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)

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 TRỊN NGỒI 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 TRỊN NGỒI 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


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng 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

NGƯỜI CAM ĐOAN

PGS.TS. Phạm Văn Hùng

Nguyễn Mạnh Toàn

I


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 mơn 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 q báu trong
q 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 cơ 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 ln ln 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

II


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 CƠNG CỤ .......... 5
1.1 Cụm trục chính máy cơng cụ .................................................................... 5
Cụm trục chính sử dụng ổ lăn ........................................................ 6
Cụm trục chính sử dụng ổ đỡ bơi trơn thủy động ........................ 11
Cụm trục chính sử dụng ổ bơi trơn thủy tĩnh ............................... 16
1.2 Tình hình nghiên cứu về ổ trục chính bơi trơn thủy tĩnh ........................ 22
Tình hình nghiên cứu ngồi 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 CƠNG CỤ ..................................................................................................... 33
2.1 Dầu mỡ bơi 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 bơi trơn thủy tĩnh ................................ 40
Phương trình dịng chảy liên tục navier-stokes ............................ 40
III


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
IV


Nghiên cứu xác định các thông số của cụm trục chính thủy động
phục vụ tính tốn thiết kế cụm ổ thủy tĩnh. .................................. 60
Các giải pháp và kết quả tính tốn cụm ổ trục chính thủy tĩnh máy
mài trịn ngồi 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
bơi trơn thủy tĩnh máy mài trịn ngồi 3K12 .......................................... 75
Phương pháp thực nghiệm xác định độ cứng vững cụm ổ trục chính
bơi trơn thủy tĩnh máy mài trịn ngồi 3K12 ............................... 75
Xây dựng thiết bị thực nghiệm khảo sát độ cứng vững cụm ổ trục
chính bơi trơn thủy tĩnh máy mài trịn 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
bơi 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 bơi 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
V


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 CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG 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

VI


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

l

Chiều dài ổ

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

o

mm

VII


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

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)



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

N

vịng/phút

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

do

đường kính miệng phun

Cd

Hệ số kể đến hình dạng miệng phun

p1 , p2 ,
p4, p3
Np
NC1

NC2

kg/m3
mm

Áp suất trong các buồng dầu;

MPa

Công suất tiêu hao do bơm cấp

kW

Công suất tiêu hao do ma sát của dầu tại vùng tiếp
giáp cầu nối giữa các buồng dầu theo chiều trục
Công suất tiêu hao do ma sát của dầu tại vùng tiếp
giáp mép ổ

kW

kW

NC3

Công suất tiêu hao do ma sát trong buồng dầu

kW

NC

Công suất tiêu hao do ma sát trong ổ

kW
VIII


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 Mơ 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 bơi 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 cơn 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 cơng cụ [31] ............................................. 22
Hình 1.22 Kết cấu cụm ổ trục chính thủy tĩnh tích hợp động cơ không chổi than [32]
IX


.................................................................................................................................. 23
Hình 1.23 Máy mài trục khuỷu CNC Landis LT1 và cụm ổ trục chính bơi 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 dẫn động bằng nước của máy cơng cụ
có độ chính xác siêu cao [41] ................................................................................... 27
Hình 1.27. Một số kết cấu ổ thủy tĩnh được các nhóm nghiên cứu đề xuất ............. 29
Hình 2.1 Sơ đồ phân loại vật liệu bơi trơn và kỹ thuật bơi trơn [24] ....................... 33
Hình 2.2 Phân bố vận tốc của dòng chảy tầng của dầu bơi trơn [24] ....................... 34
Hình 2.3 Sự thay đổi của độ nhớt dầu bôi trơn khi tăng nhiệt độ[24] ...................... 37
Hình 2.4 Đồ thị xác định chỉ số nhớt VI của dầu bơi trơn [24] ................................ 38
Hình 2.5 Cân bằng của phần tử chất lỏng theo phương X [63] ................................ 41
Hình 2.6 Ổ chặn thủy tĩnh có chiều dày vơ hạn [64]................................................ 43
Hình 2.7 Ảnh hưởng của cơ cấu điều khiển lưu lượng tới áp suất buồng dầu [65] . 44
Hình 2.8 Thơng số hình học ống mao dẫn [66] ........................................................ 45
Hình 2.9 Hệ thống điều khiển màng dầu bằng lưu lượng cấp khơng đổi [65] ......... 45
Hình 2.10 Van Royle điều khiển màng dầu trong ổ thủy tĩnh [66] .......................... 46
Hình 2.11 Cơ cấu điều khiển màng dầu ổ thủy tĩnh bằng miệng phun [66] ............ 46
Hình 2.12 Khả năng tải của ổ thủy tĩnh phụ thuộc vào số buồng dầu [24] .............. 47

Hình 2.13 Thơng số hình học đặc trưng của ổ (a) và sự phụ thuộc của tổn thất cơng
suất vào các thơng số hình học đặc trưng của ổ (b).................................................. 48
Hình 2.14 Ổ thủy tĩnh 4 buồng dầu .......................................................................... 49
Hình 2.15 Phân bố áp suất trong ổ đỡ thủy tĩnh 4 buồng dầu .................................. 50
Hình 2.16 Sự phụ thuộc của ps/ptb vào ε................................................................... 52
X


Hình 3.1 Sự phụ thuộc các thơng số đặc trưng của ổ thủy động  = 1300, zul =
0,7...1.[22]................................................................................................................. 62
Hình 3.2 Các thơng số hình học cơ bản của một mảnh bạc trong ổ thủy động [22] 62
Hình 3.3 Xác định φF theo Ɛ và φ1 [22] .................................................................... 63
Hình 3.4 Xác đinh lực ma sát theo Ɛ và b/d [22] ...................................................... 63
Hình 3.5 Xác định φF theo Ɛ và φ1 [22] .................................................................... 63
Hình 3.6 Hai kiểu ổ thủy tĩnh theo cấu hình buồng dầu ........................................... 66
Hình 3.7 Sơ đồ chịu tải của ổ thủy tĩnh 4 buồng dầu ............................................... 66
Hình 3.8 Bạc đồng của cụm ổ thủy tĩnh sau khi gia cơng ........................................ 70
Hình 3.9 Kết cấu cụm ổ trục chính thủy tĩnh máy mài trịn ngồi 3K12 ................. 71
Hình 3.10 Sơ đồ nguyên lý hệ thống bôi trơn trong ổ thủy tĩnh cho trục chính [24]72
Hình 3.11 Kết cấu bính tích áp có vách ngăn [79] ................................................... 74
Hình 3.12 Bình tích áp piston sử dụng trong nguồn dầu của hệ thống bơi trơn thủy
tĩnh [80] .................................................................................................................... 74
Hình 3.13 Sơ đồ nguyên lý xác định độ cứng vững của cụm trục chính máy mài trịn
ngồi ......................................................................................................................... 76
Hình 3.14 Hệ thống thiết bị khảo sát độ cứng vững ................................................. 78
Hình 4.1 Sơ đồ 8 điểm xác định chuyển vị tâm trục trên chu vi trục thủy tĩnh ....... 85
Hình 4.2 Chuyển vị trung bình tâm trục khi dầu bơi trơn có độ nhớt 1,67 mPa.s ... 90
Hình 4.3 Mối liên hệ giữa độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ với áp suất dầu bôi
trơn và tải trọng đặt lên trục khi dùng dầu có độ nhớt 1,67 mPa.s........................... 90
Hình 4.4 Chuyển vị trung bình của tâm trục khi dầu bơi trơn có độ nhớt 5,19 mPa.s

.................................................................................................................................. 93
Hình 4.5 Mối liên hệ giữa độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ với áp suất dầu bôi
trơn và tải trọng đặt lên trục khi dùng dầu có độ nhớt 5,19 mPa.s........................... 94
Hình 4.6 Chuyển vị trung bình của tâm trục khi dầu bơi trơn có độ nhớt 8,72 mPa.s
XI


.................................................................................................................................. 96
Hình 4.7 Mối liên hệ giữa độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ với áp suất dầu bôi
trơn và tải trọng đặt lên trục khi dầu có độ nhớt 8,72 mPa.s .................................... 97
Hình 4.8 Mối liên hệ giữa độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ với độ nhớt và áp suất
dầu bôi trơn khi tải trọng đặt lên trục 500N ........................................................... 100
Hình 4.9 Mối quan hệ giữa độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ với độ nhớt và áp suất
dầu bôi trơn khi tải trọng đặt lên trục 1000N ......................................................... 103
Hình 4.10 Mối liên hệ giữa độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ thủy tĩnh với áp suất
và độ nhớt dầu bôi trơn khi trục chịu tải 1500 N ................................................... 105
Hình 4.11 Mối liên hệ giữa độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ với độ nhớt và tải
trọng hướng kính khi áp suất dầu bơm 3 MPa ....................................................... 107
Hình 4.12 Mối liên hệ giữa độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ với độ nhớt và tải
trọng hướng kính khi áp suất dầu bơm 4 MPa ....................................................... 108
Hình 4.13 Mối liên hệ giữa độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ với độ nhớt và tải
trọng hướng kính khi áp suất dầu bơm 3 MPa ....................................................... 110
Hình PL1.1. Thiết kế chi tiết trục của cụm ổ bơi trơn thủy tĩnh trục chính máy mài
trịn ngồi 3K12 ...................................................................................................... 120
Hình PL1.2. Thiết kế chi tiết bạc bên trái (bạc phía lắp đá mài) của cụm ổ trục chính
thủy tĩnh máy mài trịn ngồi 3K12 ........................................................................ 121
Hình PL1.3 Thiết kế bạc phải (bạc phía lắp puly) của cụm ổ trục chính thủy tĩnh 122

XII

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1 Chuyển đổi đơn vị đo căn cứ theo cS [24] ................................................ 36
Bảng 2.2 Phương trình quan hệ độ nhớt – nhiệt độ [62] .......................................... 36
Bảng 2.3 Độ nhớt động lực học và hệ số  của một số dầu bôi trơn thông dụng [62]
.................................................................................................................................. 39
Bảng 2.4 Giá trị của hàm số A và B theo ε [22] ....................................................... 53
Bảng 3.1 Chiều dầy màng dầu tối thiểu theo U [22] ................................................ 61
Bảng 4.1 Ma trận thực nghiệm ................................................................................. 84
Bảng 4.2 Tổng hợp kết quả thực nghiệm theo quy hoạch 2k+1 ............................... 87
Bảng 4.3 Trung bình chuyển vị của tâm trục và độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ
khi độ nhớt 1,67 mPa.s và áp suất 3 MPa................................................................. 88
Bảng 4.4 Trung bình chuyển vị của tâm trục và độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ
khi độ nhớt của dầu 1,67 mPa.s và áp suất 4 MPa ................................................... 89
Bảng 4.5 Trung bình chuyển vị tâm trục của cụm ổ trục và độ cứng vững tổng cộng
của cụm ổ khi độ nhớt 1,67 mPa.s và áp suất 5 MPa ............................................... 89
Bảng 4.6 Chuyển vị của tâm trục và độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ theo tải trọng
và áp suất dầu khi độ nhớt 1,67 mPa.s ..................................................................... 90
Bảng 4.7 Trung bình chuyển vị của tâm trục và độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ
khi độ nhớt 5,19 mPa.s và áp suất 3 MPa................................................................. 92
Bảng 4.8 Trung bình chuyển vị của tâm trục và độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ
khi độ nhớt 5,19 mPa.s và áp suất 4 MPa................................................................. 92
Bảng 4.9 Trung bình chuyển vị của tâm trục và độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ
khi độ nhớt 5,19 mPa.s và áp suất 5 MPa................................................................. 92
Bảng 4.10 Chuyển vị của tâm trục và độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ theo tải
trọng và áp suất dầu khi độ nhớt 5,19 mPa.s ............................................................ 93
Bảng 4.11 Trung bình chuyển vị của tâm trục và độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ
khi độ nhớt 8,72 mPa.s và áp suất 3 MPa................................................................. 95
XIII

Bảng 4.12 Trung bình chuyển vị của tâm trục và độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ
khi độ nhớt 8,72 mPa.s và áp suất 4 MPa................................................................. 95
Bảng 4.13 Trung bình chuyển vị của tâm trục và độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ
khi độ nhớt 8,72 mPa.s và áp suất 5 MPa................................................................. 95
Bảng 4.14 Trung bình chuyển vị của tâm trục và độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ
theo tải trọng và áp suất dầu khi độ nhớt 8,72 mPa.s ............................................... 96
Bảng 4.15 Trung bình chuyển vị của tâm trục và độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ
tương ứng với tải trọng 500N và áp suất dầu 3 MPa................................................ 98
Bảng 4.16 Trung bình chuyển vị của tâm trục và độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ
tương ứng với tải trọng 500N và áp suất dầu 4 MPa................................................ 99
Bảng 4.17 Trung bình chuyển vị của trục và độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ khi
tải trọng tác dụng 500N và áp suất dầu 5 MPa ......................................................... 99
Bảng 4.18 Trung bình chuyển vị của tâm trục và độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ
theo áp suất và độ nhớt dầu bôi trơn khi tải trọng hướng kính 500N....................... 99
Bảng 4.19 Trung bình chuyển vị của tâm trục và độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ
theo độ nhớt khi tải trọng hướng kính 1000N, áp suất dầu 3MPa ......................... 101
Bảng 4.20 Trung bình chuyển vị của tâm trục và độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ
theo độ nhớt khi tải trọng hướng kính 1000N, áp suất dầu 4 MPa ........................ 101
Bảng 4.21 Trung bình chuyển vị của tâm trục và độ cứng vững tổng cộng của ổ theo
độ nhớt khi tải trọng hướng kính 1000N, áp suất dầu 5 MPa ................................ 101
Bảng 4.22 Trung bình chuyển vị của tâm trục và độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ
theo áp suất và độ nhớt dầu bôi trơn khi tải trọng đặt lên trục 1000N ................... 102
Bảng 4.23 Trung bình chuyển vị của tâm trục và độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ
theo độ nhớt khi tải trọng 1500N, áp suất dầu 3 MPa ............................................ 103
Bảng 4.24 Trung bình chuyển vị của tâm trục và độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ
theo độ nhớt khi tải trọng 1500N, áp suất dầu 4 MPa ............................................ 104
Bảng 4.25 Trung bình chuyển vị của tâm trục và độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ
theo độ nhớt khi tải trọng 1500N, áp suất dầu 5 MPa ............................................ 104
XIV

Bảng 4.26 Trung bình chuyển vị của tâm trục và độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ
theo áp suất và độ nhớt dầu bôi trơn khi tải trọng đặt lên trục 1500N ................... 104
Bảng 4.27 Trung bình chuyển vị của tâm trục và độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ
theo độ nhớt và tải trọng hướng kính khi áp suất dầu bơm 3 MPa ........................ 107
Bảng 4.28 Trung bình chuyển vị của tâm trục và độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ
theo độ nhớt và tải trọng hướng kính khi áp suất dầu bơm 4 MPa ........................ 108
Bảng 4.29 Trung bình chuyển vị của tâm trục và độ cứng vững tổng cộng của cụm ổ
theo độ nhớt và tải trọng hướng kính khi áp suất dầu bơm 5 MPa ........................ 109
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) ............................................................... 123
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) ............................................................... 124
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) ............................................................... 125
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) .............................................................. 126
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)................................................................ 127
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)................................................................ 128
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)................................................................. 129
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)............................................................... 130
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) ............................................................. 131

XV

MỞ ĐẦU
1.

Lý do lựa chọn đề tài

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 cơng. 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 cơng cụ nói chung, máy mài nói riêng.
Cụm ổ trục chính máy mài sử dụng cơng 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 cơng.
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 trịn ngồi
cỡ trung và độ chính xác của chi tiết gia cơng đã được quan tâm nghiên cứu, tuy nhiên
mới dừng lại ở các ảnh hưởng của các thông số đơn lẻ.
Các kết quả nghiên cứu bước đầu cho thấy khả năng tải và độ cứng vững của
ổ trục chính bơi trơn thủy tĩnh phụ thuộc vào chế độ bôi trơn với các thông số cơ bản
như độ nhớt động lực (sau đây gọi tắt là độ nhớt dầu), chiều dày màng dầu, áp suất
v.v..
Từ những vấn đề nêu trên cho thấy việc “nghiên cứu ảnh hưởng của một số

thông số bôi trơn thủy tĩnh đến độ cứng vững của cụm ổ trục chính thủy tĩnh máy mài
trịn ngồi 3K12” là cần thiết, tạo cơ sở khoa học cho việc tính tốn, thiết kế, chế tạo
và đánh giá độ cứng vững cụm ổ trục chính thủy tĩnh của máy cơng cụ và thiết bị
cơng nghiệp trong đó có máy mài trịn ngồi. Đó chính là lý do nghiên cứu sinh lựa
1


chọn đề tài nghiên cứu của luận án.

2.

Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án
a. Mục đích nghiên cứu:

Mục đích chung: Nâng cao độ cứng vững của cụm trục chính máy mài trên cơ
sở lựa chọn bộ thông số bôi trơn thủy tĩnh phù hợp với bộ thơng số hình học đạt được
khi chế tạo.
Mục tiêu cụ thể:
 Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số bơi trơn đến chất lượng cụm ổ
trục chính thủy tĩnh nói chung và độ cứng vững nói riêng trên máy
3K12.
 Thực nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của tải trọng, độ nhớt và áp suất
dầu bôi trơn tới độ cứng vững của cụm ổ trục chính bơi trơn thủy tĩnh
của máy 3K12.

b. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
Đối tượng nghiên cứu: Cụm ổ trục chính bơi trơn thủy tĩnh máy mài trịn ngồi
3K12.
Phạm vi nghiên cứu: Phạm vi nghiên cứu của luận án bao gồm:
 Cụm ổ trục chính máy mài trịn ngồi bơi trơn thủy tĩnh có kích thước cơ bản:

Trục dài 535 mm, đường kính ổ 70mm, chiều rộng ổ 56 mm, chiều dày mép ổ
14 mm, khe hở hướng kính của ổ: 21 μm.
 Bộ thơng số bôi trơn thủy tĩnh thay đổi trong phạm vi: áp suất bơm dầu 3 – 5
MPa, độ nhớt động lực của dầu: 1,67 – 8,72 mPa.s.
 Đánh giá độ cứng vững của cụm ổ trục chính với các chế độ bôi trơn thủy tĩnh
ở trạng thái tĩnh.
Phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm:
Lý thuyết: Nghiên cứu lý thuyết bơi trơn thủy tĩnh và tính tốn các thơng số
bơi trơn thủy tĩnh cho cụm ổ trục chính máy mài trịn ngồi 3K12.

2


Thực nghiệm: Xác định quy luật biến thiên của độ cứng vững cụm ổ trục chính
bơi trơn thủy tĩnh máy mài trịn ngồi 3K12 được chế tạo với tải trọng, độ nhớt và áp
suất dầu thay đổi trong vùng lựa chọn nhằm xác thực độ tin cậy của kết quả nghiên
cứu lý thuyết.

3.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:

Ý nghĩa khoa học:
Xác định được vùng thông số thủy tĩnh phù hợp với các thơng số hình học đạt
được khi chế tạo cho độ cứng vững hợp lý.
Xây dựng được mối quan hệ giữa độ nhớt, áp suất dầu bơi trơn và tải trọng
hướng kính với độ cứng vững của cụm trục chính, là nguyên nhân chính ảnh hưởng
đến độ chính xác và chất lượng bề mặt chi tiết gia cơng trên máy mài trịn ngồi nói
chung và máy mài trịn ngồi 3K12 nói riêng.
Xây dựng được hàm hồi quy thực nghiệm mô tả mối quan hệ giữa độ cứng

vững cụm ổ trục chính thủy tĩnh với độ nhớt, áp suất dầu bơi trơn và tải trọng hướng
kính đặt lên trục.
Kết quả nghiên cứu làm phong phú thêm lý thuyết bôi trơn thủy tĩnh; làm tài
liệu tham khảo trong nghiên cứu, tính tốn thiết kế, chế tạo cụm ổ trục chính bơi trơn
thủy tĩnh máy cơng cụ; trong hoạt động giảng dạy và đào tạo chuyên ngành.
Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu đã xác định được giá trị các thông số
bôi trơn hợp lý để cụm ổ trục chính thủy tĩnh làm việc ổn định dựa trên tiêu chí độ
cứng vững của ổ. Đặc biệt, cho phép lựa chọn chế độ bôi trơn hợp lý căn cứ vào dung
sai chế tạo cụ thể của cụm ổ dựa trên cơ sở độ cứng vững.

4.

Điểm mới của luận án

- Xác định được bộ thông số bôi trơn thủy tĩnh phù hợp cho từng cụm ổ trục
chính thủy tĩnh có bộ thơng số kích thước hình học cụ thể sau gia công trên cơ sở
dung sai chế tạo.
- Đã chế tạo được được cụm ổ trục chính thủy tĩnh đầu tiên ở Việt Nam, phù
hợp với điều kiện công nghệ chế tạo trong nước hiện có, phục vụ cho nghiên cứu thực
3


nghiệm.
- Xây dựng được hệ thống thiết bị và phương pháp thực nghiệm khảo sát độ
cứng vững cụm ổ trục chính bơi trơn thủy tĩnh máy mài trịn ngồi.

5.

Bố cục của luận án.

Luận án được bố cục thành 4 chương:
Chương 1. Tổng quan về cụm trục chính máy cơng cụ.
Chương 2: Cơ sở lý thuyết bôi trơn thủy tĩnh trục chính máy cơng cụ.
Chương 3: Phương pháp nghiên cứu và thiết bị thực nghiệm.
Chương 4: Thực nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng các thông số bôi trơn thủy tĩnh
đến độ cứng vững cụm ổ trục chính máy mài trịn ngồi 3K12.
Kết luận và kiến nghị.

4


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CỤM TRỤC CHÍNH MÁY
CƠNG CỤ
1.1 Cụm trục chính máy cơng cụ
Cụm trục chính là cụm chi tiết rất quan trọng của máy công cụ do chuyển động
của nó trực tiếp tạo ra chuyển động tương đối giữa dụng cụ cắt và chi tiết gia công
(chuyển động tạo hình của máy). Mặt khác, trục chính cũng là cơ cấu trực tiếp cung
cấp cơng suất để bóc tách kim loại trong q trình gia cơng, là một phần trong chuỗi
lực giữa cấu trúc của máy, dụng cụ và phơi. Do đó độ chính xác, rung động của trục
chính trong q trình gia cơng sẽ trực tiếp ảnh hưởng tới độ chính xác kích thước
cũng như chất lượng bề mặt chi tiết gia cơng.
Độ chính xác của trục chính được quyết định bởi cơng nghệ chế tạo trục. Trong
khi đó rung động của trục chính lại phụ thuộc vào tải trọng đặt lên trục (chủ yếu là
lực cắt) và cụm kết cấu ổ đỡ trục. Cụm trục chính máy cơng cụ nói chung cần đảm
bảo các u cầu cơ bản sau đây [1]:
– Độ chính xác chuyển động quay: được đo bằng độ đảo đầu trước trục chính
theo phương hướng kính và dọc trục. Sự sai lệch chuyển động quay so với lý
thuyết là một trong những nguyên nhân chủ yếu gây ra sai số gia công trên
máy.
– Độ cứng vững của cụm trục chính: Xác định theo dịch chuyển đầu trước trục

chính, bao gồm độ cứng vững của bản thân trục chính và các ổ trục chính. Độ
cứng vững theo phương hướng kính và dọc trục có ảnh hưởng lớn đến độ chính
xác gia cơng.
– Tính chịu rung: Rung động của cụm trục chính ảnh hưởng đến độ nhám bề
mặt và hạn chế chế độ gia công cho phép trên máy. Ngoài ra đối với các máy
cao tốc cịn có khả năng gây ra hiện tượng cộng hưởng.
– Tuổi thọ của cụm trục chính, đặc biệt là tuổi thọ của ổ, tức là thời gian làm
việc của ổ đảm bảo độ chính xác quay ban đầu. Yêu cầu này đặc biệt quan
trọng đối với ổ trục chính dùng ổ lăn.
– Độ tin cậy: Cụm trục chính phải đảm bảo hoạt động với độ tin cậy cao, xác
5


suất xảy ra các hư hỏng bất thường thấp.
– Giảm thiểu ảnh hưởng của biến dạng nhiệt. Biến dạng nhiệt của cụm trục chính
có ảnh hưởng quan trọng đến độ chính xác gia cơng. Các ổ trục chính làm việc
với số vịng quay cao ln là nguồn nhiệt lớn gần với miền gia công.
– Kết cấu gá đặt dụng cụ hoặc phôi. Yêu cầu định tâm và kẹp chặc dụng cụ cắt
hay chi tiết gia cơng một cách chính xác, nhanh chóng, tin cậy. Đối với các
máy hiện đại, khuynh hướng tự động hoá gá đặt dụng cụ hay chi tiết được chú
trọng.
Trong kết cấu cụm trục chính, ổ trục là chi tiết chịu toàn bộ các lực tác động
lên trục và dập tắt các rung động của trục chính khi tải trọng ngồi thay đổi. Ổ đỡ trục
chính máy cơng cụ hiện nay có 3 loại chính: Ổ lăn (ổ bi và ổ đũa), ổ thủy động và ổ
thủy tĩnh. Yêu cầu cơ bản đối với ổ trục chính máy cơng cụ nói chung [2]:
– Đảm bảo chuyển động chính xác theo hướng trục và hướng kính khi lực tác
dụng và tải thay đổi. Độ chính xác này càng cao đối với ổ trục chính máy gia
cơng tinh. Độ đảo của đầu trục chính có kích thước trung bình cần trong giới
hạn 0,01 – 0,03mm; đối với máy chính xác chỉ cho phép vài μm.
– Đảm bảo tuổi thọ cao. Ổ trục cần phải chịu được tải trọng động. Yêu cầu này

đặc biệt quan trọng đối với trục chính làm việc ở tốc độ cao.
– Điều chỉnh được khe hở dễ dàng. Tùy theo điều kiện làm việc và u cầu kỹ
thuật, ổ trục chính máy cơng cụ có thể là ổ trượt hoặc ổ lăn.
– Đối với ổ lăn có độ chính xác thơng thường chỉ dùng làm ổ trục chính máy gia
cơng thơ. Đối với trục chính các loại máy cơng cụ gia cơng chính xác hoặc
máy gia cơng lần cuối phải dùng ổ lăn có độ chính xác cao. Ổ lăn thường dùng
cho trục chính của những máy có lực cắt nhỏ.
– Ổ trượt dùng làm ổ trục chính cho máy có lực tác dụng lớn. Ổ trượt phù hợp
cho ổ trục chính của những máy gia cơng chính xác, đặc biệt là trục chính của
máy mài. Ổ trượt dùng trong trục chính máy cơng cụ thường là ổ trượt bôi trơn
ướt bằng dầu theo hai nguyên lý: trơn thủy động và trơn thủy tĩnh.
Cụm trục chính sử dụng ổ lăn
Ổ lăn dùng để đỡ các chi tiết dạng trục có chuyển động quay. Ổ lăn nói chung
6


có cấu tạo gồm 3 thành phần chính: vành trong (ca trong), vành ngồi (ca ngồi), con
lăn, vịng cách (Hình 1.1), ngồi ra có thể có thêm các chi tiết phụ như vịng chắn mỡ,
chắn dầu…
1: vịng ngồi (ca ngồi),
2: vịng trong (ca trong),
3: con lăn,
4: vịng cách

Hình 1.1 Kết cấu đặc trưng của ổ lăn [3]

Hình 1.2 Một số loại ổ lăn thông dụng trong chế tạo máy [3]
a) Ổ bi cầu đỡ chặn, b) ổ bi cầu đỡ - chặn một chiều tiếp xúc góc, c) ổ bi cầu tự lựa
2 dãy, d) ổ đũa, e) ổ đũa côn, f) ổ đũa 2 dãy tự lựa, g) ổ kim h) ổ bi chặn
Căn cứ theo cấu tạo của con lăn thì ổ lăn có 3 dạng: ổ bi, ổ đũa và ổ kim. Căn

cứ theo chức năng làm việc, ổ lăn có thể được phân loại thành 3 dạng: ổ đỡ, ổ chặn
và ổ đỡ chặn… Hình 1.2 thể hiện một số dạng ổ lăn thông dụng trong chế tạo máy
Một số ưu nhược điểm của ổ lăn:
7


o Ma sát trong ổ là ma sát lăn nhỏ hơn ma sát trượt thuần túy nên tổn thất
công suất nhỏ, khơng có dịch chuyển theo kiểu bước nhảy.
o Ổ lăn các loại được tiêu chuẩn hóa nên có chất lượng cao, tính lắp lẫn
cao.
o Kết cấu được tiêu chuẩn hóa, đơn giản dễ lắp đặt, sửa chữa, bảo dưỡng,
thay thế.
o Ổ lăn có độ cứng vững cao, khả năng tải lớn.
o Các kết cấu ổ đều được tính tốn thiết kế đảm bảo dễ bảo dưỡng bôi
trơn cũng như thay thế khi cần thiết.
o Lực quán tính tác dụng vào con lăn khá lớn khi làm việc với vận tốc
cao, có thể làm phá hỏng vịng cách.
Bên cạnh các ưu điểm kể trên, ổ lăn vẫn còn tồn tại một số nhược điểm sau:
o Trong ổ lăn tồn tại tiếp xúc trực tiếp giữa các bề mặt có chuyển động
nên ma sát sẽ gây mòn, ảnh hưởng tới tuổi thọ, độ tin cậy của cụm kết
cấu ổ.
o Nhiệt sinh ra trong q trình tiếp xúc ma sát làm nóng ổ, thậm chí gây
biến dạng các chi tiết nếu khơng được bôi trơn, làm mát đầy đủ. Đặc
biệt là các ổ lăn làm việc với tốc độ cao.
o Đặc biệt khó bơi trơn, làm mát đối với các ổ làm việc với tốc độ cao do
lực quán tính ly tâm sẽ làm văng hết các chất bôi trơn, làm mát trên bề
mặt con lăn và không đảm bảo điều kiện bôi trơn cho ổ.
o

Tiếp xúc của các con lăn là tiếp xúc điểm (ổ bi) hoặc tiếp xúc đường (ổ

lăn) (tiếp xúc Hertz) nên khả năng chịu va đập và rung động kém, ồn
khi làm việc với tốc độ cao.

o

Lực quán tính ly tâm tác động lên các con lăn làm tăng ma sát giữa các
con lăn với vách ổ, tăng khả năng sinh nhiệt trên ổ, dễ gây vỡ ổ.

Với các ưu điểm trên, ổ lăn được ứng dụng phổ biến và rộng rãi trong các cụm
trục chính máy cơng cụ. Hình 1.3 thể hiện sơ đồ kết cấu cụm trục chính sử dụng ổ lăn
[4]. Hình 1.4 là mặt cắt dọc cụm trục chính máy phay cao tốc sử dụng ổ lăn được phát
triển bởi công ty sản xuất cụm trục chính GMN Paul Müller Industrie GmbH [5].
8