Nghiên Cứu Công Nghệ Tạo Hình Trục Vít Cycloid Dùng Trong Máy Nén Khí

• Tác giả: Nguyễn Quang Vịnh
• Người hướng dẫn: TS. Lê Thanh Sơn
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Máy và Dụng Cụ Công Nghiệp
• Đề tài: Nghiên Cứu Công Nghệ Tạo Hình Trục Vít Cycloid Trong Máy Nén Khí
• Loại tài liệu: luận văn thạc sỹ
• Năm xuất bản: 2006
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY NÉN KHÍ VÀ ỨNG DỤNG BỘ TRUYỀN TRỤC VÍT CYCLOID TRONG MÁY NÉN KHÍ
• 1.1. Giới thiệu chung về các loại máy nén khí
• 1.2. Máy nén kiểu trục vít
• 1.3. Ưu điểm của cặp ăn khớp cycloid
• 1.4. Ứng dụng cặp ăn khớp cycloid
• 1.5. Nhu cầu nghiên cứu chế tạo trục vít cycloid
• 2. CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN VỀ ĂN KHỚP CYCLOID
• 2.1. Phương pháp xây dựng biên dạng cycloid
• 2.2. Đặc điểm ăn khớp của cặp bánh răng cycloid
• 2.3. Phương trình Epicycloid và phương trình liên kết của cặp ăn khớp cycloid chế tạo trục vít
• 3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN XÂY DỰNG PHƯƠNG TRÌNH BỀ MẶT RĂNG CHO TRỤC VÍT MÁY NÉN KHÍ
• 3.1. Các thông số hình học cơ bản của cặp trục vít
• 3.2. Tính toán các thông số ăn khớp trong tiết diện pháp tuyến
• 3.3. Phương trình biên dạng răng trong tiết diện pháp tuyến
• 4. CHƯƠNG 4: LÝ THUYẾT TẠO HÌNH BỀ MẶT ĐỂ XÂY DỰNG BỀ MẶT KHỞI THỦY CỦA DỤNG CỤ
• 4.2. Gia công theo phương pháp chép hình bằng dao phay chép hình
• 4.3. Gia công theo phương pháp bao hình bằng dao phay lăn
• 5. CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ GIA CÔNG TRỤC VÍT CYCLOID CHO MÁY NÉN KHÍ
• 5.1. Thiết kế dao phay định hình gia công cặp trục vít
• 5.2. Thiết kế dao phay lăn gia công cặp trục vít
• 5.3. Phương pháp mài răng trục vít
• 6. CHƯƠNG 6: ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
• 6.1. Xây dựng bề mặt biên dạng răng cặp trục vít
• 6.2. Đánh giá kết quả
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Công Nghệ Tạo Hình Trục Vít Cycloid

Bài viết này tập trung vào nghiên cứu công nghệ tạo hình trục vít cycloid, một thành phần quan trọng trong máy nén khí. Trục vít cycloid đóng vai trò then chốt trong hiệu suất và độ bền của máy nén khí. Chúng ta sẽ khám phá các phương pháp thiết kế, gia công và tối ưu hóa trục vít cycloid. Nghiên cứu này là cần thiết do nhu cầu thay thế và sửa chữa các bộ phận máy nén khí, đặc biệt là trong các ngành công nghiệp như khai thác mỏ, nơi máy nén khí chịu tải trọng cao. Việc chủ động sản xuất trục vít cycloid trong nước giúp giảm chi phí nhập khẩu và nâng cao năng lực cạnh tranh của ngành cơ khí Việt Nam. Từ luận văn thạc sỹ của Nguyễn Quang Vịnh, chúng ta đi sâu vào nghiên cứu quá trình ăn khớp, công nghệ tạo hình và thiết kế dụng cụ gia công. Mục tiêu cuối cùng là xây dựng một quy trình sản xuất trục vít cycloid hiệu quả và chính xác.

1.1. Giới thiệu về máy nén khí trục vít cycloid và ứng dụng

Máy nén khí trục vít cycloid là một loại máy nén thể tích, sử dụng hai trục vít có biên dạng cycloid để nén khí. Ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như công nghiệp, khai thác mỏ, dầu khí và chế biến thực phẩm. Ưu điểm của máy nén khí này là độ bền cao, hoạt động êm ái, lưu lượng khí ổn định và hiệu suất nén tốt. Ngược lại, máy nén kiểu piston thường được ứng dụng cho những thiết bị công suất lớn hoặc nhỏ, áp suất ra lớn và yêu cầu độ ổn định áp suất và lưu lượng ở mức độ trung bình.

1.2. Tầm quan trọng của tạo hình trục vít cycloid trong hiệu suất máy nén

Chất lượng của trục vít cycloid ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất, độ bền và độ ồn của máy nén khí. Việc tạo hình trục vít cycloid chính xác đảm bảo sự ăn khớp hoàn hảo giữa các răng, giảm thiểu rò rỉ khí và tối ưu hóa quá trình nén. Điều này dẫn đến tiết kiệm năng lượng, kéo dài tuổi thọ máy nén và giảm chi phí bảo trì. Sai số trong quá trình gia công trục vít cycloid có thể gây ra rung động, tiếng ồn và giảm hiệu suất đáng kể. Do đó, việc nghiên cứu và phát triển các phương pháp tạo hình trục vít cycloid tiên tiến là vô cùng quan trọng.

II. Thách Thức Trong Nghiên Cứu Công Nghệ Tạo Hình Trục Vít Cycloid

Việc tạo hình trục vít cycloid chính xác là một thách thức lớn do biên dạng phức tạp của nó. Các phương pháp gia công truyền thống thường gặp khó khăn trong việc đảm bảo độ chính xác và độ bóng bề mặt yêu cầu. Thiết kế trục vít cycloid đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về lý thuyết ăn khớp, động học và sức bền vật liệu. Việc lựa chọn vật liệu phù hợp cũng là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tuổi thọ và hiệu suất của trục vít. Hơn nữa, việc kiểm tra và đánh giá chất lượng trục vít cycloid sau gia công cũng là một vấn đề nan giải. Cần có các thiết bị đo lường chuyên dụng và quy trình kiểm tra chặt chẽ để đảm bảo sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật.

2.1. Khó khăn trong gia công trục vít cycloid với độ chính xác cao

Gia công trục vít cycloid đòi hỏi máy móc hiện đại, dụng cụ cắt chuyên dụng và kỹ thuật viên lành nghề. Các phương pháp gia công thông thường như phay CNC thường gặp khó khăn trong việc tạo ra biên dạng phức tạp của răng cycloid với độ chính xác cao. Các yếu tố như rung động, độ cứng vững của máy và dụng cụ cắt,以及材质都会影响最终的精度. Đặc biệt, việc kiểm soát sai số trong quá trình gia công là vô cùng quan trọng.

2.2. Vấn đề lựa chọn vật liệu chế tạo trục vít cycloid phù hợp

Vật liệu chế tạo trục vít cycloid phải đáp ứng các yêu cầu về độ bền, độ cứng, khả năng chịu mài mòn và tính ổn định nhiệt. Các loại thép hợp kim như 40X hoặc 18XΓT thường được sử dụng, nhưng cần phải qua quá trình nhiệt luyện để đạt được độ cứng yêu cầu (30-60HRC). Việc lựa chọn vật liệu không phù hợp có thể dẫn đến mài mòn nhanh chóng, giảm tuổi thọ và hiệu suất của trục vít. Ngoài ra, giá thành vật liệu cũng là một yếu tố cần cân nhắc.

III. Cách Thiết Kế Profile Design Cycloid Rotor Hiệu Quả Nhất

Thiết kế một profile design cycloid rotor thành công đòi hỏi sự kết hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm. Các phương pháp tính toán hiện đại như phần mềm CAD/CAM và mô phỏng số giúp tối ưu hóa hình dạng cycloid, giảm thiểu ứng suất tập trung và cải thiện hiệu suất. Phương trình Epicycloid và phương trình liên kết đóng vai trò quan trọng trong việc mô tả hình học của răng. Việc xác định các thông số hình học cơ bản như số răng, góc nghiêng và đường kính vòng lăn cũng là rất cần thiết. Bên cạnh đó, cần phải xem xét các yếu tố như khe hở giữa các răng, độ bóng bề mặt và dung sai gia công.

3.1. Sử dụng phần mềm thiết kế trục vít cycloid chuyên dụng

Các phần mềm thiết kế trục vít cycloid như SolidWorks, AutoCAD, hay các phần mềm chuyên dụng hơn cho bánh răng như Kisssoft, GearTeq cung cấp các công cụ mạnh mẽ để tạo ra mô hình 3D chính xác của trục vít cycloid. Phần mềm cho phép người dùng xác định các thông số hình học, mô phỏng quá trình ăn khớp và kiểm tra sự va chạm giữa các răng. Ngoài ra, phần mềm còn hỗ trợ tính toán các thông số kỹ thuật như mô men xoắn, ứng suất và độ bền.

3.2. Tối ưu hóa thông số hình học để nâng cao hiệu suất máy nén khí

Việc tối ưu hóa trục vít cycloid cần cân bằng giữa nhiều yếu tố như hiệu suất nén, độ bền, độ ồn và chi phí gia công. Thay đổi số răng, góc nghiêng hoặc biên dạng cycloid có thể ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất của máy nén khí. Mô phỏng số giúp đánh giá ảnh hưởng của các thông số thiết kế khác nhau và tìm ra cấu hình tối ưu. Ngoài ra, cần xem xét ảnh hưởng của nhiệt độ và áp suất đến độ chính xác của trục vít.

IV. Phương Pháp Gia Công Trục Vít Cycloid Từ Lý Thuyết Đến Thực Tế

Có nhiều phương pháp gia công trục vít cycloid, bao gồm phay định hình, phay lăn và mài. Mỗi phương pháp có ưu và nhược điểm riêng, phù hợp với các điều kiện sản xuất và yêu cầu kỹ thuật khác nhau. Gia công theo phương pháp chép hình bằng dao phay chép hình là một lựa chọn cho sản xuất đơn chiếc hoặc loạt nhỏ. Tuy nhiên, gia công theo phương pháp bao hình bằng dao phay lăn thường được sử dụng cho sản xuất hàng loạt do năng suất cao và độ chính xác tốt. Quá trình mài biên dạng răng sau khi phay giúp cải thiện độ bóng bề mặt và độ chính xác của trục vít. Điều này đảm bảo sự ăn khớp hoàn hảo và giảm thiểu tiếng ồn.

4.1. So sánh các phương pháp gia công trục vít cycloid phổ biến

Phay định hình sử dụng dao phay có hình dạng tương ứng với biên dạng răng cycloid. Phương pháp này đơn giản, dễ thực hiện nhưng độ chính xác không cao. Phay lăn sử dụng dao phay lăn có biên dạng đặc biệt để tạo ra biên dạng răng. Phương pháp này có độ chính xác cao hơn nhưng đòi hỏi máy móc và dụng cụ phức tạp hơn. Mài là phương pháp gia công tinh, được sử dụng để cải thiện độ bóng bề mặt và độ chính xác của trục vít sau khi phay.

4.2. Lựa chọn dụng cụ và thiết bị phù hợp cho gia công trục vít

Việc lựa chọn dụng cụ và thiết bị phụ thuộc vào phương pháp gia công và yêu cầu kỹ thuật. Dao phay định hình cần được thiết kế và chế tạo chính xác để đảm bảo biên dạng răng đúng yêu cầu. Máy phay lăn cần có độ cứng vững cao và hệ thống điều khiển chính xác. Đá mài cần có độ hạt mịn và độ cứng phù hợp để đạt được độ bóng bề mặt yêu cầu. Ngoài ra, cần có các thiết bị kiểm tra và đo lường để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

V. Ứng Dụng Máy Nén Khí Cycloid Thực Tế và Tiềm Năng

Máy nén khí cycloid được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau nhờ vào hiệu suất cao, độ tin cậy và độ ồn thấp. Trong công nghiệp, chúng được sử dụng để cung cấp khí nén cho các thiết bị tự động hóa, máy công cụ và hệ thống vận chuyển. Trong khai thác mỏ, máy nén khí cung cấp năng lượng cho các thiết bị khoan, khai thác và vận chuyển khoáng sản. Ngoài ra, máy nén khí cycloid còn được sử dụng trong các hệ thống điều hòa không khí, máy lạnh và các ứng dụng dân dụng khác. Sự phát triển của công nghệ tạo hình trục vít cycloid mở ra nhiều tiềm năng ứng dụng mới cho máy nén khí cycloid.

5.1. Ứng dụng cụ thể của máy nén khí cycloid trong các ngành công nghiệp

Trong ngành dầu khí, máy nén khí cycloid được sử dụng để nén khí tự nhiên, tăng áp suất cho đường ống dẫn khí và cung cấp khí nén cho các thiết bị khai thác và chế biến. Trong ngành chế biến thực phẩm, chúng được sử dụng để tạo ra môi trường khí quyển kiểm soát, đóng gói sản phẩm và làm sạch thiết bị. Trong ngành y tế, máy nén khí cung cấp khí nén cho các thiết bị hỗ trợ hô hấp, máy nha khoa và các thiết bị phẫu thuật.

5.2. Tiềm năng phát triển của máy nén khí cycloid trong tương lai

Với sự phát triển của công nghệ vật liệu mới, kỹ thuật gia công chính xác và phần mềm mô phỏng tiên tiến, máy nén khí cycloid có tiềm năng phát triển mạnh mẽ trong tương lai. Các nghiên cứu tập trung vào việc giảm kích thước, tăng hiệu suất, giảm độ ồn và kéo dài tuổi thọ của máy nén khí. Ngoài ra, việc ứng dụng máy nén khí cycloid trong các lĩnh vực mới như năng lượng tái tạo và xe điện cũng đang được quan tâm.

VI. Kết Luận Và Hướng Phát Triển Về Trục Vít Cycloid

Nghiên cứu công nghệ tạo hình trục vít cycloid là một lĩnh vực quan trọng, có ý nghĩa thiết thực đối với ngành cơ khí Việt Nam. Việc chủ động sản xuất trục vít cycloid trong nước giúp giảm chi phí nhập khẩu, nâng cao năng lực cạnh tranh và đáp ứng nhu cầu sửa chữa, thay thế thiết bị. Các nghiên cứu trong tương lai cần tập trung vào việc phát triển các phương pháp thiết kế, gia công và kiểm tra trục vít cycloid tiên tiến, nhằm nâng cao hiệu suất, độ tin cậy và tuổi thọ của máy nén khí cycloid. Đồng thời, cần tăng cường hợp tác giữa các trường đại học, viện nghiên cứu và doanh nghiệp để thúc đẩy quá trình chuyển giao công nghệ và ứng dụng các kết quả nghiên cứu vào thực tế sản xuất.

6.1. Tổng kết các kết quả nghiên cứu công nghệ tạo hình

Nghiên cứu này đã trình bày tổng quan về công nghệ tạo hình trục vít cycloid, bao gồm lý thuyết thiết kế, các phương pháp gia công và ứng dụng thực tế. Phân tích các ưu và nhược điểm của từng phương pháp gia công, từ đó đề xuất các giải pháp tối ưu cho từng điều kiện sản xuất cụ thể. Nghiên cứu cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc lựa chọn vật liệu phù hợp, tối ưu hóa thông số hình học và kiểm soát sai số trong quá trình gia công.

6.2. Đề xuất hướng nghiên cứu và phát triển tạo hình trục vít

Các hướng nghiên cứu và phát triển trong tương lai có thể tập trung vào việc ứng dụng các công nghệ gia công tiên tiến như gia công bằng tia laser, gia công bằng tia nước hoặc gia công bằng điện phân để tạo hình trục vít cycloid với độ chính xác cao hơn. Ngoài ra, việc nghiên cứu các vật liệu mới như composite hoặc gốm cũng có thể giúp nâng cao hiệu suất và tuổi thọ của trục vít. Hơn nữa, cần phát triển các phần mềm mô phỏng và kiểm tra chất lượng tiên tiến để đảm bảo sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật khắt khe nhất.

Tổng quan nghiên cứu

Máy nén khí là thiết bị quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp, với các loại phổ biến như máy nén piston, trục vít và ly tâm. Trong đó, máy nén khí kiểu trục vít chiếm ưu thế trong dải công suất từ 25 đến 300 kW, nhờ khả năng ổn định lưu lượng và áp suất cao, đồng thời giảm tiếng ồn và chi phí bảo trì. Bộ truyền trục vít cycloid được ứng dụng rộng rãi trong máy nén khí do có ưu điểm về độ kín khít và hiệu suất truyền động cao, với hiệu suất nén đạt khoảng 60-80%. Tuy nhiên, tại Việt Nam, việc thay thế bộ truyền trục vít cycloid gặp khó khăn do phải nhập khẩu với chi phí cao và thiếu chủ động trong sản xuất.

Luận văn tập trung nghiên cứu công nghệ tạo hình trục vít cycloid dùng trong máy nén khí, nhằm phát triển phương pháp gia công phù hợp với thiết bị hiện có trong nước, đặc biệt cho máy nén khí зип щв-5 được sử dụng phổ biến trong khai thác mỏ. Mục tiêu nghiên cứu là xây dựng phương trình bề mặt răng trục vít cycloid, thiết kế dụng cụ gia công và đánh giá kết quả tạo hình nhằm nâng cao hiệu suất và độ bền của bộ truyền. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào bộ truyền trục vít cycloid với các thông số kỹ thuật cụ thể, áp dụng trong giai đoạn 2004-2006 tại Việt Nam.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc chủ động sản xuất, giảm chi phí nhập khẩu và nâng cao chất lượng máy nén khí trong nước, góp phần phát triển ngành công nghiệp máy móc thiết bị kỹ thuật cao.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên lý thuyết về biên dạng cycloid, bao gồm các dạng đường cong epicycloid và hypocycloid, là cơ sở hình thành biên dạng răng trục vít cycloid. Các khái niệm chính gồm:

• Biên dạng epicycloid: Đường cong tạo thành khi một điểm trên đường tròn sinh lăn không trượt ngoài một đường tròn lăn, dùng để mô tả đỉnh răng trục vít chủ động.
• Biên dạng hypocycloid: Đường cong tạo thành khi điểm trên đường tròn sinh lăn không trượt trong một đường tròn lăn, mô tả chân răng trục vít bị động.
• Ăn khớp cycloid: Cặp biên dạng epicycloid và hypocycloid ăn khớp với hệ số trượt nhỏ, áp suất tiếp xúc thấp, đảm bảo độ kín khít và độ bền cao.
• Phương trình Epicycloid và Hypocycloid: Các phương trình toán học mô tả chính xác biên dạng răng, làm cơ sở cho việc tính toán và gia công.

Ngoài ra, luận văn áp dụng mô hình truyền động trục vít cycloid trong máy nén khí, phân tích các thông số hình học như đường kính đỉnh răng, chân răng, số răng, góc xoắn và khoảng cách trục để thiết kế bộ truyền phù hợp.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính là các thông số kỹ thuật đo được từ bộ truyền trục vít cycloid thực tế của máy nén khí зип щв-5, sử dụng máy đo 3 chiều Renishaw để thu thập dữ liệu kích thước chính xác. Phương pháp phân tích bao gồm:

• Tính toán các thông số hình học cơ bản dựa trên số liệu đo thực tế.
• Xây dựng phương trình biên dạng răng trong tiết diện pháp tuyến bằng phần mềm Matlab, mô phỏng tọa độ biên dạng răng.
• Thiết kế dụng cụ gia công dựa trên biên dạng tính toán, áp dụng các phương pháp gia công như chép hình bằng dao phay chép hình, bao hình bằng dao phay lăn và mài răng.
• Đánh giá kết quả tạo hình thông qua so sánh biên dạng thực tế và lý thuyết, kiểm tra độ chính xác và độ bền của bộ truyền.

Thời gian nghiên cứu kéo dài từ năm 2004 đến 2006, tập trung vào phát triển công nghệ gia công phù hợp với thiết bị hiện có trong nước nhằm chủ động sản xuất bộ truyền trục vít cycloid.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Xác định chính xác các thông số hình học của bộ truyền trục vít cycloid:

   • Đường kính đỉnh răng trục vít chủ động là 125 mm, chân răng 75 mm, số răng 4; trục vít bị động có đường kính đỉnh răng 125 mm, chân răng 75 mm, số răng 6.
   • Khoảng cách trục là 100 mm, chiều dài phần vít 190 mm, góc xoắn trục vít chủ động 45°, trục bị động 42°.
     Các thông số này đảm bảo tỷ số truyền i = 1.5, phù hợp với yêu cầu công suất và hiệu suất máy nén.

2. Phương trình biên dạng răng cycloid được xây dựng chính xác trong tiết diện pháp tuyến:

   • Biên dạng đỉnh răng trục vít chủ động là epicycloid với bán kính đường tròn sinh Rs1 = 25 mm, đường lăn R1 = 40 mm.
   • Biên dạng chân răng trục vít bị động là hypocycloid với Rs1 = 25 mm, R2 = 60 mm.
   • Các góc biên dạng và bán kính cong được tính toán chi tiết, đảm bảo độ kín khít và giảm áp suất tiếp xúc.

3. Thiết kế dụng cụ gia công phù hợp với công nghệ hiện có:

   • Lựa chọn tiết diện vuông góc với đường vít làm mặt tạo hình chính, phù hợp với máy mài răng HSS30BC của Thụy Sỹ.
   • Phương pháp gia công kết hợp chép hình và bao hình bằng dao phay lăn, kết hợp mài răng để đạt độ chính xác cao.
   • Dụng cụ gia công được thiết kế dựa trên phương trình biên dạng răng, đảm bảo khả năng gia công chính xác từng bộ trục vít.

4. Đánh giá kết quả tạo hình cho thấy độ chính xác biên dạng răng đạt yêu cầu kỹ thuật:

   • So sánh biên dạng răng thực tế với mô hình toán học cho thấy sai số nhỏ, đảm bảo hiệu suất nén và tuổi thọ bộ truyền.
   • Áp suất tiếp xúc trên bề mặt răng được giảm đáng kể nhờ biên dạng cycloid, giúp tăng độ bền và giảm mài mòn.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc áp dụng lý thuyết cycloid trong thiết kế và gia công trục vít máy nén khí là phù hợp và hiệu quả. Việc xây dựng phương trình biên dạng răng chi tiết trong tiết diện pháp tuyến giúp mô phỏng chính xác quá trình ăn khớp, từ đó thiết kế dụng cụ gia công phù hợp với công nghệ hiện có trong nước. So với các nghiên cứu trước đây, luận văn đã thành công trong việc kết hợp lý thuyết và thực tiễn, khắc phục hạn chế về công nghệ chế tạo bộ truyền trục vít cycloid tại Việt Nam.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ so sánh sai số biên dạng răng giữa mô hình và thực tế, bảng thống kê các thông số kỹ thuật và hiệu suất máy nén trước và sau khi thay thế bộ truyền. Điều này minh chứng rõ ràng cho hiệu quả của công nghệ tạo hình được đề xuất.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Phát triển dây chuyền gia công trục vít cycloid trong nước

   • Triển khai ứng dụng công nghệ tạo hình biên dạng cycloid kết hợp gia công chép hình, bao hình và mài răng.
   • Mục tiêu nâng cao tỷ lệ sản xuất nội địa bộ truyền trục vít lên 80% trong vòng 3 năm.
   • Chủ thể thực hiện: Các nhà máy cơ khí chế tạo máy và viện nghiên cứu.

2. Đào tạo kỹ thuật viên và kỹ sư chuyên sâu về công nghệ gia công trục vít cycloid

   • Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về thiết kế, tính toán và gia công trục vít cycloid.
   • Mục tiêu nâng cao năng lực kỹ thuật, giảm thiểu sai sót trong sản xuất.
   • Chủ thể thực hiện: Trường đại học kỹ thuật và các trung tâm đào tạo nghề.

3. Nghiên cứu cải tiến vật liệu và quy trình nhiệt luyện cho bộ truyền

   • Áp dụng thép hợp kim 40X hoặc 18XΓT với độ cứng 30-60 HRC, kết hợp mài và nhiệt luyện để tăng độ bền mài mòn.
   • Mục tiêu kéo dài tuổi thọ bộ truyền thêm 20-30%.
   • Chủ thể thực hiện: Viện vật liệu và các nhà máy sản xuất.

4. Xây dựng hệ thống kiểm tra chất lượng và bảo trì định kỳ

   • Thiết lập quy trình kiểm tra biên dạng răng và hiệu suất máy nén định kỳ.
   • Mục tiêu giảm thiểu hỏng hóc đột ngột, duy trì hiệu suất ổn định.
   • Chủ thể thực hiện: Các đơn vị vận hành máy nén khí và phòng kỹ thuật.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà sản xuất máy nén khí và bộ truyền trục vít

   • Lợi ích: Áp dụng công nghệ tạo hình trục vít cycloid để nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm chi phí nhập khẩu.
   • Use case: Thiết kế và sản xuất bộ truyền trục vít cho máy nén khí công suất trung bình.

2. Các viện nghiên cứu và trường đại học kỹ thuật

   • Lợi ích: Nâng cao kiến thức chuyên sâu về lý thuyết cycloid và công nghệ gia công trục vít.
   • Use case: Phát triển đề tài nghiên cứu, đào tạo sinh viên ngành cơ khí chế tạo máy.

3. Các doanh nghiệp khai thác mỏ và công nghiệp sử dụng máy nén khí

   • Lợi ích: Chủ động sửa chữa, thay thế bộ truyền trục vít cycloid, giảm thời gian ngừng máy và chi phí bảo trì.
   • Use case: Bảo dưỡng và nâng cấp máy nén khí зип щв-5 trong khai thác mỏ.

4. Kỹ sư thiết kế và kỹ thuật viên gia công cơ khí

   • Lợi ích: Hiểu rõ quy trình thiết kế, tính toán và gia công trục vít cycloid, nâng cao tay nghề.
   • Use case: Thiết kế dụng cụ gia công, vận hành máy mài răng và phay chép hình.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao chọn biên dạng cycloid cho trục vít máy nén khí?
   Biên dạng cycloid có hệ số trượt nhỏ, áp suất tiếp xúc thấp và độ kín khít cao, giúp tăng hiệu suất nén và tuổi thọ bộ truyền. Ví dụ, hiệu suất nén đạt 60-80% với biên dạng này.

2. Phương pháp gia công trục vít cycloid được áp dụng như thế nào?
   Sử dụng kết hợp chép hình bằng dao phay chép hình, bao hình bằng dao phay lăn và mài răng trên máy mài chuyên dụng, đảm bảo độ chính xác biên dạng và độ bóng bề mặt.

3. Làm thế nào để đảm bảo độ chính xác biên dạng răng trong gia công?
   Áp dụng phương trình toán học biên dạng epicycloid và hypocycloid, sử dụng phần mềm tính toán và máy đo 3 chiều để kiểm tra, điều chỉnh dụng cụ gia công phù hợp.

4. Có thể gia công trục vít cycloid trên các máy móc hiện có trong nước không?
   Có thể, nếu chọn tiết diện vuông góc với đường vít làm mặt tạo hình chính, phù hợp với máy mài răng HSS30BC và các máy phay chép hình hiện có.

5. Lợi ích kinh tế khi chủ động sản xuất bộ truyền trục vít cycloid là gì?
   Giảm chi phí nhập khẩu, tăng tính chủ động trong bảo trì, nâng cao chất lượng sản phẩm và kéo dài tuổi thọ máy nén khí, góp phần phát triển ngành công nghiệp cơ khí trong nước.

Kết luận

• Luận văn đã xây dựng thành công phương trình biên dạng răng cycloid cho bộ truyền trục vít máy nén khí зип щв-5, dựa trên số liệu đo thực tế và lý thuyết toán học.
• Phương pháp gia công kết hợp chép hình, bao hình và mài răng được thiết kế phù hợp với công nghệ hiện có trong nước, đảm bảo độ chính xác và hiệu suất cao.
• Kết quả đánh giá cho thấy bộ truyền trục vít cycloid có độ bền cao, áp suất tiếp xúc thấp và hiệu suất nén đạt 60-80%.
• Đề xuất phát triển dây chuyền sản xuất nội địa, đào tạo nhân lực và cải tiến vật liệu nhằm nâng cao năng lực sản xuất và giảm chi phí.
• Khuyến nghị các đơn vị sản xuất, nghiên cứu và sử dụng máy nén khí tham khảo và ứng dụng công nghệ này để nâng cao hiệu quả hoạt động.

Tiếp theo, cần triển khai thử nghiệm thực tế trên dây chuyền sản xuất, đồng thời mở rộng nghiên cứu ứng dụng cho các loại máy nén khí khác. Đề nghị các nhà sản xuất và viện nghiên cứu phối hợp để phát triển công nghệ và đào tạo nguồn nhân lực chuyên sâu.