1 UBND THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƢỜNG NĂM HỌC 2019-2020 TÊN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA NHÁM BỀ MẶT TỚI CHẤT LƢỢNG LÀM VIỆC CỦA Ổ KHÍ Mã số đề tài: ĐT.04 Chủ nhiệm đề tài: TS.Tạ Thị Thúy Hương Đơn vị: Khoa Điện – Cơ Hải phòng 6/2020 2 MỤC LỤC 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc. Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc.
TÍNH CẤP THIẾT. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI. ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU. Đối tƣợng nghiên cứu.
Phạm vi nghiên cứu. CÁCH TIẾP CẬN, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Cách tiếp cận. Phƣơng pháp nghiên cứu.
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU.8 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHÁM BỀ MẶT .Sai lệch hình dáng, sóng và nhám bề mặt .Sai lệch hình dáng .Sóng bề mặt .Nhám bề mặt. Các chỉ tiêu đánh giá nhám bề mặt. Thông số nhám 2D. Thông số nhám 3D.3 Phƣơng pháp đo nhám bề mặt.
Phƣơng pháp đo theo mặt. Phƣơng pháp đo chép hình. 21 CHƢƠNG 2: ẢNH HƢỞNG CỦA NHÁM TỚI CHẤT LƢỢNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY .1 Xét ảnh hƣởng của thông số công nghệ tới nhám bề mặt. Ảnh hƣởng của chế độ gia công.
Ảnh hƣởng do đặc tính của đá mài. Ảnh hƣởng của trạng thái của máy và rung động. Ảnh hƣởng của dung dịch tƣới trơn nguội khi mài .Ảnh hƣởng của nhám tới chất lƣợng làm việc của chi tiết máy .1 Ảnh hƣởng của nhám đến tính chống mòn .2 Ảnh hƣởng của nhám đến độ bền mỏi của chi tiết .3 Ảnh hƣởng của nhám tới tính chống ăn mòn hóa học của lớp bề mặt chi tiết 31 2.4 Ảnh hƣởng của nhám tới độ chính xác của mối ghép. 31 CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA NHÁM TỚI KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA Ổ KHÍ QUAY.
Nguyên lý làm việc của đệm khí. Phân tích ảnh hƣởng của nhám đến chất lƣợng làm việc của ổ khí. Kết cấu ổ khí. Phân tích ảnh hƣởng của nhám bề mặt.Thực nghiệm xác định nhám bề mặt của các chi tiết ổ khí.
Đo độ nhám bề mặt trụ quay. Đo độ nhám bề mặt đệm khí. 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 44 4 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sai lệch hình dạng, sóng và nhám bề mặt .2 Phân loại các thông số nhám bề mặt .3 Những yếu tố cơ bản của Profin nhám bề mặt .4 Chiều dài đo, chiều dài đánh giá và chiều dài chuẩn .5 Độ nhám trung bình Ra .6 Ba bề mặt cùng Ra nhƣng khác nhau về profin .7 Ba bề mặt cùng Ra nhƣng khác nhau về profin .8 Độ nhám bình quân trung bình Rq .9 Bề mặt cùng Ra nhƣng có profin và chiều sâu nhám khác nhau .10 Ry và Rmax .11: Sơ đồ xác định thông số Rz .12 Bộ 14 thông số 3D Birmingham.13 Phƣơng pháp đo tán xạ tích phân toàn phần .14 Sơ đồ khối thiết bị đo chép hình bằng đầu dò tiếp xúc .15 Sơ đồ khối thiết bị đo chép hình bằng đầu dò tiếp xúc .1 Mối liên hệ giữa Ra, lƣợng cắt kim loại đơn vị G và công xuất mài N .3 Mô hình 2 bề mặt tiếp xúc.
Quá trình mài mòn của một cặp chi tiết .5 Quan hệ giữa lƣợng mòn ban đầu u và sai lệch profin trung bình cộng Ra .1 Nguyên lý làm việc của đệm khí .2 Kết cấu ổ khí quay .3: Kết cấu đệm khí phẳng và mạch điện - khí tƣơng đƣơng.4: Kết cấu đệm khí thiết kế. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ của lực nâng so khe hở z khi có ảnh hƣởng của nhám bề mặt Rz.6 Đồ thị đo độ nhám của trục quay ở vị trí đầu (tiết diện 1-1). Đồ thị đo độ nhám của trục quay ở vị trí giữa (tiết diện 2-2). Đồ thị đo độ nhám của trục quay ở vị trí cuối (tiết diện 3-3).
Đồ thị đo độ nhám đệm khí phẳng .10 Đồ thị đo độ nhám của đệm khí trụ. 41 5 Mẫu T14b UBND THÀNH PHỐ HẢI PHÒN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG Độc lập - Tự do - Hạnh phúc THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƢỜNG NĂM HỌC 2019-2020 1. Thông tin chung: Tên đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của nhám bề mặt tới chất lượng làm việc của ổ khí.04 Chủ nhiệm: TS. Tạ Thị Thúy Hƣơng Cơ quan chủ trì: Khoa Điện - Cơ Thời gian thực hiện: 3/2019 - 6/2020 2.
Mục tiêu: Đánh giá đƣợc ảnh hƣởng của nhám bề mặt đến chất lƣợng làm việc của ổ khí, từ đó xác định miền làm việc tối ƣu cho ổ khí khi hoạt động trong các máy dẫn động chính xác. Tính mới và sáng tạo: Ổ khí thƣờng đƣợc sử dụng trong các hệ dẫn động chính xác nhƣ dụng cụ đo, máy công nghệ cao.Việc nghiên cứu tìm ra đƣợc vùng làm việc tối ƣu cho đệm khí đánh dấu bƣớc quan trọng trong việc làm chủ công nghệ gia công chính xác, từ đó có thể chủ động sản xuất trong nƣớc làm tăng giá trị nội địa hóa. Kết quả nghiên cứu: Nghiên cứu và chứng minh ảnh hƣởng của nhám tới chất lƣợng làm việc của ổ khí. Đƣa ra đƣợc độ nhám thích hợp Rz = 3µm cho các chi tiết của ổ (trục quay và đệm khí) để ổ khí hoạt động tốt.
Công bố sản phẩm khoa học từ kết quả nghiên cứu của đề tài (ghi rõ tên tạp chí năm xuất bản và minh chứng kèm theo nếu có) hoặc nhận xét, đánh giá của cơ sở đã áp dụng các kết quả nghiên cứu (nếu có): Có 01 bài báo đăng trên Tạp chí Khoa học Trƣờng Đại học Hải Phòng – số 32 – ISSN 1859 -2368, tháng 5/2019 6. Hiệu quả, phƣơng thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng: Với kết quả nghiên cứu trên hoàn toàn có thể làm chủ đƣợc công nghệ gia công ổ khí đạt độ chính xác cao trong điều kiện sản xuất tại Việt Nam. Hải Phòng, ngày 03 tháng 6 năm 2020 Chủ nhiệm đề tài (Ký và ghi rõ họ tên) TS. Tạ Thị Thúy Hương 7 1.
TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC 1. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc Những nghiên cứu về ảnh hƣởng của độ nhám đến khả năng làm việc chi tiết cơ khí nói chung ở Việt Nam là khá phong phú.Các công trình nghiên cứu liên quan đã đƣợc các trƣờng Đại Học công bố nhƣ: Nghiên cứu sự ảnh hưởng của một số thông số công nghệ đến nhám bề mặt chi tiết khi gia công trên máy mài phẳng – Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng; Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt đến độ nhám bề mặt khi gia công trên máy phay CNC- Trường ĐH Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh…. Tuy nhiên những nghiên cứu về ảnh hƣởng của nhám bề mặt đến khả năng làm việc của ổ khí trong các dẫn động chính xác còn rất hạn chế. Cho đến thời điểm hiện nay chƣa có công trình trong nƣớc nào đƣợc công bố.
Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc Nghiên cứu Nhám bề mặt đã đƣợc các khoa học trên thế giới nghiên cứu trong nhiều năm, tuy nhiên phần lớn các tài liệu trình bày chủ yếu về thiết bị đo nhám nhƣ website: http://www.ch/020_englisch/030_produkte_e/geradheit_e/straight- line_e.com/machine_geometry/straightness/proline/.rất hiếm các công bố nghiên cứu ảnh hƣởng của nhám tới chất lƣợng làm việc của chi tiết máy, đặc biệt các tài liệu nghiên cứu về nhám cho ổ khí. TÍNH CẤP THIẾT Trong ngành công nghệ chế tạo cơ khí, các chi tiết sau quá trình gia công luôn tồn tại những sai lệch không mong muốn làm ảnh hƣởng tới chức năng làm việc của chi tiết cơ khí. Những sai lệch bao gồm: sai lệch kích thƣớc, sai lệch hình dạng, sai lệch vị trí tƣơng quan và sai lệch tế vi hay nhám bề mặt. Trong đó độ nhám của bề mặt đóng vai trò quan trọng, đôi khi mang tính quyết định đến giá trị của sản phẩm.
Những nghiên cứu về ảnh hƣởng của độ nhám đến khả năng làm việc chi tiết cơ khí nói chung ở Việt Nam là khá phong phú.Tuy nhiên những nghiên cứu về ảnh hƣởng của nhám bề mặt đến khả năng làm việc của ổ khí trong các dẫn động chính xác còn rất hạn chế. Độ nhám trên bề mặt của ổ ảnh hƣởng trực tiếp đến quá trình khởi động 8 và khe hở khí trong quá trình làm việc. Do đó khảo sát ảnh hƣởng của nhám bề mặt đến khả năng làm việc của ổ khí là cần thiết, góp phần nâng cao chất lƣợng làm việc của ổ khí, mang lại hiệu quả kinh tế. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Đánh giá đƣợc ảnh hƣởng của nhám bề mặt đến chất lƣợng làm việc của ổ khí, xác định miền làm việc tối ƣu cho ổ khí khi hoạt động, từ đó làm căn cứ để gia công chế tạo các ổ khí sử dụng trong dẫn động chính xác với điều kiện sản xuất trong nƣớc.
ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU 4. Đối tƣợng nghiên cứu Nhám bề mặt và ảnh hƣởng của chúng đến chất lƣợng làm việc của các chi tiết máy 4. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhám tới chất lƣợng làm việc của ổ khí trong dẫn động chính xác 5. CÁCH TIẾP CẬN, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 5.
Cách tiếp cận Nghiên cứu tổng quan về nhám, ảnh hƣởng của nhám nói chung đến chất lƣợng làm việc của chi tiết máy. Từ đó làm cơ sở nghiên cứu, thực nghiệm đánh giá ảnh hƣởng của nhám tới chi tiết cụ thể - ổ khí quay. Phƣơng pháp nghiên cứu Lý thuyết kết hợp thực nghiệm kiểm chứng. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Trong báo cáo này sẽ trình bày những nội dung sau: Chƣơng 1.
Tổng quan về nhám bề mặt. Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhám tới chất lƣợng làm việc của chi tiết máy Chƣơng 3: Phân tích ảnh hƣởng của nhám tới khả năng làm việc của ổ khí quay 9 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHÁM BỀ MẶT Trong ngành công nghệ chế tạo cơ khí các chi tiết sau quá trình gia công luôn tồn tại những sai lệch không mong muốn. Chúng ảnh hƣởng tới chức năng làm việc, đặc biệt là những chi tiết lắp ghép có chuyển động tƣơng đối với nhau. Những sai lệch đó gồm: sai lệch kích thƣớc, sai lệch hình dạng nhƣ độ tròn, độ trụ, độ thẳng, độ phẳng…sai lệch vị trí tƣơng quan giữa các bề mặt nhƣ độ vuông góc, song song, độ đồng tâ,m độ đảo…và cuối cùng là sai lệch tế vi trên bề mặt hay còn gọi là nhám bề mặt.Sai lệch hình dáng, sóng và nhám bề mặt Trên profin bề mặt chi tiết thƣờng đồng thời tồn tại ba loại sai lệch: sai lệch hình dạng, sóng và nhám bề mặt (hình 1.