6. Trần Đức Toàn, Phạm Văn Hùng (2015) Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường nhiệt 
ẩm đến tuổi thọ và độ tin cậy của vít me – đai ốc bi. Tạp chí Cơ khí Việt Nam, số 1+ 2 năm 
2015, ISSN 0866 – 7056. Trang 226-232.