MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Cơ khí là ngành công nghiệp nền tảng, sản phẩm của cơ khí
được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các các ngành kinh tế xã hội,
được sử dụng với từng mức độ khác nhau.
Phát biểu tại Hội nghị tổng kết 10 năm thực hiện chiến lược
phát triển ngành Cơ khí. Thủ Tướng chính phủ nhấn mạnh: “Cơ khí
là ngành công nghiệp nền tảng, có vị trí quan trọng trong tiến trình
công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Chính phủ rất quan tâm tới
phát triển ngành Cơ khí, đặc biệt là Cơ khí chế tạo”.
Trong lĩnh vực chế tạo và gia công cơ khí chính xác, máy công
cụ CNC là lựa chọn ưu tiên hàng đầu do ưu điểm nổi trội về độ chính
xác và hiệu quả kinh tế do rút ngắn thời gian gia công.
Các chuyển động tịnh tiến yêu cầu độ chính xác và hiệu suất
truyền động cao trong máy công cụ CNC và các máy, thiết bị công
nghệ cao đều được thực hiện nhờ cơ cấu vít me – đai ốc bi (VMĐB).
Do ảnh hưởng rất lớn của độ chính xác VMĐB tới độ chính xác
chi tiết được gia công nên trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu,
khảo sát các vấn đề liên quan tới cụm chi tiết VMĐB. Tuy nhiên, các
nghiên cứu về VMĐB vẫn chưa đầy đủ. Khảo sát tuổi thọ và độ tin
cậy VMĐB của máy công cụ CNC trên cơ sở mòn trong điều kiện
khí hậu Việt Nam là lĩnh vực mới, chưa được công bố trên thế giới.
Đồng thời, xu hướng thiết kế, sử dụng VMĐB thay thế các bộ truyền
thông thường đang ngày càng tăng, bộ truyền VMĐB hiện nay trong
nước chưa sản xuất được. Kết quả nghiên cứu về mòn của VMĐB sẽ
là cơ sở cho việc tính toán xác định tuổi thọ, độ tin cậy và bảo dưỡng,
sửa chữa, thay thế trong điều kiện Việt Nam.
2. Mục đích nghiên cứu của luận án
- Xác định ảnh hưởng của môi trường theo TCVN 7699-2-30 của
Việt Nam đến tốc độ mòn của VMĐB trong điều kiện có bôi trơn và
không bôi trơn.

sử dụng có yêu cầu độ tin cậy khác nhau.
Phần lớn các máy CNC sử dụng VMĐB tại Việt Nam được
nhập khẩu từ nhiều nguồn, có chất lượng khác nhau nên việc nghiên
cứu giúp người sử dụng có lựa chọn các thiết bị có tích hợp VMĐB
phù hợp với điều kiện nhiệt ẩm ở Việt Nam.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm
Nghiên cứu lý thuyết:
Nghiên cứu lý thuyết mòn, các yếu tố ảnh hưởng đến mòn, mối
quan hệ giữa mòn và độ chính xác, tuổi thọ của VMĐB.
Nghiên cứu thiết kế hệ thống đo, phương pháp đo, thiết kế hệ
thống tạo tải, thiết kế nguyên lý làm việc cho hệ thống thiết bị thí
nghiệm
Thực nghiệm:
Xây dựng Quy hoạch thực nghiệm, thiết kế, chế tạo thiết bị thí
nghiệm.

2


Tổ chức thực hiện quá trình tạo mòn cho vít me – đai ốc bi khi
làm việc ở các điều kiện tải, tốc độ trong điều kiện môi trường TCVN
7699 – 2 – 30.
Xử lý số liệu thực nghiệm, xây dựng và đánh giá hàm hồi quy
với công cụ và phần mềm chuyên dụng cho tính toán, mô phỏng.
6. Nội dung luận án
Nội dung chính luận án bao gồm
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VÍT ME – ĐAI ỐC BI
1.1. Đặc điểm, vai trò của vít me – đai ốc bi
Các đặc điểm, vị trí, vai trò và phạm vi sử dụng VMĐB trong


chuyển động tương đối làm tăng lên lực ma sát [24, 26, 66]; Lượng
mòn phụ thuộc số hành trình [28]; Ảnh hưởng của tốc độ đến tải đặt
trước là tuyến tính [20]; Mô hình hóa hệ bi chặn – trục vít – đai ốc bi
như hệ đàn hồi gồm các lò xo mắc nối tiếp [22]; Góc tiếp xúc ảnh
hưởng tới tải tác dụng lên bi [25, 77]; Sai lệch vị trí đai ốc có thể lên
đến hằng trăm micromét do sự thay đổi nhiệt độ trong VMĐB , phụ
thuộc thời gian, chế độ làm việc và chất làm mát [44, 79]; Mòn
VMĐB chủ yếu phụ thuộc vào tải và tốc độ quay [23].

Hình 1.26 Mô tả kiểu ma sát trong
vít me – đai ốc bi [24, 66]

Hình 1.27 Lượng mòn, tải đặt trước phụ
thuộc vào số hành trình [28]

Lực ma sát tạo ra từ việc “uốn-đàn hồi” của lông bàn chải [66]:
F = 0.z + 1.dz/dt + 2.

Hình 1.28 Ảnh hưởng tốc độ quay trục vít
đến tăng (giảm) tải đăt trước [20]

Hình 1.29 Mô hình hóa hệ Bi chặn
– trục vít – đai ốc bi [22]

Các nghiên cứu liên quan tới lĩnh vực nghiên cứu của luận án:
Tuổi thọ của vòng bi khi xuất hiện thành phần nước trong chất bôi
trơn [41]; Nghiên cứu vít me –
đai ốc bi khi được đặt tải trước
và có chú ý tới bôi trơn [23]

Cho đến nay Việt Nam chưa chế tạo được VMĐB thành phẩm.
Các VMĐB nói riêng và máy công cụ CNC nói chung đều được nhập
khẩu từ nhiều nguồn khác nhau. Môi trường khí hậu Việt Nam có đặc
thù riêng “khí hậu nhiệt đới ẩm”, đồng thời việc sử dụng, bảo dưỡng
hiện nay đều dựa theo tài liệu kỹ thuật về VMĐB được nước ngoài

5


công bố. Tuổi thọ VMĐB trong điều kiện môi trường Việt Nam chưa
được quan tâm nghiên cứu nhiều.
Từ những vấn đề nêu trên, luận án lựa chọn đề tài “Nghiên cứu
tuổi thọ và độ tin cậy của vít me – đai ốc bi máy CNC trong điều kiện
môi trường Việt Nam”. Đây là vấn đề cần thiết, mới và phù hợp với
chủ trương đổi mới trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa cũng
như hội nhập kinh tế Việt Nam.
CHƢƠNG 2: LÝ THUYẾT TUỔI THỌ VÀ ĐỘ TIN CẬY VÍT
ME – ĐAI ỐC BI TRÊN CƠ SỞ MÒN
2.1. Tổng quan về mòn vật liệu:
Mòn theo thời gian
Trong điều kiện ma sát mòn bình thường, sự phụ thuộc của mòn
theo thời gian hoặc quãng đường ma sát được chia thành thành ba
giai đoạn cơ bản: Giai đoạn chạy rà, giai đoạn mòn ổn định và giai
đoạn mòn khốc liệt [5]. Hình 2.1 biểu diễn sự phụ thuộc của mòn vào
thời gian.
Hình 2.1 Sự phụ thuộc mòn vào thời
gian “t” hay quãng đường ma sát “L”
[5].

“Trong giai đoạn mòn ổn

việc một chiều
- Tính theo số vòng quay:
(
Tính theo giờ:

)

(vòng) (2.5)

(h)

(2.6)
(

Tuổi thọ bộ truyền làm việc hai chiều:

)

(vòng)

Tuổi thọ cho bộ truyền được đặt tải trước [39]
- Tính cho bộ truyền làm việc một chiều
(
-

( )( )

)

(vòng)

0,44

98
0,33

99
0,21

Tuổi thọ VMĐB trên cơ sở mòn
VMĐB trong máy công cụ CNC khi làm việc sẽ mòn. Khi mòn
tăng lên theo thời gian làm việc, sai số làm việc tăng dần, đến một giá
trị cho phép (xác định theo cấp chính xác) là lúc máy không đạt được
yêu cầu làm việc và hết tuổi thọ máy (VMĐB).

7


Qua phân tích một VMĐB khi chưa mòn và khi mòn dẫn tới kết
luận: “Lượng sai lệch vị trí do mòn chính là lượng mòn”.
Các phân tích ảnh hưởng các yếu tố tới kết quả đo dẫn tới kết
luận: “Lượng tăng sai lệch vị trí dọc trục của đai ốc trong bộ truyền
VMĐB chính là lượng mòn dọc trục”
Hình 2.9 Mô hình hóa hệ
Vít me – đai ốc – bi
trước và sau mòn

a, trước khi làm việc

b, khi làm việc và bị mòn


(i = 1,k) (2.36)
Tuổi thọ xác định trong mỗi thí nghiệm:

8

[ ]

(2.37)


Tương ứng hệ số tuổi thọ trong từng thí nghiệm:

(2.38)

Độ tin cậy của tuổi thọ, cũng như độ tin cậy của hệ số tuổi thọ
của VMĐB khi làm việc trong điều kiện Việt Nam sẽ được xác định
qua giá trị tuổi thọ qua từng thí nghiệm, tuân theo quy luật phân phối
chuẩn, được mô tả như sau:
Bảng 2.4 Hệ số tuổi thọ thực nghiệm
STN
1
2
...
k

Tải
(F)
F1
F2
...

Tuổi thọ
theo ISO
Lh iso 1
Lh iso 2
...
Lh iso k

Hệ số
tuổi thọ
m1
m2
...
mk

Dựa vào số liệu thu được, xác định hàm hồi quy thực nghiệm hệ
số tuổi thọ theo môi trường “ ̂” và tính được kỳ vọng ( ̅), độ lệch
chuẩn ( ) của hàm ̂.
Mòn tuân theo phân phối chuẩn Gauss. Do tính đối xứng của
phân bố mòn, hàm laplace (z) cho phép xác định đối số z của phân
phối theo độ tin cậy R(t) dựa trên công thức R(t) = 0,5 + (z) [7].
Tuổi thọ VMĐB khi làm việc trong môi trường TCVN 7699-230 ở các điều kiện làm việc (tải, tốc độ quay) khác được xác định
theo công thức:
Lh mt = m . Lh iso
(2.40)
Bảng 2.5 Hệ số tuổi thọ khi làm việc ở môi trường TCVN 7699-2-30 ứng với các độ
tin cậy
Mức tin cậy của
hệ số tuổi thọ thực
nghiệm
– tiêu chuẩn Fisher –

92,15
93,10
94,05

V

far
III
1
0,62
0,53
0,44
0,33
0,21

Tuổi thọ của VMĐB theo công thức của ISO ở mức 90%, theo
các mức tin cậy cao hơn thì phải bổ sung thêm với hệ số độ tin cậy far
[39]. Do dó, mức tin cậy thực tế của tuổi thọ khi đã tính đến hệ số
tuổi thọ có ảnh hưởng của môi trường TCVN 7699-2-30 là tích của
độ tin cậy theo ISO và độ tin cậy của hệ số tuổi thọ thực nghiệm khi
làm việc trong môi trường TCVN 7699-2-30. Hệ số tuổi thọ khi làm
9


việc ở môi trường TCVN7699-2-30 ở các mức tin cậy được tính toán
và thống kê ở bảng 2.5.
Kết luận chương 2
Quá trình mòn cặp vật liệu nói chung và mòn VMĐB nói riêng
theo thời gian hoặc quãng đường ma sát có ba giai đoạn: Giai đoạn
chạy rà, giai đoạn mòn ổn định và giai đoạn mòn khốc liệt. Do được

10


Đo vị trí
đai ốc

Đo góc quay
trục vít me

Hình 3.2 Một số kích thước
cơ bản của bộ truyền VMĐB.

Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý cơ
bản của máy thí nghiệm.

Đối tượng nghiên cứu của thí nghiệm là VMĐB tiêu chuẩn,
dùng trong máy CNC cỡ nhỏ, mã hiệu ISO 3408-16x05x222-T7R4.
Hình 3.2 thể hiện một số kích thước cơ bản của bộ truyền VMĐB.
Dựa trên đối tượng nghiên cứu cụ thể, các hệ thống chức năng
đã được thiết kế nguyên lý và thiết kế chi tiết.
Thiết bị tạo môi trường
Thực hiện thí nghiệm trong tủ môi trường BKM-NA2. Sơ đồ
khối điều khiển nhiệt độ và độ ẩm tương đối của môi trường trong tủ
nhiệt ẩm theo TCVN 7699-2-30 được biểu diễn ở hình 3.3.

Hình 3.3 Sơ đồ điều khiển tủ nhiệt ẩm

Hình 3.4 Sơ đồ đặt tải lên VMĐB

Hệ thống tạo tải: Tải lớn nhất trong các thí nghiệm là 3500 N;

thuận lợi cho việc gá lắp máy trong tủ tạo môi trường – nhất là khi tủ
môi trường có kích thước hạn chế.
Phương án III: Tạo tải nhờ hệ thống thủy lực có pittong - xilanh tích
hợp với sống trượt
Hình 3.7 Phương án III – Tạo tải nhờ
hệ thống thủy lực có pittong – xilanh
tích hợp với sống trượt

Đặc điểm của phương án
III là dễ dàng điều khiển đổi
chiều tác dụng của tải; Tải ổn
định; Dễ dàng điều chỉnh để tải
tác dụng lên đai ốc là dọc trục;
Kết cấu máy nhỏ, gọn, dễ tháo
lắp – thuận tiện cho gá lắp máy
thí nghiệm vào trong tủ môi
trường.

12


Do đáp ứng tốt các yêu cầu khi làm việc mà phương án III được
lựa chọn để thiết kế, chế tạo hệ thống tạo tải của máy thí nghiệm.
Hệ thống đo lường
Hệ thống đo lường phải đảm bảo đo được các dịch chuyển dọc
trục của VMĐB và phải có độ chính xác nhỏ hơn lượng mòn dọc trục
dự tính sau thời gian thí nghiệm ở điều kiện tiêu chuẩn. Với độ phân
giải hệ thống đo là 1m, có thể đo và nhận biết sai lệch vị trí của
VMĐB có cấp chính xác cao nhất C0 khi làm việc
Phương pháp đo quay phổ biến cho độ chính xác cao hiện nay là

Hình 3.10 Phương án II.1 – Thân Hình 3.11 Phương án II.2 – Đầu đọc
thước ghép nối với đai ốc bi di chuyển ghép nối với đai ốc bi di chuyển

13


Trong phương án II, có 2 phương án gá lắp LS với đai ốc bi và
thân máy: Một là ghép nối cố định thân thước với đai ốc bi, đầu đọc
ghép nối cố định với thân máy; Hai là ghép nối cố định thân thước
với thân máy, đầu đọc ghép nối cố định với đai ốc bi. Các hình dưới
đây thể hiện hai phương án 1 và 2 của phương án II. Trong đó, hình
3.10 thể hiện phương án II.1 ghép nối thân thước với đai ốc bi di
chuyển, đầu đọc với thân máy; hình 3.11 thể hiện phương án II.2
ghép nối đầu đọc với đai ốc bi di chuyển, thân thước với thân máy.
Thực tế khi lắp đặt theo phương án II.1 cho thấy phương án này
có nhược điểm đặc biệt là gá lắp, điều chỉnh LS gặp rất nhiều khó
khăn, đồng thời thân thước có kích thước lớn nên có ít hơn các
phương án gá lắp LS.
Phương án II.2 cho thấy rất thuận lợi cho việc tháo lắp, điều
chỉnh LS nên cho kết quả đo chính xác hơn. Chọn phương án II.2 làm
phương án bố trí, gá lắp thiết bị đo. Đây là phương án được nhiều nhà
khoa học trên thế giới sử dụng cho các nghiên cứu của mình [19, 28,
46, 78]. Đồng thời, cũng là phương án gá đặt thiết bị đo thường thấy
trong các máy công cụ CNC có độ chính xác gia công cao. Hình 3.12
là hình ảnh hệ thống đo được lắp với máy thí nghiệm để chạy thử,
trước khi gá lắp toàn bộ hệ thống vào trong tủ nhiệt ẩm.
Phương pháp đo
Để xác định lượng mòn
tại một điểm (theo góc quay
trên trục vít me), phải xác

3.3. Tổ hợp máy thí nghiệm
Tổng hợp các yêu cầu, tổ hợp máy thí nghiệm thiết kế, chế tạo
được thể hiện trên hình 3.17
4

3

2

1

5

6

7

8

Hình 3.15 Sơ đồ nguyên lý
máy thí nghiệm

Hình 3.17 Hình ảnh tổng thể hệ thống
thiết bị thí nghiệm – nhìn đằng trước

3.4. Quy hoạch và tổ chức thực nghiệm
Các thông số thực nghiệm
Trong thực nghiệm của nghiên cứu, số biến đầu vào là 2 (tải, tốc
độ quay); Hàm mục tiêu là hệ số tuổi thọ khi làm việc trong môi
trường TCVN 7699-2-30. Thực hiện quy hoạch thực nghiệm


Các giá trị của tải “F”:
F max = 3500 (N); F 0 = 3000 (N);
F min =
2500 (N)
Các giá trị tốc độ quay của trục vít me “n”:
n max = 100 (vg/ph);
n 0 = 89 (vg/ph);
n min =
78 (vg/ph)
Các điểm chia (điểm lấy số liệu):
Lấy 12 điểm ở giữa hành trình [7, 17]. Khoảng cách giữa hai
điểm lấy số liệu là 2.500 (xung) - đầu đo quay có độ phân giải 5.000
(xung/vòng).
Nhiệt độ, độ ẩm tương đối:
Trong các thí nghiệm từ 1
đến 6, nhiệt độ và độ ẩm tương
đối tuân theo TCVN 7699-2-30.
Trong thí nghiệm thứ 7, môi
trường của thí nghiệm này được
lấy theo môi trường quy định
trong ISO 230 – 2
Thời gian cho mỗi thí nghiệm:
Hình 3.22 Sơ đồ khối xác
Thời gian cho mỗi thí
định hệ số tuổi thọ
nghiệm theo TCVN 7699-2-30.
16



Chế độ
làm việc
Mòn
điểm đích
40.000
42.500
45.000
47.500
50.000
52.500

TN1

TN2

TN3

TN4

TN5

TN6

TN7

Fmax nmax

Fmax nmin

Fo no


TCVN
7699-2-30

TCVN
7699-2-30

TCVN
7699-2-30

TCVN
7699-2-30

TCVN
7699-2-30

ISO230-2

6,9
6,9
6,8
6,8
6,7
7,1

4,7
4,5
4,7
4,5
4,7

1,0
1,0
1,0
1,1
1,0
1,0

17


55.000

6,9

4,9

3,6

2,4

1,8

2,0

1,0

57.500
60.000
62.500
65.000


1,8
1,8
1,9
2,0
1,9
1,89

2,1
2,1
2,1
2,0
1,9
2,05

1,0
1,0
0,9
1,1
1,0
1,01

Để xác định hàm hồi quy hệ số tuổi thọ theo môi trường TCVN
7699-2-30, chỉ lấy số liệu trong các thí nghiệm đã được quy hoạch (5
thí nghiệm đầu).
Từ giá trị tải và tốc độ quay trục vít me trong mỗi thí nghiệm,
tính được tuổi thọ “Lh” theo công thức của ISO 3408 (công thức 2.5);
Từ lượng mòn thực nghiệm sau 48 giờ, tính được tốc độ mòn
[ ]
(theo [2]), qua đó xác định được tuổi thọ thực nghiệm

[ ]

TN1
Fmax; nmax
ko bôi trơn
TCVN
7699-2-30
1643

TN2
Fmax; nmin
ko bôi trơn
TCVN
7699-2-30
2107

TN3
Fo; no
ko bôi trơn
TCVN
7699-2-30
2932

TN4
Fmin; nmax
ko bôi trơn
TCVN
7699-2-30
4509



0,1502

0,1384

0,1295

0,2875
217,0
0,1321
0,2833
220,2
0,1340
0,2833
220,2
0,1340

0,1875
332,8
0,1580
0,1958
318,6
0,1513
0,1875
332,8
0,1580

0,1375
453,8
0,1548

0,2958
210,9
0,1284
0,2875
217,0
0,1321
0,2958

0,1958
318,6
0,1513
0,2083
299,5
0,1422
0,2042
305,6
0,1451
0,2000

0,1417
440,5
0,1502
0,1458
427,9
0,1459
0,1500
416,0
0,1419
0,1458



̅
̅̅̅̅̅̅
̅̅̅̅

210,9

312,0

427,9

599,0

832,0

0,1284
0,2958
210,9
0,1284
0,3000
208,0
0,1266
0,2875
217,0
0,1321
0,2917
213,9
0,1302
0,2896


0,1329
0,1042
599,0
0,1329
0,0958
651,1
0,1444
0,1000
624,0
0,1384
0,1000
624,0
0,1384
0,1000

0,1439
0,0750
832,0
0,1439
0,0792
788,2
0,1364
0,0833
748,8
0,1295
0,0792
788,2
0,1364
0,0788



Hệ số tuổi thọ 𝑚
̂𝑘

Hệ số tuổi thọ theo môi trường TCVN7699-2-30 trong điều kiện có
bôi trơn:
̂
̂ =-2,64.10-2+1,08.10-4.F+2,99.10-3.n–1,21.10-6.F.n (4.3)
Đồ thị thể hiện sự phụ thuộc hệ số tuổi thọ theo môi trường
TCVN 7699-2-30 khi không bôi trơn được thể hiện trên hình 4.9, khi
có bôi trơn được thể hiện trên hình 4.10.

Hình 4.10 Đồ thị hệ số tuổi thọ vít me đai ốc bi khi làm việc trong môi trường
TCVN7699-2-30 và có bôi trơn.

19


Quan sát đồ thị hệ số tuổi thọ khi VMĐB làm việc trong môi trường
TCVN 7699-2-30 (hình 4.9 và hình 4.10) cho thấy:
- Hệ số tuổi thọ tuyến tính với từng thông số tải, tốc độ.
- Tải càng lớn thì ảnh hưởng của sự thay đổi tốc độ tới hệ số tuổi
thọ càng lớn.
- Hệ số tuổi thọ có thể đồng biến hoặc nghịch biến với tải, tùy thuộc
vào tốc độ quay của trục vít me.
Sử dụng bộ số liệu thí nghiệm của bảng 4.1 với đầu vào “F”,
“n”, và hàm hồi quy là tốc độ mòn (
) trong môi trường
TCVN7699-2-30 “ ”, giải bài toán tìm hàm hồi quy tốc độ mòn [8,
10] được:

20


- Tốc độ mòn là đồng biến và phụ thuộc chính vào hai thông số chế
độ làm việc: Tải, tốc độ
- Sự phụ thuộc tốc độ mòn vào tải lớn hơn so với sự phụ thuộc mòn
vào tốc độ.
- Khi tải càng lớn thì ảnh hưởng của tốc độ quay trục vít me tới tốc
độ mòn càng cao.
- Khi tốc độ quay trục vít me càng lớn thì ảnh hưởng của tải vào tốc
độ mòn càng cao.
4.2. Tuổi thọ, độ tin cậy của VMĐB khi làm việc trong môi
trƣờng Việt Nam.
Với hệ số tuổi thọ
đã được QHTN để tìm hàm hồi quy,
tuổi thọ VMĐB khi làm việc trong môi trường TCVN 7699-2-30
được tính theo công thức:
khi không bôi trơn và
khi có bôi trơn.
Theo số liệu thực nghiệm được tổng hợp thể hiện trong bảng
4.9, đã xác định được hàm hồi quy hệ số tuổi thọ theo môi trường
TCVN 7699-2-30, không bôi trơn mk. Để xác định độ tin cậy của mk
cần tính độ lệch chuẩn của hệ số tuổi thọ VMĐB theo môi trường
theo TCVN7699-2-30 và không sử dụng chất bôi trơn. Bảng 4.10
thống kê các hệ số tuổi thọ thực nghiệm để xác định độ lệch chuẩn
Bảng 4.10 Các giá trị xác định độ lệch chuẩn
STN
1
2
3


∑(

̅̅̅̅) +

= 0,0083
Do độ tin cậy của thực nghiệm ở mức 95% (đáp ứng tiêu chuẩn
Fisher với mức ý nghĩa 0,05), vì vậy độ tin cậy thực tế của hệ số tuổi
thọ “mk” kể trên sẽ là tích độ tin cậy của thực nghiệm (95%) và độ tin
cậy của tuổi thọ theo ISO.
Tra bảng Laplace để xác định hệ số zb ứng với các mức độ tin
cậy [6]. Với độ tin cậy 95% của hàm hồi quy,  zb=1,96
Khoảng giá trị của mk ứng với độ tin cậy 95%, được cho bởi
công thức:
21


̂
Bảng 4.11 Khoảng giá trị
Theo ISO
Độ tin
Hệ số
cậy
độ tin cậy
1
2
90%
far = 1,00
95%
far = 0,62

Hê số tuổi thọ bổ sung

Độ tin cậy

4

5=1*3
85,50
90,25
91,20
92,15
93,10
94,05

95%

̂

95%

̂

Thực tế
Hệ số tuổi thọ theo
độ tin cậy “far . mk”
6=2*4
1,00.( ̂
0,62.( ̂
0,53.( ̂
0,44.( ̂

Bảng 4.12 Khoảng giá trị m ứng với độ tin cậy thực tế
STT
1
2
3
4
5
6

Độ tin cậy thực tế
85,50
90,25
91,20
92,15
93,10
94,05

Hệ số tuổi thọ
1,00 . ( ̂
0,62 . ( ̂
0,53 . ( ̂
0,44 . ( ̂
0,33 . ( ̂
0,21 . ( ̂

)
)
)
)
)

So với khi VMĐB làm việc trong môi trường và bôi trơn theo
quy định của ISO, VMĐB làm việc trong môi trường TCVN 7699-230: Khi có bổ sung bôi trơn, lượng mòn VMĐB tăng lên khoảng
1/0,2374  4,21 lần; Khi không bổ sung bôi trơn, lượng mòn tăng lên
khoảng 1/0,1413  7,08 lần. Tương ứng là tuổi thọ VMĐB lần lượt
giảm đi 4,21 và 7,08 lần.
KẾT LUẬN CỦA LUẬN ÁN
Luận án đã thực hiện đầy đủ nội dung nghiên cứu và đạt được
mục đích đề ra. Những kết quả đạt được và đóng góp mới của đề tài
cụ thể là:
Môi trường nhiệt đới ẩm của Việt Nam đặc trưng bởi TCVN
7699-2-30 có ảnh hưởng rõ rệt tới tuổi thọ và độ tin cậy của VMĐB.
Quy hoạch thực nghiệm với ước lượng chu kỳ lấy mẫu 24h là phù
hợp. Thiết bị thí nghiệm, hệ thống đo có độ chính xác và độ tin cậy
đáp ứng yêu cầu của quy hoạch thực nghiệm đo mòn VMĐB.
Khi VMĐB làm việc trong môi trường TCVN 7699-2-30, công
thức tuổi thọ theo ISO cần bổ sung thêm hệ số tuổi thọ môi trường m:
“Lh mt= m.Lh iso”, trong đó hệ số tuổi thọ môi trường khi có bổ sung
bôi trơn là “ ̂”, tính theo (4.3). Khi không bổ sung bôi trơn là “ ̂ ”,
tính theo (4.1).
Công thức tính tuổi thọ của ISO có mức tin cậy 90%, khi yêu
cầu mức độ tin cậy cao hơn thì phải bổ sung hệ số độ tin cậy far [39].
Với mức tin cậy của thực nghiệm là 95%: Độ tin cậy thực tế m là
86% tương ứng với mức tin cậy của 90% của ISO; Độ tin cậy thực tế
m là 94% tương ứng với mức tin cậy 99% của ISO.
Trong môi trường theo TCVN 7699-2-30, tốc độ mòn VMĐB:
khi không bổ sung bôi trơn tính theo công thức (4.6), khi có bổ sung
bôi trơn tính theo công thức (4.7). Trong đó, hệ số tuổi thọ giữa bổ
sung bôi trơn và không bổ sung bôi trơn là  = 1,68.
Với mức tin cậy từ 86% đến 94%: Khi không bổ sung bôi trơn,
hệ số tuổi thọ theo môi trường của VMĐB “mk” thay đổi tương ứng

Luận án đã đưa ra được phương pháp xác định mòn dọc trục của
VMĐB trên thiết bị thử nghiệm với điều kiện tải và tốc độ quay thay
đổi, chịu tác động của môi trường theo TCVN 7699-2-30. Luận án đã
đưa ra hệ số tuổi thọ bổ sung vào công thức tính tuổi thọ của VMĐB
theo ISO3408 khi làm việc trong môi trường theo TCVN 7699-2-30
và đồng thời xác định được sự biến thiên hệ số tuổi thọ m theo độ tin
cậy trong điều kiện nhiệt ẩm Việt Nam.

24