Nghiên cứu và thiết kế cụm trục chính cho máy khoan sử dụng ổ khí tĩnh

Nghiên cứu thiết kế cụm trục chính cho máy khoan sử dụng ổ khí tĩnh, tập trung vào cải thiện độ chính xác và hiệu suất trong gia công cơ khí.

• Tác giả: Nguyễn Anh Tuấn
• Người hướng dẫn: ThS. Trần Văn Trọn
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM
• Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Cơ khí
• Đề tài: Nghiên cứu, thiết kế cụm trục chính cho máy khoan sử dụng ổ khí tĩnh
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM KẾT
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ CỤM TRỤC CHÍNH CHO MÁY KHOAN SỬ DỤNG Ổ KHÍ TĨNH
• 1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Khái quát chung
• 1.2. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 1.3.1. Ý nghĩa thực tiễn
• 1.3.2. Ý nghĩa khoa học
• 1.4. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
• 1.5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.5.1. Đối tượng nghiên cứu
• 1.5.2. Phạm vi nghiên cứu
• 1.6. Phương pháp nghiên cứu
• 1.6.1. Cơ sở phương pháp luận
• 1.6.2. Phương pháp nghiên cứu
• 1.7. Bố cục của đề tài
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
• 2.1. Ổ cơ
• 2.1.1. Định nghĩa
• 2.1.2. Nhiệm vụ
• 2.1.3. Kết cấu
• 2.1.4. Nguyên lý hoạt động
• 2.1.5. Phân loại
• 2.2. Ổ khí tĩnh
• 2.2.1. Nguyên lý hoạt động
• 2.2.2. Ưu nhược điểm
• 2.2.3. Phân loại ổ trượt theo hình dạng
• 2.2.4. Phân loại ổ trượt theo phương pháp bôi trơn
• 2.2.5. Phạm vi ứng dụng
• 2.2.6. Các nghiên cứu liên quan tới đề tài
• 2.2.6.1. Các nghiên cứu ngoài nước
• 2.2.6.2. Các nghiên cứu trong nước
• 2.2.7. Định hướng nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 3.1. Máy khoan cao tốc
• 3.1.1. Các dạng đầu trục chính máy khoan sử dụng ổ khí
• 3.1.2. Định hướng nghiên cứu
• 3.1.3. Thông số thiết kế máy khoan
• 3.2. Cơ sở lý thuyết về dòng chảy của chất khí
• 3.2.1. Dòng chảy qua các tấm phẳng song song
• 3.2.2. Dòng chảy trong ổ chặn khí tĩnh
• 3.2.3. Dòng chảy của chất khí xuyên qua các lỗ nhỏ
• 3.3. Cơ sở tính toán thiết kế ổ khí tĩnh
• 3.3.1. Các vật liệu dùng để chế tạo ổ khí
• 3.3.1.1. Gốm sứ và sản phẩm của luyện kim bột
• 3.3.1.2. Vật liệu dẻo
• 4. CHƯƠNG 4: Ý TƯỞNG VÀ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
• 4.1. Đề xuất kết cấu ổ đỡ khí tĩnh
• 4.2. Đề xuất kết cấu ổ đỡ khí tĩnh
• 5. CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ Ổ KHÍ TĨNH
• 5.1. Đường kính lỗ cấp khí
• 5.2. Chiều dài ổ khí
• 5.3. Vị trí đặt lỗ cấp khí
• 5.4. Số lượng lỗ cấp khí
• 5.5. Ảnh hưởng của chiều dài ổ đến khả năng tải
• 5.6. Ảnh hưởng của áp suất cung cấp đến khả năng tải và độ cứng của ổ
• 5.7. Ảnh hưởng của khe hở giữa trục và ổ đỡ
• 5.8. Xác định các thông số của lỗ cấp khí
• 5.8.1. Lưu lượng dòng khí
• 5.8.2. Áp suất cung cấp
• 5.9. Tính toán ổ chặn
• 5.10. Mô phỏng, Thực nghiệm, Đánh giá
• 6. CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO, THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ
• 6.1. Chế tạo và lắp ráp ổ khí
• 6.1.1. Quá trình chế tạo
• 6.1.2. Ổ đỡ- chặn khí tĩnh
• 6.1.3. Trục chính
• 6.1.4. Đầu cấp khí
• 6.1.5. Các chi tiết khác
• 6.1.5.1. Ổ cấp khí trên
• 6.1.5.2. Ổ cấp khí dưới
• 6.1.6. Bích cấp khí cho ổ đỡ - chặn khí tĩnh
• 6.1.7. Mô hình máy khoan tổng thể
• 7. CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tóm tắt

I. Thiết kế cụm trục chính máy khoan sử dụng ổ khí tĩnh

Thiết kế cụm trục chính máy khoan sử dụng ổ khí tĩnh là một nghiên cứu chi tiết nhằm tối ưu hóa hiệu suất của máy khoan cao tốc. Cụm trục chính máy khoan được thiết kế để hoạt động ở tốc độ cao với độ chính xác cao, sử dụng ổ khí tĩnh để giảm ma sát và tăng tuổi thọ của máy. Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của cụm trục chính, bao gồm vật liệu, kết cấu, và phương pháp bôi trơn.

1.1. Nguyên lý hoạt động của ổ khí tĩnh

Ổ khí tĩnh hoạt động dựa trên nguyên lý sử dụng áp suất khí nén để tạo ra một lớp đệm khí giữa trục và ổ đỡ, giúp giảm ma sát và tăng độ chính xác. Nguyên lý hoạt động này cho phép cụm trục chính máy khoan hoạt động ở tốc độ cao mà không gây ra rung động hoặc mài mòn. Nghiên cứu chi tiết về dòng chảy của khí và phân bố áp suất trong ổ khí tĩnh là yếu tố quan trọng để thiết kế hiệu quả.

1.2. Ứng dụng của ổ khí tĩnh trong máy khoan

Ổ khí tĩnh trong máy khoan được ứng dụng để nâng cao hiệu suất và độ chính xác của máy. Công nghệ máy khoan hiện đại yêu cầu tốc độ quay cao và độ ổn định, điều này đạt được nhờ việc sử dụng ổ khí tĩnh. Nghiên cứu này cũng đề xuất các phương án cải tiến cụm trục chính để phù hợp với các yêu cầu công nghiệp, bao gồm việc tối ưu hóa kết cấu và vật liệu sử dụng.

II. Nghiên cứu chi tiết về cụm trục chính máy khoan

Nghiên cứu chi tiết về cụm trục chính máy khoan tập trung vào việc phân tích các yếu tố kỹ thuật và thiết kế để đạt được hiệu suất tối ưu. Kỹ thuật thiết kế máy được áp dụng để tính toán các thông số như đường kính trục, khe hở, và áp suất khí nén. Nghiên cứu này cũng đánh giá các phương án thiết kế khác nhau để đảm bảo cụm trục chính hoạt động ổn định ở tốc độ cao.

2.1. Tính toán thiết kế cụm trục chính

Tính toán thiết kế cụm trục chính bao gồm việc xác định các thông số kỹ thuật như đường kính trục, khe hở, và áp suất khí nén. Phân tích thiết kế máy khoan được thực hiện để đảm bảo rằng cụm trục chính có thể chịu được tải trọng và hoạt động ổn định ở tốc độ cao. Nghiên cứu này cũng đề xuất các phương án tối ưu hóa thiết kế để giảm thiểu rung động và mài mòn.

2.2. Cải tiến cụm trục chính

Cải tiến cụm trục chính là một phần quan trọng của nghiên cứu, nhằm nâng cao hiệu suất và độ bền của máy khoan. Ứng dụng ổ khí tĩnh trong thiết kế giúp giảm ma sát và tăng tuổi thọ của cụm trục chính. Nghiên cứu này cũng đề xuất các phương án cải tiến kết cấu và vật liệu để phù hợp với các yêu cầu công nghiệp hiện đại.

III. Thực nghiệm và đánh giá

Thực nghiệm và đánh giá là giai đoạn quan trọng để kiểm tra hiệu suất của cụm trục chính máy khoan sử dụng ổ khí tĩnh. Nghiên cứu này tiến hành các thử nghiệm để đo lường độ chính xác, độ ổn định, và khả năng chịu tải của cụm trục chính. Kết quả thực nghiệm được phân tích để đánh giá hiệu quả của thiết kế và đề xuất các cải tiến tiếp theo.

3.1. Mô phỏng và thử nghiệm

Mô phỏng và thử nghiệm được thực hiện để đánh giá hiệu suất của cụm trục chính trong các điều kiện làm việc khác nhau. Phân tích thiết kế máy khoan được sử dụng để dự đoán các vấn đề tiềm ẩn và đề xuất các giải pháp khắc phục. Kết quả mô phỏng và thử nghiệm giúp xác định các thông số tối ưu cho thiết kế.

3.2. Đánh giá kết quả thực nghiệm

Đánh giá kết quả thực nghiệm là bước cuối cùng để xác định hiệu quả của cụm trục chính máy khoan sử dụng ổ khí tĩnh. Nghiên cứu này phân tích các dữ liệu thu thập được từ thử nghiệm để đánh giá độ chính xác, độ ổn định, và khả năng chịu tải của cụm trục chính. Kết quả đánh giá giúp đề xuất các cải tiến tiếp theo để nâng cao hiệu suất của máy khoan.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong kỹ thuật cơ khí chính xác và gia công cắt gọt hiện đại, hệ thống trục chính đóng vai trò quyết định đến độ chính xác gia công, năng suất cắt gọt và độ nhẵn bề mặt của chi tiết. Sự phát triển của các thiết bị công nghiệp đòi hỏi trục chính máy công cụ phải vận hành ở dải tốc độ quay lớn, ổn định cao, giảm thiểu tiêu hao công suất do ma sát và hạn chế tối đa độ rung động. Đối với các loại ổ trục cơ khí truyền thống như ổ lăn hoặc ổ trượt bôi trơn bằng dầu, quá trình vận hành ở tốc độ cao thường gặp phải rào cản lớn về nhiệt ma sát, mài mòn cơ học, tuổi thọ suy giảm và nguy cơ rò rỉ chất bôi trơn vào sản phẩm (đặc biệt trong các lĩnh vực yêu cầu độ sạch cao như y tế, điện tử hay thực phẩm).

Trước yêu cầu đó, đồ án tốt nghiệp "Nghiên cứu, thiết kế cụm trục chính cho máy khoan sử dụng ổ khí tĩnh" được sinh viên Nguyễn Anh Tuấn thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS. Trần Văn Trọn tại Khoa Cơ khí Chế tạo máy, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM (năm 2016). Nghiên cứu hướng đến việc ứng dụng công nghệ ổ khí tĩnh (aerostatic bearing) nhằm nâng cao hiệu suất làm việc của máy khoan cao tốc thông qua việc triệt tiêu ma sát tiếp xúc trực tiếp giữa ngõng trục và gối đỡ.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đồ án được xác định cụ thể theo văn bản giao nhiệm vụ gồm các nội dung sau:

1. Tìm hiểu về các loại ổ khí tĩnh và nguyên lý hoạt động của ổ khí tĩnh.
2. Tìm hiểu, đánh giá các loại cụm trục chính sử dụng ổ khí tĩnh hiện có trên thị trường.
3. Đề xuất phương án thiết kế cụm trục chính máy khoan sử dụng ổ khí tĩnh.
4. Tính toán, thiết kế cụm trục chính cho máy khoan sử dụng ổ khí tĩnh.
5. Đề xuất phương án cải tạo máy khoan đứng Tiến Đạt sẵn có để lắp đặt cụm trục chính đã thiết kế.
6. Thi công cụm trục chính đã thiết kế (theo điều kiện cho phép).
7. Hoàn thiện tập bản vẽ thiết kế các chi tiết, bản vẽ lắp và tập thuyết minh đồ án.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Các loại ổ trục đỡ và ổ chặn dùng trong công nghiệp cơ khí; kết cấu ổ khí tĩnh và cụm trục chính máy khoan cao tốc.
• Phạm vi nghiên cứu: Tập trung vào ổ khí tĩnh sử dụng nguồn khí nén áp suất cao cấp từ bên ngoài; tính toán, thiết kế kết cấu ổ khí tĩnh ứng dụng trực tiếp cho việc cải tạo cụm trục chính trên máy khoan đứng Tiến Đạt sẵn có; khảo sát khả năng hoạt động ở tốc độ 10.000 vòng/phút và đảm bảo độ chính xác lỗ khoan không lớn hơn 0,1 mm khi gia công vật liệu nhôm và đồng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án xây dựng nền tảng tính toán dựa trên các quy luật cơ học chất khí và khí động lực học:

• Khung lý thuyết: Lý thuyết dòng chảy của chất khí qua các khe hẹp (tấm phẳng song song), dòng chảy trong ổ chặn khí tĩnh và dòng môi chất khí nén xuyên qua các lỗ nhỏ (lỗ tiết lưu cấp khí - orifice). Mô hình toán học mô tả sự phân bố áp suất, mối quan hệ giữa hệ số lưu lượng, khả năng chịu tải (load capacity), độ cứng vững của màng khí (stiffness), độ lệch tâm và các thông số hình học của ổ.
• Tổng quan các nghiên cứu tiền đề: Đồ án tổng thuật các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước:
  • Nghiên cứu của Hirn (1854) và thí nghiệm ổ đỡ 6 inch (152,4 mm) của Kingsbury (1897);
  • Các công trình phát triển ổ khí xốp (porous bearing) của Phòng thí nghiệm Quốc gia Mỹ và ứng dụng của Russ Shelton (1965) trên máy đo tọa độ CMM;
  • Nghiên cứu của Tanase và cộng sự về bộ điều khiển nâng độ cứng vững màng khí lên 4,3 lần, đạt độ chính xác dịch chuyển dọc trục 0,0031 µm tại tốc độ 600 vòng/phút;
  • Nghiên cứu của Kozanek và cộng sự (Cộng hòa Séc) về dao động phi tuyến trên ổ khí tĩnh đường kính ngõng trục $D = 30\text{ mm}$, khe hở đường kính $2h = 0,08\text{ mm}$, chiều dài $L = 45\text{ mm}$, áp suất cấp $0,2 - 0,4\text{ MPa}$ với 16 lỗ cấp khí chia làm 2 hàng;
  • Nghiên cứu mô phỏng của Lin và phân tích thông số hình học ổ chặn của Yuntang Li và Han Ding (2006);
  • Tại Việt Nam, đồ án kế thừa hướng khảo sát ứng dụng ổ khí tĩnh từ luận văn thạc sĩ của Nguyễn Văn Trung (2015).
• Phương pháp nghiên cứu:
  • Phương pháp lý thuyết: Sử dụng các phương trình nhiệt động lực học và thủy khí động lực học để thiết lập công thức giải tích tính toán đường kính lỗ cấp khí, khe hở làm việc, lưu lượng khí tiêu hao và khả năng chịu tải.
  • Phương pháp mô phỏng và tính toán tham số: Khảo sát định lượng các đồ thị tương quan giữa tỉ số $L/D$, áp suất cấp, đường kính lỗ cấp và độ cứng vững của màng khí.
  • Phương pháp thực nghiệm - công nghệ: Gia công cơ khí chính xác các chi tiết ổ khí, bích cấp khí, trục chính và lắp đặt thử nghiệm trực tiếp trên mô hình máy khoan đứng Tiến Đạt.
• Nguồn dữ liệu: Các catalog và thông số kỹ thuật tiêu chuẩn từ các nhà sản xuất thiết bị khí tĩnh thương mại quốc tế (WESTWIND, OAVCO, NELSONAIR, POWELL) kết hợp với thông số kết cấu thực tế của máy khoan đứng Tiến Đạt.

Thiết kế và triển khai

Cụm trục chính ổ khí tĩnh được nghiên cứu và triển khai theo dạng một hệ thống cơ khí chính xác tích hợp, thay thế cụm trục chính dùng ổ lăn nguyên bản của máy khoan đứng Tiến Đạt:

• Kiến trúc cụm trục chính: Hệ thống bao gồm trục chính quay tốc độ cao, gối đỡ khí tĩnh mặt trụ (journal bearing) chịu tải trọng hướng kính, kết cấu ổ chặn khí tĩnh (thrust bearing) chịu lực dọc trục sinh ra trong quá trình khoan cắt, hệ thống vỏ bọc, bích cấp khí trên, bích cấp khí dưới và các khớp nối dẫn khí nén.
• Phương án kết cấu ổ khí: Tác giả phân tích và so sánh ba phương án kết cấu ổ đỡ khí tĩnh và hai phương án kết cấu ổ chặn. Phương án được lựa chọn là kết cấu ổ đỡ - chặn tổ hợp có trục xuyên qua, sử dụng nguyên lý cấp khí qua hệ thống lỗ nhỏ (orifice) bố trí thành các hàng đối xứng trên đường tròn bề mặt làm việc. Khí nén từ nguồn ngoài được dẫn qua các rãnh phân phối và đi vào khe hở làm việc giữa ngõng trục và bạc đỡ, tạo nên lớp màng khí nén liên tục ngăn cách hoàn toàn bề mặt kim loại.
• Các thông số hình học và chế độ làm việc cốt lõi:
  • Tốc độ làm việc định mức: 10.000 vòng/phút.
  • Môi chất bôi trơn: Khí nén công nghiệp đã qua xử lý lọc sạch tạp chất và sấy khô.
  • Áp suất nguồn cấp: Dao động trong dải áp suất công nghiệp tiêu chuẩn (tương thích dải làm việc khảo sát $0,2 - 0,6\text{ MPa}$ tương đương $30 - 90\text{ psi}$).
  • Kết cấu lỗ cấp: Hệ thống lỗ nhỏ phân bố đều theo hàng, tối ưu hóa theo tỉ lệ vị trí đặt lỗ $b/a$ và tỉ số chiều dài trên đường kính $L/D$.
• Triển khai chế tạo và thử nghiệm: Tác giả tiến hành lập quy trình công nghệ gia công cơ khí chính xác cho các chi tiết then chốt gồm: gia công trục chính thử nghiệm, tiện - mài mặt trong gối đỡ khí tĩnh, khoan lỗ cấp khí kích thước nhỏ, gia công bích cấp khí trên và bích cấp khí dưới. Sau khi chế tạo, cụm trục chính được lắp ráp hoàn chỉnh, tích hợp lên thân máy khoan đứng Tiến Đạt để khảo sát khả năng hoạt động đồng bộ và cấp khí thực nghiệm.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Mở đầu

Chương này trình bày tính cấp thiết của đề tài trong bối cảnh công nghiệp hóa, khi các hệ thống truyền động quay tốc độ cao đòi hỏi độ ổn định và độ chính xác vượt trội mà ổ cơ khí khó đáp ứng do giới hạn ma sát. Tác giả phân tích ý nghĩa khoa học trong việc làm chủ lý thuyết tính toán, thiết kế ổ khí tĩnh tại Việt Nam; ý nghĩa thực tiễn trong việc nâng cao độ chính xác máy công cụ và giảm phụ thuộc vào công nghệ ngoại nhập. Chương 1 cũng xác định rõ 7 nhiệm vụ cụ thể, đối tượng nghiên cứu (ổ lăn, ổ chặn, ổ khí tĩnh), phạm vi ứng dụng (cụm trục chính máy khoan cao tốc) và bố cục tổng thể gồm 7 chương của đồ án.

Chương 2: Tổng quan

Chương 2 cung cấp hệ thống phân loại toàn diện về các loại ổ trục công nghiệp:

• Ổ cơ: Khảo sát ổ lăn (ổ bi có hệ số ma sát $f = 0,00012 \sim 0,0015$; ổ đũa có $f = 0,002 \sim 0,006$) và ổ trượt (phân loại theo hình dạng mặt trụ, mặt nón, mặt cầu, mặt phẳng; bôi trơn thủy, bôi trơn khí, bôi trơn từ).
• Ổ từ: Cấu tạo gồm stator, cuộn dây, cảm biến khoảng cách và hệ thống điều khiển; nâng rotor với khe hở $0,5 - 2\text{ mm}$ nhưng nhược điểm là hệ thống điều khiển phức tạp, giá thành cao.
• Ổ thủy: Phân tích nguyên lý tạo chêm dầu của ổ thủy động và hệ thống bơm dầu áp suất cao của ổ thủy tĩnh.
• Ổ khí: Phân tích lịch sử phát triển từ năm 1854 đến nay; so sánh ổ khí động (lớp màng khí mỏng dưới $0,001\text{ inch} \approx 0,0254\text{ mm}$, phụ thuộc tốc độ quay) và ổ khí tĩnh (cấp áp suất ngoài, làm việc được ngay cả khi tốc độ bằng 0, tốc độ tối đa có thể đạt trên 350.000 vòng/phút).
• Dạng bề mặt làm việc ổ khí tĩnh: Khảo sát các thông số kỹ thuật của ổ tuyến tính (2 - 36 inch, tải 15 - 1700 lbs), ổ quay (2 - 12 inch, tải 15 - 1100 lbs), ổ bạc trục chính (tải 1 - 350 lb, tốc độ đến 80.000 vòng/phút, áp suất $30 - 90\text{ psi}$), ổ cầu (xoay 3 hướng, lệch góc $30^\circ$ và $45^\circ$, độ ổn định $\pm 5/1000\text{ inch}$, tải 1 - 1500 lb), ổ phẳng (tải 20 - 900 lbs, áp suất $20 - 80\text{ psi}$) và ổ kết hợp.
• Bảng dữ liệu so sánh đặc tính kỹ thuật hãng WESTWIND:

Đặc tính kỹ thuật	Ổ khí tĩnh	Ổ khí động	Ổ thủy động	Ổ tiếp xúc cơ khí
Độ chính xác tốc độ quay	Rất tốt	Rất tốt	Tốt	Trung bình
Vận tốc quay < 1.000 v/ph	Rất tốt	Thấp	Rất tốt	Trung bình
Vận tốc bình thường	Rất tốt	Rất tốt	Tốt	Trung bình
Vận tốc quay > 60.000 v/ph	Rất tốt	Rất tốt	Thấp	Thấp
Độ rung động thấp	Rất tốt	Rất tốt	Rất tốt	Trung bình
Khởi động / dừng thường xuyên	Rất tốt	Tốt	Rất tốt	Tốt
Mô men khởi động thấp	Rất tốt	Tốt	Tốt	Thấp
Thời gian làm việc (> 20.000 giờ)	Rất tốt	Tốt	Rất tốt	Thấp
Dải nhiệt độ làm việc rộng	Trung bình	Rất tốt	Tốt	Trung bình
Khả năng chống bụi xâm nhập	Rất tốt	Trung bình	Tốt	Tốt
Sinh nhiệt thấp	Tốt	Tốt	Thấp	Tốt

• Tổng quan nghiên cứu liên quan: Tổng hợp kết quả nghiên cứu của Tanase, Kozanek, Lin, Yuntang Li - Han Ding và luận văn của Nguyễn Văn Trung, qua đó xác lập định hướng nghiên cứu tính toán kết cấu ổ khí tĩnh ứng dụng vào máy khoan.

Chương 3: Cơ sở lý thuyết

Chương 3 xây dựng các mô hình toán học giải tích cho dòng chảy chất khí:

• Thiết lập phương trình dòng khí đẳng nhiệt và đoạn nhiệt chảy qua hai tấm phẳng song song mô phỏng khe hở ổ đỡ.
• Xây dựng mô hình dòng chảy qua ổ chặn khí tĩnh có một lỗ cấp khí ở tâm và ổ chặn hình khuyên có nhiều lỗ cấp khí.
• Phân tích cơ chế tiết lưu khi dòng khí đi qua lỗ nhỏ (orifice), xác định hệ số xả $c_D$, hệ số tải trọng $K_{go}$, mối quan hệ giữa phân bố áp suất trong ổ khí với tỉ số lệch tâm của trục.
• Khảo sát các vật liệu chế tạo ổ khí bao gồm kim loại màu, gốm sứ, sản phẩm luyện kim bột (vật liệu xốp - porous) và vật liệu dẻo.

Chương 4: Ý tưởng và phương án thiết kế

Nội dung chương tập trung vào việc hiện thực hóa kết cấu cơ khí:

• Đề xuất và phân tích ưu nhược điểm của 3 phương án kết cấu ổ đỡ khí tĩnh và các phương án bố trí ổ chặn (ổ chặn một phía, ổ chặn hai phía đối xứng, ổ chặn có trục xuyên qua).
• Lựa chọn giải pháp kết hợp ổ đỡ hình trụ và ổ chặn dạng đĩa phẳng nhằm tiếp nhận đồng thời lực cắt hướng kính và lực tiến dao dọc trục trong quá trình khoan.
• Đề xuất giải pháp cải tạo không gian lắp đặt trên đầu máy khoan đứng Tiến Đạt để tương thích với cụm vỏ và các đường dẫn khí nén ngoài.

Chương 5: Thiết kế ổ khí tĩnh

Chương 5 là chương tính toán định lượng chi tiết các thông số hình học và động học:

• Xác định đường kính lỗ cấp khí tối ưu dựa trên tương quan với bề dày khe hở màng khí.
• Khảo sát ảnh hưởng của chiều dài ổ $L$ và đường kính ngõng trục $D$ (thông qua tỉ số $L/D$) đến khả năng chịu tải và tiêu hao lưu lượng dòng khí.
• Xác định vị trí đặt các hàng lỗ cấp khí (tỉ lệ $b/a$) và số lượng lỗ cấp khí trên mỗi hàng nhằm đảm bảo màng áp suất phân bố đồng đều, tránh hiện tượng sụt áp cục bộ.
• Phân tích ảnh hưởng của áp suất khí cấp ($P_s$) và khe hở hướng kính đến độ cứng vững ($j$) và khả năng chịu tải ($W$) của ổ đỡ và ổ chặn khí tĩnh.
• Tính toán lưu lượng dòng khí tiêu hao tổng thể của hệ thống để làm cơ sở chọn thiết bị nguồn cấp khí nén.

Chương 6: Chế tạo, thử nghiệm và đánh giá

Chương này phản ánh kết quả chế tạo mẫu thử nghiệm và lắp ráp thực tế:

• Trình bày quy trình công nghệ gia công chi tiết trục chính máy khoan, gối đỡ khí tĩnh, chi tiết ổ chặn, bích cấp khí trên và bích cấp khí dưới.
• Lắp ráp hoàn chỉnh cụm ổ đỡ - chặn khí tĩnh cùng các đầu nối cấp khí chuyên dụng.
• Ghép nối cụm trục chính đã chế tạo vào hệ thống khung máy khoan đứng Tiến Đạt sẵn có.
• Tiến hành thử nghiệm cấp khí tĩnh, kiểm tra độ kín khít của đường dẫn khí và đánh giá khả năng quay tự do không ma sát tiếp xúc của trục chính.

Chương 7: Kết luận và kiến nghị

Tổng kết toàn bộ các kết quả đạt được về mặt lý thuyết tính toán, thiết kế kết cấu và chế tạo mẫu thử nghiệm; đồng thời đưa ra các đề xuất về việc hoàn thiện công nghệ gia công tinh, kiểm soát độ nhám bề mặt và mở rộng thử nghiệm cắt gọt thực tế.

Kết quả và đóng góp

• Kết quả kỹ thuật đạt được:
  • Xây dựng hoàn chỉnh hệ thống lý thuyết giải tích và phương pháp tính toán tham số hình học cho ổ khí tĩnh (đường kính lỗ cấp, chiều dài, khe hở, lưu lượng và áp suất).
  • Hoàn thành thiết kế kết cấu cụm trục chính tích hợp ổ đỡ và ổ chặn khí tĩnh, lắp đặt phù hợp trên cơ sở cải tạo khung máy khoan đứng Tiến Đạt.
  • Chế tạo thành công các chi tiết thực tế: trục chính, gối đỡ khí, ổ chặn, bích cấp khí trên/dưới và các đầu nối dẫn khí.
  • Đáp ứng định hướng thông số làm việc ban đầu đặt ra: cụm trục chính có khả năng vận hành ở tốc độ 10.000 vòng/phút, hướng đến đảm bảo độ chính xác gia công lỗ khoan không lớn hơn 0,1 mm khi gia công nhôm và đồng.
• Giải pháp và kiến nghị của tác giả:
  • Đề xuất phương án kết cấu ổ đỡ - chặn tổ hợp với hệ thống cấp khí phân bố nhiều lỗ nhỏ (orifice) thay vì dùng kết cấu vật liệu xốp phức tạp, phù hợp với năng lực công nghệ gia công cơ khí trong nước.
  • Cải tiến đầu gá trục chính máy khoan Tiến Đạt bằng hệ thống bích kẹp định vị chính xác, cho phép cấp khí liên tục mà không gây cản trở chuyển động quay.
• Đóng góp học thuật và thực tiễn:
  • Hệ thống hóa cơ sở lý thuyết tính toán ổ khí tĩnh bằng tiếng Việt, cung cấp tài liệu tham khảo chi tiết cho việc thiết kế ổ trục không tiếp xúc.
  • Đóng góp vào việc tự chủ công nghệ chế tạo cụm trục chính tốc độ cao, từng bước thay thế các hệ thống ổ cơ khí truyền thống trong các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao và triệt tiêu rung động.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế được ghi nhận từ văn bản:
  • Ổ khí tĩnh đòi hỏi hệ thống phụ trợ phức tạp: bắt buộc phải có nguồn cấp khí nén áp suất cao liên tục, đồng thời khí nén phải được lọc bụi và sấy khô tuyệt đối để tránh làm tắc nghẽn các lỗ cấp khí nhỏ và hư hại bề mặt làm việc.
  • Khả năng chịu tải trọng tuyệt đối của màng khí tĩnh còn hạn chế so với ổ trượt bôi trơn bằng dầu hoặc ổ lăn cùng kích thước; ổ nhạy cảm với các tải trọng động va đập do tính nén được của không khí.
  • Mức độ hoàn thiện bề mặt và khe hở gia công phụ thuộc chặt chẽ vào độ chính xác của thiết bị gia công cơ khí thực nghiệm.
• Hướng nghiên cứu tiếp theo:
  • Hoàn thiện công nghệ gia công siêu tinh xác để thu hẹp khe hở làm việc và nâng cao độ cứng vững của màng khí.
  • Tiến hành thực nghiệm cắt gọt trực tiếp với các chế độ cắt khác nhau trên vật liệu đồng, nhôm nhằm đo kiểm độ rung động thực tế và độ chính xác hình học lỗ khoan.
  • Nghiên cứu tích hợp các giải pháp điều khiển chủ động áp suất khí cấp nhằm tối ưu hóa độ cứng vững theo tải trọng thay đổi.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho:

• Sinh viên và học viên cao học: Chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Cơ khí, Cơ điện tử, Chế tạo máy khi thực hiện các đồ án chi tiết máy, đồ án công nghệ chế tạo máy hoặc nghiên cứu về máy công cụ tốc độ cao.
• Kỹ sư thiết kế cơ khí: Những người nghiên cứu cải tạo hệ thống truyền động cơ khí, thiết kế trục chính máy mài siêu tinh, máy khoan mạch in (PCB) hoặc các cơ cấu đo lường chính xác yêu cầu ma sát bằng không.
• Phần nội dung có giá trị tham khảo cao nhất: Phương pháp tính toán tham số lỗ cấp khí và khe hở làm việc tại Chương 5, cùng tập bản vẽ kết cấu cơ khí chi tiết và quy trình chế tạo cụm bích cấp khí tại Chương 6.

Câu hỏi thường gặp

1. Các yêu cầu và thông số ban đầu đặt ra cho cụm trục chính máy khoan trong đồ án là gì?
Theo nhiệm vụ đồ án, cụm trục chính được thiết kế để cải tạo dựa trên máy khoan đứng Tiến Đạt sẵn có; yêu cầu trục chính có thể hoạt động ở tốc độ 10.000 vòng/phút và đảm bảo độ chính xác lỗ khoan không lớn hơn 0,1 mm khi gia công trên vật liệu đồng và nhôm.

2. Ổ khí tĩnh khác biệt cơ bản như thế nào so với ổ khí động theo phân tích của tác giả?
Ổ khí tĩnh sử dụng nguồn khí nén áp suất cao cấp liên tục từ bên ngoài qua hệ thống lỗ nhỏ vào khe hở, có khả năng nâng trục và sinh lực tải ngay cả khi trục đứng yên (vận tốc bằng 0). Ngược lại, ổ khí động tự tạo màng khí bôi trơn nhờ chuyển động quay tương đối giữa ngõng trục và gối đỡ, chỉ hình thành khả năng chịu tải khi đạt đến tốc độ quay nhất định.

3. Nghiên cứu thực nghiệm của Kozanek và cộng sự (Cộng hòa Séc) được đồ án trích dẫn có các thông số cụ thể nào?
Kozanek và cộng sự tiến hành thực nghiệm trên ổ khí tĩnh có đường kính ngõng trục $D = 30\text{ mm}$, khoảng hở theo đường kính $2h = 0,08\text{ mm}$, chiều dài ổ $L = 45\text{ mm}$, áp suất cung cấp từ $0,2 - 0,4\text{ MPa}$ với 16 lỗ cấp khí được phân bố đều thành hai hàng trên đường tròn.

4. Bố trí lỗ cấp khí trong ổ khí tĩnh gồm những phương thức nào và đặc điểm của chúng?
Văn bản phân chia làm hai phương thức chính: cấp khí tập trung qua lỗ nhỏ (orifice - áp suất được cấp qua một hoặc một số lỗ khoan nhỏ) và cấp khí phân bố đều (porous - sử dụng vật liệu xốp có hệ thống vô số lỗ tế vi phân bố đều trên bề mặt).

5. Tại sao ổ khí tĩnh cần yêu cầu nghiêm ngặt về chất lượng khí nén cấp vào?
Do khe hở làm việc giữa trục và bạc đỡ rất nhỏ, đồng thời đường kính các lỗ tiết lưu cấp khí có kích thước rất bé, nên nguồn khí nén bắt buộc phải được lọc sạch bụi bẩn và sấy khô hoàn toàn nhằm ngăn ngừa nguy cơ tắc nghẽn dòng khí và tránh hiện tượng đọng ẩm gây ăn mòn hoặc mất ổn định màng khí.

Kết luận

Đồ án "Nghiên cứu, thiết kế cụm trục chính cho máy khoan sử dụng ổ khí tĩnh" của tác giả Nguyễn Anh Tuấn đã hoàn thành toàn diện các mục tiêu nghiên cứu từ việc tổng thuật lý thuyết dòng khí, xây dựng công thức tính toán tham số hình học đến thiết kế kết cấu chi tiết cho cụm trục chính máy khoan cao tốc. Nghiên cứu đã hiện thực hóa việc chế tạo mẫu thử nghiệm cơ khí và tích hợp thành công trên máy khoan đứng Tiến Đạt nhằm hướng đến khả năng vận hành ở tốc độ 10.000 vòng/phút. Công trình là tài liệu kỹ thuật có giá trị thực tiễn cao, đóng góp nền tảng cho việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ ổ trục không tiếp xúc trong ngành chế tạo máy tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Lý do chọn đề tài, tính cấp thiết, ý nghĩa khoa học – thực tiễn, đối tượng, phạm vi và mục tiêu nghiên cứu. - Chương 2: Trình bày tổng quan về ổ trục và ứng dụng của các loại ổ trục. Các nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến ổ khí tĩnh, đến đề tài và các định hướng nghiên cứu. - Chương 3: Cơ sở lý thuyết về máy khoan cao tốc; cơ sở lý thuyết về ổ khí tĩnh, hệ thống công thức để tính toán, thiết kế ổ khí tĩnh.

- Chương 4: Nêu các ý tưởng và giải pháp thiết kế máy máy khoan cao tốc, kết cấu ổ khí tĩnh dùng cho máy máy khoan cao tốc. - Chương 5: Thiết kế các thông số của ổ khí, các mối quan hệ, những sự ảnh hưởng giữa các thông số, giữa các thông số đến khả năng hoạt động của ổ khí - Chương 6: Đề cập đến các kết quả chế tạo thử nghiệm ổ khí tĩnh, các thực nghiệm trên thực tế và kết quả phân tích đánh giá. 3 Chương 2 Chương 2: TỔNG QUAN Ổ trục là một chi tiết máy được dùng phổ biến trong nhiều loại máy móc, thiết bị, hệ thống sản xuất,… Các ổ trục giúp cho các trục có thể thực hiện chuyển động quay hoặc tịnh tiến một cách dễ dàng nhờ giảm thiểu được ma sát, qua đó nâng cao hiệu suất sử dụng của máy móc, thiết bị. Ổ trục có nhiều loại như ổ cơ, ổ từ, ổ thuỷ, ổ khí và các loại ổ kết hợp….1 Ổ cơ - Ổ cơ là một chi tiết khá phổ biến trong các kết cấu máy với nhiệm vụ chính để đỡ các trục, tiếp nhận tải trọng từ nhiều phía và giữ cho trục quay.

Trong quá trình làm việc tùy thuộc vào dạng tải trọng hoặc môi trường làm việc thì có các dạng ổ cơ khác nhau: - Ổ lăn: dạng bi, dạng đũa. - Ổ trượt: bạc trượt, ổ thủy động và thủy tĩnh, ổ khí động và khí tĩnh 2.1 Định nghĩa - Ổ lăn là một dạng của ổ cơ, đây là cơ cấu cơ khí giúp giảm thiểu lực ma sát bằng cách chuyển ma sát trượt của hai bộ phận tiếp xúc nhau khi chuyển động thành ma sát lăn giữa các con lăn hoặc viên bi được đặt cố định trong một khung hình vành khuyên (Hình 2.2 Nhiệm vụ - Có nhiệm vụ tiếp nhận các tải trọng từ nhiều hướng tác động tới và giữ cho trục quay.3 Kết cấu - Trong ổ lăn, giữa vòng trong và ngoài của ổ có các con lăn dưới dạng viên bi hoặc dạng đũa, tùy theo dạng tải trọng hoặc điều kiện hoạt động thì vòng ngoài của ổ hay vòng trong của ổ quay. Vòng trong lắp trên trục, vòng ngoài lắp với gối trục (vỏ máy, thân máy…) - Ổ lăn gồm 4 bộ phận: vòng ngoài, vòng trong, con lăn, vòng cách (Hình 2.2) QUYET 4 Chương 2 a) Ổ dạng bi b) Ổ dạng đũa Hình 2.4 Nguyên lý hoạt động Trong ổ lăn, tải trọng từ trục trước khi truyền đến gối trục phải qua các con lăn, nhờ các con lăn nên ma sát sinh ra trong ổ là ma sát lăn. Con lăn trong ổ thực hiện chuyển động hành tinh giữa vòng trong và vòng ngoài của ổ (Hình 2.3: Nguyên lý hoạt động ổ lăn.5 Phân loại - Theo dạng con lăn, ổ lăn được phân chia thành ổ bi và ổ đũa (Hình 2.4: Phân loại theo dạng con lăn.

- Theo hướng tiếp nhận tải trọng, ổ lăn được phân chia thành ổ đỡ, ổ chặn và ổ đỡ chặn (Hình 2. 5 Chương 2 a) Ổ đỡ b) Ổ chặn c) Ổ đỡ chặn Hình 2.5: Phân loại theo hướng tiếp nhận tải trọng. - Theo dạng con lăn và bề mặt làm việc của các vòng ổ lăn có thể phân chia thành: Ổ bi đỡ một dãy, ổ bi đỡ hai dãy, ổ bi đỡ chặn, ổ bi chặn, ổ đũa chặn, ổ đũa đỡ trụ ngắn, ổ đũa côn, ổ bi tự lựa, ổ đũa trụ đỡ tự lựa, ổ kim (Hình 2.6) a) Ổ bi đỡ một dãy b) Ổ bi đỡ hai dãy c) Ổ bi đỡ chặn d) Ổ bi chặn e) Ổ đũa chặn f) Ổ đũa đỡ trụ ngắn 6 Chương 2 g) Ổ đũa côn h) Ổ bi tự lựa k) Ổ đũa trụ đỡ tự lựa l) Ổ kim Hình 2.6: Phân loại theo bề mặt làm việc. - Theo số lượng các dãy con lăn, ổ lăn có thể phân chia thành ổ lăn một dãy, ổ lăn hai dãy, ổ lăn nhiều dãy (Hình 2.

a) Ổ lăn một dãy b) Ổ lăn hai dãy c) Ổ lăn nhiều dãy Hình 2.7: Phân loại theo dãy con lăn. - Ngoài ra tuỳ theo độ chính xác, ổ lăn có thể phân chia thành nhiều loại, từ loại bình thường đến loại siêu chính xác.6 Ưu nhược điểm của ổ lăn Ưu điểm - Ma sát nhỏ (ổ bi: f=0,00012~0,0015, ổ đũa: f=0,002~0,006) - Chăm sóc và bôi trơn đơn giản - Kích thước chiều rộng nhỏ - Mức độ tiêu chuẩn hóa cao, giá thành rẻ. Nhược điểm - Kích thước hướng kính lớn - Lắp ghép tương đối khó khăn - Làm việc có nhiều tiếng ồn, khả năng giảm chấn kém 7 Chương 2 2.1 Định nghĩa - Ổ trượt là một dạng ổ đỡ hoạt động trên nguyên lý ma sát trượt. Giữa ngõng trục và thành ổ là dầu ngăn cách tránh cho thành ổ tiếp xúc trực tiếp với ngõng trục trong quá trình làm việc.

Vì vậy, ổ trượt rất đa dạng về kết cấu: bạc trượt, ổ thủy động, ổ thủy tĩnh, ổ khí động, ổ khí tĩnh.8: Hình dạng ổ trượt.2 Kết cấu Kết cấu chủ yếu của ổ trượt gồm có thân ổ và ống lót: - Thân ổ: Là phần chịu lực, có thể chế tạo liền với khung máy hoặc chế tạo riêng (Hình 2.9: Kết cấu ổ trượt. - Ống lót: Là phần tiếp xúc với ngõng trục, thường làm bằng kim loại màu đắt tiền và hiếm. Sau thời gian sử dụng ổ bị mòn, lót ổ được thay thế mới tránh ảnh hưởng đến thân ổ (Hình 2.10) QUYET 8 Chương 2 Hình 2.10: Hình dạng ống lót ổ trượt.3 Nguyên lý hoạt động - Ổ trượt tương tự như ổ lăn, là ổ trục dùng để đỡ các chi tiết quay. Thông thường trục quay còn ổ đứng yên nên khi làm việc bề mặt ngõng trục trượt trên bề mặt ổ trượt.

Ma sát sinh ra trên bề mặt làm việc là ma sát trượt.4 Phân loại ổ trượt theo hình dạng - Theo hình dạng bề mặt làm việc: mặt trụ, mặt nón, mặt cầu, mặt phẳng (Hình 2.11 : Hình dạng bề mặt làm việc. - Theo khả năng chịu tải trọng: Ổ đỡ, ổ chặn, ổ đỡ chặn (Hình 2.12: Hình dạng theo khả năng chịu tải. - Kiểu bạc đỡ hai nữa, kiểu bạc tổ hợp đỡ chặn (Hình 2.13) HIEU  9 Chương 2 Hình 2.13: Hình dạng theo kết cấu.5 Phân loại ổ trượt theo phương pháp bôi trơn Theo phương pháp bôi trơn hai bề mặt làm việc (Hình 2.14) - Ổ bôi trơn thủy: thủy động hoặc thủy tĩnh - Ổ bôi trơn khí: tạo áp suất trên bề mặt làm việc bằng khí nén - Ổ bôi trơn từ: bề mặt làm việc không trực tiếp tiếp xúc với nhau nhờ từ tính a) Ổ bôi trơn thủy b) Ổ bôi trơn khí c) Ổ bôi trơn từ Hình 2.14 : Các dạng ổ trượt.6 Ưu nhược điểm Ưu điểm - Làm việc có độ tin cậy cao khi vận tốc lớn mà khi đó ổ lăn có tuổi thọ thấp - Chịu được tải trọng động và va đập nhờ vào khả năng giảm chấn của màng dầu bôi trơn - Kích thước hướng kính tương đối nhỏ - Làm việc êm Nhược điểm - Yêu cầu chăm sóc bảo dưỡng thường xuyên, chi phí lớn về dầu bôi trơn - Tổn thất về ma sát khi mở máy, dừng máy - Kích thước dọc trục tương đối lớn 10 Chương 2 2.7 Phạm vi ứng dụng - Khi kết cấu làm việc với vận tốc tương đối lớn (v = 30m/s) - Các máy móc thiết bị chịu tải trọng va đập - Trong các máy chính xác đòi hỏi độ chính xác hướng trục và khả năng điều chỉnh khe hở - Ổ có thể làm việc trong nước, môi trường ăn mòn - Ổ quay chậm, không quan trọng, rẻ tiền - Đường kính ngõng trục quá lớn 2.1 Định nghĩa Ổ từ (hình 2.15) là một loại ổ trục có khả năng nâng không tiếp xúc, các trục chuyển động nhờ vào lực từ trường [1].15 : Hình dạng của ổ từ trong thực tế.2 Kết cấu Ổ từ có cấu tạo tương tự như một động cơ điện, tuy nhiên thay vì tạo ra mômen xoắn để quay rotor nó lại tạo ra một lực để nâng rotor [1]. Cảm biến khoảng cách Stator Rotor Hệ thống điều khiển Nguồn dòng Hình 2.16: Kết cấu của ổ từ[1].

11 Chương 2 Ổ từ có kết cấu gồm 3 bộ phận chính: - Vòng ngoài và các cuộn dây (stator); - Hệ thống các cảm biến; - Hệ thống điều khiển.3 Nguyên lý hoạt động Khi cấp điện vào các cuộn dây của stator, thì các cuộn dây sẽ sinh ra một lực điện từ, và chính lực điện từ này nâng ngõng trục (rotor) quay không tiếp xúc với stator. Khe hở tạo thành khi nâng rotor cách stator một khoảng thông thường là 0,5 – 2 mm. Các cảm biến không tiếp xúc sẽ đo độ sai lệch giữa vị trí ta mong muốn với vị trí thực của rotor và cung cấp tín hiệu tới bộ điều khiền để hiệu chỉnh khe hở theo mong muốn bằng cách điều chỉnh điện áp vào từng cuộn dây [1].4 Phân loại Phân loại ổ đỡ từ theo chức năng a) Ổ đỡ từ trục ngang b) Ổ đỡ từ trục dọc Hình 2.5 Ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng Do giữa trục quay và phần tĩnh không tiếp xúc với nhau nên ổ từ có nhiều ưu điểm mà ổ cơ không có được như: 12 Chương 2 - Không có hao mòn khi vận hành do phần quay không tiếp xúc với bất kỳ bộ phận nào. - Tăng hiệu suất của truyền động nhờ chuyển động không có ma sát.

- Thân thiện với môi trường do không có bộ phận bôi trơn. - Khả năng làm việc với tốc độ cao. - Khả năng loại bỏ các rung động khi chuyển động. - Khả năng làm việc trong các môi trường khắc nghiệt.

Tuy nhiên ổ từ cũng có nhược điểm là bộ điều khiển phức tạp, giá thành cao. Ổ từ thường được dùng trong các hệ thống truyền động và máy phát điện,…Yêu cầu bảo dưỡng ổ trục thường xuyên. Trong các dây chuyền chế biến thực phẩm và dược phẩm, các thiết bị làm việc trong các điều kiện môi trường đặc biệt như là nhiệt độ rất cao và rất thấp cũng như là trong điều kiện chân không, bôi trơn ổ cơ luôn là vấn đề khó khăn[1].