Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Tải Ngoài Và Tốc Độ Quay Đến Tuổi Thọ, Độ Tin Cậy Của Cụm Ổ Trục Chính Máy Tiện CNC

• Tác giả: Phạm Minh Tâm
• Người hướng dẫn: TS. Phạm Văn Hùng
• Trường học: Đại học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí
• Đề tài: Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Tải Ngoài Và Tốc Độ Quay Đến Tuổi Thọ, Độ Tin Cậy Của Cụm Ổ Trục Chính Máy Tiện CNC
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CỤM TRỤC CHÍNH MÁY TIỆN CNC
• 1.1. Cụm trục chính máy tiện CNC
• 1.2. Máy tiện CNC và ứng dụng trong công nghiệp
• 1.3. Các yêu cầu kỹ thuật của cụm trục chính máy tiện CNC
• 1.4. Kết cấu cụm trục chính máy tiện CNC
• 1.5. Cụm ổ trục chính máy tiện CNC
• 1.6. Các kết cấu cụm ổ trục chính
• 1.7. Tải đặt trước trên cụm ổ trục chính của máy công cụ
• 1.8. Một số dạng hỏng của cụm ổ trục chính
• 1.9. Tổng quan về tuổi thọ và độ tin cậy của cụm ổ trục chính máy công cụ CNC
• 1.10. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
• 1.11. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.12. Xác định vấn đề cần nghiên cứu
• KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN TUỔI THỌ VÀ ĐỘ TIN CẬY CỤM Ổ TRỤC CHÍNH MÁY CÔNG CỤ CNC
• 2.1. Tính toán tuổi thọ và độ tin cậy của cụm ổ trục chính theo chỉ tiêu bền mỏi
• 2.2. Tuổi thọ cụm ổ trục chính
• 2.3. Độ tin cậy cụm ổ trục chính
• 2.4. Tính toán tuổi thọ và độ tin cậy cụm ổ trục chính theo chỉ tiêu mòn
• 2.5. Các giai đoạn của quá trình mòn cụm ổ trục chính
• 2.6. Tính toán tuổi thọ và độ tin cậy cụm ổ trục chính theo chỉ tiêu mòn
• 2.7. Tính toán tuổi thọ và độ tin cậy cụm ổ trục chính theo chỉ tiêu cứng vững
• 2.8. Các giai đoạn suy giảm độ cứng vững
• 2.9. Tính toán tuổi thọ và độ tin cậy cụm ổ trục chính theo chỉ tiêu cứng vững
• 2.10. Đánh giá chất lượng cụm ổ trục chính trên cơ sở rung động
• 2.11. Rung động và phân tích rung động
• 2.12. Cấu trúc cơ bản của tín hiệu rung động trên cụm ổ trục chính
• 2.13. Phân tích và xử lý tín hiệu rung động
• 2.14. Rung động của cụm ổ trục chính máy tiện CNC
• KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
• 3. CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG HỆ THỐNG THIẾT BỊ THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH LƯỢNG MÒN, ĐỘ CỨNG VỮNG VÀ RUNG ĐỘNG CỤM Ổ TRỤC CHÍNH MÁY TIỆN CNC
• 3.1. Mục đích và yêu cầu thực nghiệm
• 3.2. Xây dựng, tích hợp hệ thống thiết bị thực nghiệm
• 3.3. Đối tượng nghiên cứu
• 3.4. Xây dựng thiết bị thực nghiệm
• 3.5. Tổ hợp máy thực nghiệm
• 3.6. Quy hoạch và xử lý số liệu thực nghiệm
• 3.7. Trình tự tiến hành thực nghiệm
• KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ TÍNH TOÁN TUỔI THỌ, ĐỘ TIN CẬY CỤM Ổ TRỤC CHÍNH MÁY TIỆN CNC
• 4.1. Quan hệ giữa thời gian điều chỉnh và giá trị đại lượng đặc trưng của rung động với tải ngoài và tốc độ quay theo chỉ tiêu mòn
• 4.2. Kết quả thực nghiệm mối quan hệ giữa lượng mòn U và giá trị đại lượng đặc trưng của rung động RMS theo thời gian t
• 4.3. Xác định hàm hồi quy giữa giá trị giới hạn của đại lượng đặc trưng rung động [RMS]U và thời gian điều chỉnh TdcU theo lượng mòn giới hạn [U]
• 4.4. Sự phụ thuộc giữa thời gian điều chỉnh TdcU, giá trị giới hạn của đại lượng đặc trưng rung động [RMS]U theo tải ngoài P và tốc độ quay n
• 4.5. Quan hệ giữa thời gian điều chỉnh và giá trị đại lượng đặc trưng của rung động với tải ngoài và tốc độ quay theo chỉ tiêu cứng vững
• 4.6. Kết quả thực nghiệm mối quan hệ giữa độ cứng vững J và giá trị đại lượng đặc trưng của rung động RMS theo thời gian t
• 4.7. Xác định hàm hồi quy giữa thời gian điều chỉnh TdcJ và giá trị giới hạn của đại lượng đặc trưng rung động [RMS]J theo độ cứng vững giới hạn [J]
• 4.8. Sự phụ thuộc giữa thời gian điều chỉnh TdcJ, giá trị giới hạn của đại lượng đặc trưng rung động [RMS]J theo tải ngoài P và tốc độ quay n
• 4.9. Tính toán tuổi thọ theo độ tin cậy của cụm ổ trục chính
• 4.10. Kết quả thực nghiệm tại tâm quy hoạch trong điều kiện bôi trơn tiêu chuẩn
• 4.11. Tuổi thọ trung bình của cụm ổ trục chính máy tiện CNC Eclipse 300
• KẾT LUẬN CHƯƠNG 4
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Tải Ngoài Và Tốc Độ Quay

Nghiên cứu ảnh hưởng của tải ngoài và tốc độ quay đến tuổi thọ cụm ổ trục chính máy tiện CNC là một lĩnh vực quan trọng trong kỹ thuật cơ khí. Cụm ổ trục chính đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo độ chính xác và hiệu suất của máy tiện CNC. Việc hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến tuổi thọ của cụm ổ trục chính giúp cải thiện quy trình sản xuất và giảm thiểu chi phí bảo trì.

1.1. Tầm Quan Trọng Của Cụm Ổ Trục Chính Trong Máy Tiện CNC

Cụm ổ trục chính là bộ phận quyết định đến độ chính xác và hiệu suất của máy tiện CNC. Nó chịu trách nhiệm cho việc truyền động và định vị chính xác các chi tiết trong quá trình gia công.

1.2. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Tuổi Thọ Cụm Ổ Trục Chính

Tuổi thọ của cụm ổ trục chính bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như tải ngoài, tốc độ quay, và điều kiện làm việc. Việc phân tích các yếu tố này giúp xác định thời điểm bảo trì và điều chỉnh kịp thời.

II. Vấn Đề Và Thách Thức Trong Nghiên Cứu Tuổi Thọ Cụm Ổ Trục Chính

Một trong những thách thức lớn trong nghiên cứu tuổi thọ cụm ổ trục chính là việc xác định chính xác các yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy và tuổi thọ. Các vấn đề như mòn, rung động và tải trọng không ổn định có thể dẫn đến hỏng hóc sớm.

2.1. Mòn Và Ảnh Hưởng Đến Độ Tin Cậy

Mòn là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến giảm độ tin cậy của cụm ổ trục chính. Việc theo dõi và đánh giá mức độ mòn giúp dự đoán thời gian bảo trì.

2.2. Rung Động Và Tác Động Đến Tuổi Thọ

Rung động không chỉ ảnh hưởng đến độ chính xác mà còn làm giảm tuổi thọ của cụm ổ trục chính. Phân tích rung động là một phương pháp hiệu quả để đánh giá tình trạng của cụm ổ trục.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Tải Ngoài Và Tốc Độ Quay

Để nghiên cứu ảnh hưởng của tải ngoài và tốc độ quay đến tuổi thọ cụm ổ trục chính, các phương pháp thực nghiệm và mô phỏng được áp dụng. Việc sử dụng các thiết bị đo lường hiện đại giúp thu thập dữ liệu chính xác.

3.1. Thiết Bị Thực Nghiệm Và Quy Trình Đo Lường

Hệ thống thiết bị thực nghiệm được thiết kế để đo lường các thông số như mòn, độ cứng vững và rung động của cụm ổ trục chính trong điều kiện tải khác nhau.

3.2. Phân Tích Dữ Liệu Và Kết Quả Thực Nghiệm

Dữ liệu thu thập được sẽ được phân tích để xác định mối quan hệ giữa tải ngoài, tốc độ quay và tuổi thọ cụm ổ trục chính. Kết quả sẽ cung cấp thông tin quý giá cho việc tối ưu hóa quy trình sản xuất.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Nghiên Cứu Trong Ngành Công Nghiệp

Nghiên cứu này không chỉ có giá trị lý thuyết mà còn có ứng dụng thực tiễn cao trong ngành công nghiệp chế tạo máy. Việc áp dụng các kết quả nghiên cứu giúp nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm thiểu chi phí bảo trì.

4.1. Tăng Cường Độ Tin Cậy Của Máy Tiện CNC

Bằng cách áp dụng các phương pháp nghiên cứu, các nhà sản xuất có thể cải thiện độ tin cậy của máy tiện CNC, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm.

4.2. Giảm Chi Phí Bảo Trì Và Sửa Chữa

Nghiên cứu giúp xác định thời điểm bảo trì hợp lý, từ đó giảm thiểu chi phí sửa chữa và tăng thời gian hoạt động của máy.

V. Kết Luận Và Tương Lai Của Nghiên Cứu

Nghiên cứu ảnh hưởng của tải ngoài và tốc độ quay đến tuổi thọ cụm ổ trục chính máy tiện CNC mở ra nhiều hướng đi mới cho các nghiên cứu tiếp theo. Việc tiếp tục nghiên cứu và phát triển các công nghệ mới sẽ giúp nâng cao hiệu quả và độ tin cậy của máy móc.

5.1. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo

Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc phát triển các vật liệu mới cho cụm ổ trục chính nhằm tăng cường độ bền và khả năng chịu tải.

5.2. Tích Hợp Công Nghệ Mới Vào Quy Trình Sản Xuất

Việc tích hợp công nghệ mới như IoT và AI vào quy trình sản xuất sẽ giúp nâng cao khả năng giám sát và quản lý tình trạng của máy tiện CNC.