LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Công trình đƣợc thực
hiện tại Bộ môn Gia công vật liệu và Dụng cụ công nghiệp, Trƣờng Đại học Bách Khoa
Hà Nội dƣới sự hƣớng dẫn của GS. TSKH. NGND Bành Tiến Long và TS. Lê Thanh Sơn.
Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố
trong bất kì công trình nào khác.
Hà Nội, ngày tháng

năm 2017

TẬP THỂ HƢỚNG DẪN
Ngƣời hƣớng dẫn

Ngƣời hƣớng dẫn

Khoa học 1

Khoa học 2

GS.TSKH.NGND. Bành Tiến Long

TS. Lê Thanh Sơn

Ngƣời cam đoan

Nguyễn Thanh Tú

i


LỜI CẢM ƠN



MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT.......................................................... vii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .......................................................................................... viii
DANH MỤC HÌNH VẼ ....................................................................................................... ix
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ TRỤC VÍT MÁY NÉN KHÍ ............................................ 5
1.1 Giới thiệu tổng quan về máy nén khí .......................................................................... 5
1.1.1 Giới thiệu về máy máy nén khí kiểu trục vít ....................................................... 5
1.1.2 Các loại biên dạng trục vít máy nén khí phổ biến hiện nay ................................ 6
1.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng trục vít Cycloid trên thế giới ................................... 11
1.2.1 Tình hình nghiên cứu tạo hình biên dạng của trục vít ....................................... 11
1.2.2 Tình hình chế tạo trục vít cycloid trên thế giới hiện nay .................................. 18
1.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng trục vít ở Việt Nam .......................................... 19
1.3.1. Tình hình nghiên cứu trục vít ở Việt Nam ....................................................... 19
1.3.2. Tình hình chế tạo trục vít Cycloid ở Việt Nam ................................................ 20
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 ............................................................................................... 21
CHƢƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT TẠO HÌNH BỘ ĐÔI ĐỘNG HỌC TRỤC VÍT –
DỤNG CỤ GIA CÔNG ....................................................................................................... 22
2.1. Cơ sở lý thuyết tạo hình bề mặt trục vít Cycloid ..................................................... 22
2.1.1 Đƣờng Cycloid trong kỹ thuật........................................................................... 22
2.1.2 Nguyên lý tạo hình bề mặt trục vít Cycloid ...................................................... 23
2.2 Cơ sở lý thuyết tạo hình bề mặt Dụng cụ cắt ............................................................ 28
2.2.1 Phƣơng pháp gia công định hình ....................................................................... 28
2.2.2 Phƣơng pháp gia công bao hình ........................................................................ 29
2.3 Các phƣơng pháp truyền thống xác định mặt khởi thuỷ ........................................... 31
2.3.1 Phƣơng pháp đồ thị ........................................................................................... 33
iii



CHƢƠNG 4. NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MẶT KHỞI THUỶ DỤNG CỤ DẠNG ĐĨA
GIA CÔNG MẶT VÍT CYCLOID ..................................................................................... 62
4.1 Động học tạo hình dụng cụ dạng đĩa gia công mặt vít ............................................. 62
4.2 Nghiên cứu đề xuất phƣơng pháp xác định mặt khởi thuỷ dụng cụ dạng đĩa gia công
mặt vít ............................................................................................................................. 63
4.2.1. Phƣơng pháp mặt cắt ........................................................................................ 63
4.2.1.1 Phương pháp CAD 3D ................................................................................... 64
4.2.1.2 Phương pháp lập trình tính toán giao của mặt bất kỳ với mặt xoắn vít ........ 65
4.2.2. Phƣơng pháp sử dụng toán tử Boolean ............................................................ 68
4.3 Thực nghiệm xác định mặt khởi thuỷ dụng cụ dạng đĩa gia công cặp trục vít máy
nén khí............................................................................................................................. 69
4.4. Kiểm tra độ chính xác của mặt khởi thuỷ dụng cụ ................................................. 72
4.4.1. Kiểm tra độ tiếp xúc của dụng cụ và chi tiết .................................................... 72
4.4.1.1 Kiểm tra dụng cụ gia công trục chủ động ...................................................... 72
4.4.1.2 Kiểm tra dụng cụ gia công trục bị động......................................................... 73
4.4.2. Kiểm tra độ chính xác của dụng cụ bằng mô phỏng gia công ......................... 74
KẾT LUẬN CHƢƠNG 4 ............................................................................................... 77
CHƢƠNG 5. THỰC NGHIỆM GIA CÔNG CẶP TRỤC VÍT CYCLOID VỚI CÔNG
NGHỆ CAD/CAM/CNC ..................................................................................................... 78
5.1 Thực nghiệm gia công cặp trục vít số 01 .................................................................. 78
5.1.1 Tạo chƣơng trình gia công CNC cho cặp trục vít mẫu 01 ................................ 78
5.1.2 Quy trình gia công trên máy CNC .................................................................... 91
5.1.3 Đánh giá độ chính xác bề mặt cặp trục vít số 01 so với bề mặt trục vít thiết kế
ngƣợc thuần túy .......................................................................................................... 93
5.2 Thực nghiệm gia công cặp trục vít số 02 .................................................................. 94
5.2.1 Tạo chƣơng trình gia công CNC cho cặp trục vít mẫu 02 ................................ 94
5.2.2 Quy trình gia công trên máy CNC .................................................................... 95

v


Bán kính ngoài trục vít

r1i

mm

Bán kính trong trục vít

C

mm

Khoảng cách giữa hai trục vít

p

mm

Bƣớc xoắn của trục vít trong một đơn vị vòng quay.
Vector trục quay của dụng cụ;

Σ

Pháp tuyến bề mặt Σ , tham chiếu trong hệ toạ độ XYZ;

1

Vector vị trí của điểm trên đƣờng đặc tính tham chiếu trong hệ
X1Y1Z1..

Computer Aided Engineering

Phân tích đối tƣợng hình học CAD

Rapid Prototyping

Phƣơng pháp tạo mẫu nhanh

viii


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Nguyên lý hoạt động của máy nén khí công nghiệp ............................................... 5
Hình 1.2 Vít xoắn được chế tạo có gờ hẹp. ........................................................................... 7
Hình 1.3 Biên dạng biên tròn đối xứng có sử dụng các gờ làm kín. ..................................... 8
Hình 1.4 Những biên dạng thông dụng của máy nén trục vít.[36] ...................................... 10
Hình 1.5 Xích Cycloid [22] ................................................................................................. 12
Hình 1.6 Bánh răng Cycloid [22] ........................................................................................ 12
Hình 1.7 Thiết kế dao phay ngón gia công bề mặt trục vít [35] ......................................... 13
Hình 1.8 Thiết kế dụng cụ dạng đĩa gia công bề mặt trục vít [35] ..................................... 13
Hình 1.9 Profile lưỡi cắt dao phay ngón gia công bề mặt trục vít [35] .............................. 13
Hình 1.10 Profile lưỡi cắt dao phay đĩa gia công bề mặt trục vít [35]............................... 13
Hình 1.11 Các bước hình thành bề mặt khởi thủy dụng cụ dạng đĩa [18] .......................... 14
Hình 1.12 Bề mặt bánh vít khi cho trục vít chuyển động tạo hình [29] ............................... 15
Hình 1.13 Bề mặt khởi thủy dụng cụ dạng đĩa [29]............................................................. 15
Hình 1.14 Mô hình CAD cặp trục vít Cycloid công nghiệp[27] ......................................... 15
Hình 1.15 Thí nghiệm đo cặp trục vít Cycloid công nghiệp[27] ......................................... 16
Hình 1.16 Bộ đôi trục vít Cycloid đã được tối ưu bằng phần mềm[49].............................. 17
Hình 1.17 Bề mặt khởi thủy dụng cụ dạng đĩa cắt trục vít Cycloid .................................... 17
Hình 1.18 Dụng cụ dạng đĩa cắt trục vít Cycloid................................................................ 18

Hình 3.12 Kiểm tra sự tiếp xúc của hai biên dạng .............................................................. 55
Hình 3.13 Biên dạng trục bị động hoàn thiện .................................................................... 56
Hình 3.14 Tạo Solid 3D ¼ trục chủ động và 1/6 trục bị động. .......................................... 56
Hình 3.15 Mô hình Solid 3D 2 trục vít. ............................................................................... 57
Hình 3.16 Kiểm tra sự tiếp xúc của hai trục ....................................................................... 57
Hình 3.17 Kiểm tra sự tiếp xúc của hai trục trên các mặt cắt............................................ 58
Hình 3.18 Đưa 3 chi tiết vào môi trường lắp ráp ............................................................... 59
Hình 3.19 Đang thiết lập ràng buộc đồng trục giữa Giá và hai trục .................................. 59
Hình 3.20 Đang thiết lập rằng buộc tiếp xúc ...................................................................... 60
Hình 3.21 Vị trí hai trục vít khi đã thực hiện các rằng buộc............................................... 60
Hình 4.1 Mặt khởi thuỷ dụng cụ dạng đĩa gia công mặt vít ................................................ 62
Hình 4.2 Phương pháp mặt cắt xác định các điểm trên đường đặc tính ............................. 64
Hình 4.3 Phương pháp CAD 3D xác định các điểm trên đường đặc tính ........................... 64
Hình 4.4 Tính toán các điểm trên tiết diện bất kỳ của mặt xoắn vít .................................... 65
Hình 4.5 Thuật toán tạo hình dụng cụ dạng đĩa gia công trục vít ...................................... 68
Hình 4.6 Định vị hợp lý “phôi dụng cụ” ............................................................................. 69
x


Hình 4.7 Tạo biên dạng dụng cụ dạng đĩa gia công trục chủ động .................................... 69
Hình 4.8 Xác định biên dạng dọc trục của dụng cụ ........................................................... 70
Hình 4.9 Lấy biên dạng dọc trục và tạo mặt khởi thuỷ dụng cụ hoàn chỉnh ....................... 70
Hình 4.10 Tạo biên dạng dụng cụ dạng đĩa gia công trục bị động ..................................... 71
Hình 4.11 Xác định biên dạng dọc trục của dụng cụ gia công trục bị động ....................... 71
Hình 4.12 Tạo mặt khởi thuỷ dụng cụ hoàn chỉnh gia công trục bị động ........................... 71
Hình 4.13 Đưa Dụng cụ và chi tiết vào INVENTOR ........................................................... 72
Hình 4.14 Kiểm tra độ chính xác tiếp xúc dụng cụ gia công trục chủ động ....................... 72
Hình 4.15 Kiểm tra độ chính xác tiếp xúc trên các tiết diện ngang dụng cụ gia công trục bị động 73
Hình 4.16 Thuật toán gia công mô phỏng ........................................................................... 74
Hình 4.17 Thực hiện gia công mô phỏng một đoạn trên phôi ............................................. 75

Hình 5.25 Kết quả Sản phẩm sau khi gia công cặp trục vít số 01....................................... 93
Hình 5.26 Kết quả so sánh bề mặt cặp trục vít số 01 so với mô hình thiết kế ngược thuần
túy ........................................................................................................................................ 93
Hình 5.27 Một số hình ảnh lập chương trình NC cho cặp trục vít số 02 ............................ 95
Hình 5.28 Một số Hình ảnh trong quá trình gia công cặp trục vít số 02 ............................ 96
Hình 5.29 Kết quả Sản phẩm sau khi gia công cặp trục vít số 02....................................... 96
Hình 5.30 Kết quả so sánh bề mặt cặp trục vít số 02 so với mô hình thiết kế.bằng phương
pháp mới. ............................................................................................................................. 97

xii


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Tại Việt Nam hiện nay, nhu cầu về cặp trục vít là rất lớn, đặc biệt là các trục vít sử
dụng trong máy nén khí và máy bơm dầu. Tuy nhiên, hiện tại ở Việt Nam chƣa có cơ sở
nào thiết kế, chế tạo đƣợc cặp trục vít ăn khớp có biên dạng Cycloid đạt độ chính xác cao
cần thiết. Do vậy, tất cả các cặp trục vít ăn khớp biên dạng Cycloid dùng trong các thiết bị
công nghiệp hiện nay đều phải nhập khẩu.
Việc thiết kế biên dạng và biên dạng đối ứng của cặp trục vít ăn khớp thoả mãn
điều kiện ăn khớp, có độ kín khít và cấp chính xác cao là hết sức phức tạp vì nó dựa trên lý
thuyết bao hình ứng dụng trong lý thuyết ăn khớp, chƣa nói đến các tính toán tối ƣu hoá
biên dạng của cặp trục vít máy nén khí.
Vì vậy, công việc thiết kế biên dạng cặp trục vít và biên dạng dụng cụ gia công
chúng hiện nay thƣờng sử dụng những phần mềm chuyên dụng đắt tiền, dựa trên những
phƣơng pháp còn chưa được công bố hoặc công bố ở mức độ khái niệm vì đó là bí mật của
các hãng sản xuất.
Tƣơng tự nhƣ vậy, việc xác định mặt khởi thuỷ dụng cụ là một vấn đề rất phức tạp
về mặt toán học dựa trên lý thuyết bao hình trong lý thuyết tạo hình bề mặt. Các tài liệu,
sách giáo trình đƣợc công bố chủ yếu sử dụng các phƣơng pháp truyền thống nhƣ phƣơng

dụng cụ dạng đĩa, đánh giá sai số gia công bao hình mô phỏng.
- Lập trình Gcode và thực nghiệm gia công thử nghiệm cặp trục vít máy nén khí
trên máy CNC 4 trục theo phƣơng pháp số.

4. Đối tƣợng, phạm vi và phƣơng pháp nghiên cứu của luận án
- Đối tượng nghiên cứu của luận án:
Tạo hình bộ đôi động học trục vít - dụng cụ gia công.
- Phạm vi nghiên cứu của luận án:
Có nhiều phƣơng pháp tạo hình mặt xoắn vít nhƣ chép hình, bao hình có tâm tích,
bao hình không tâm tích, biến dạng dẻo... Luận án tập trung nghiên cứu phƣơng pháp gia
công bao hình không tâm tích bằng dụng cụ dạng đĩa và gia công số hoá trên CNC và đặc
biệt cụ thể với cặp trục vít Cycloid của máy nén khí. Luận án chƣa quan tâm nhiều đến
Chế độ cắt, vật liệu, lực, nhám bề mặt, … vì đối tƣợng nghiên cứu của Luận án tập trung
vào tạo hình bề mặt đôi động học

2


- Phương pháp nghiên cứu:
Kết hợp nghiên cứu lý thuyết với thực nghiệm để kiểm chứng và hiệu chỉnh
phƣơng pháp.

5. Ý nghĩa khoa học, thực tiễn, và những đóng góp mới của luận án
Ý nghĩa khoa học:
Phƣơng pháp thiết kế hỗn hợp (ngƣợc và thuận) đƣợc tìm ra và đề xuất đã tạo ra
biên dạng chính xác của cặp trục vít ăn khớp thoả mãn điều kiện ăn khớp và độ kín khít
cần thiết cho máy nén khí đồng thời kế thừa đƣợc tính tối ƣu của những thiết kế tiềm ẩn
trong sản phẩm của các hãng sản xuất mà chƣa đƣợc công bố hoàn toàn, khắc phục đƣợc
sai số của phƣơng pháp thiết kế ngƣợc quen thuộc hiện nay.
Phƣơng pháp xác định mặt khởi thuỷ dụng cụ gia công bao hình không tâm tích

6. Nội dung và bố cục luận án
Ngoài phần mở đầu và các mục theo quy định, nội dung nghiên cứu của luận án
đƣợc trình bày trong 5 chƣơng:
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ TRỤC VÍT MÁY NÉN KHÍ
CHƢƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT TẠO HÌNH BỘ ĐÔI ĐỘNG HỌC TRỤC VÍT
DỤNG CỤ GIA CÔNG
CHƢƠNG 3. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CẶP TRỤC VÍT MÁY NÉN KHÍ
CHƢƠNG 4. NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MẶT KHỞI THUỶ DỤNG CỤ DẠNG
ĐĨA GIA CÔNG MẶT VÍT CYCLOID.
CHƢƠNG 5. THỰC NGHIỆM GIA CÔNG CẶP TRỤC VÍT CYCLOID VỚI
CÔNG NGHỆ CAD/CAM/CNC
Trong các chƣơng 3, 4, 5 đều có thảo luận và kết luận. Phần cuối cùng là những kết
luận và đề xuất hƣớng nghiên cứu tiếp theo của đề tài.

4


CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ TRỤC VÍT MÁY NÉN KHÍ
Để có cái nhìn tổng quát về nội dung thực hiện của Luận án, ở chƣơng này tiến hành
khảo sát các công trình nghiên cứu và ứng dụng trục vít cycloid trong nƣớc và trên thế
giới. Công việc khảo sát tìm hiểu đặc trƣng về phƣơng pháp, các kết quả đạt đƣợc và
những tồn tại của các công trình nghiên cứu, từ đó đặt ra những định hƣớng của đề tài. Các
nội dung thực hiện trong chƣơng này gồm:
- Giới thiệu tổng quan về máy nén khí và các loại trục vít dùng trong máy nén khí.
- Tình hình nghiên cứu và ứng dụng trục vít trên thế giới.
- Tình hình nghiên cứu và ứng dụng trục vít ở Việt Nam.

1.1 Giới thiệu tổng quan về máy nén khí
1.1.1 Giới thiệu về máy máy nén khí kiểu trục vít


mặt đầu trục vít thƣờng sử dụng là:
1- Biên dạng Trokhoit là dạng gần giống với Epi-cycloid và Hypo-cycloid. Nó có thể
gọi chung là Cycloid. Sử dụng biên dạng Cycloid cho một nửa biên dạng răng tính theo
đƣờng trục đối xứng hƣớng kính. Nó có thể đảm bảo chặt chẽ về lý thuyết yêu cầu thứ hai:
Độ kín hƣớng trục.
2- Biên dạng tròn, tâm của vòng tròn biên dạng chạy trên vòng xoắn vít – Biên dạng
sao. Biên dạng Elipse với trục lớn Elipse nằm theo phƣơng hƣớng kính hoặc cũng có thể
theo hƣớng vuông góc với nó. Phải hiểu rằng quy luật ăn khớp của các biên dạng tiếp xúc
không cho phép tiếp xúc với một biên dạng nào đó với một đoạn chân răng kia. Bởi vậy
hiện nay biên dạng răng của máy trục vít là tổng hợp của các biên dạng khác nhau thành
một biên dạng phù hợp, loại trừ biên dạng Cycloid. Với chức năng đã nói ở trên, ngƣời ta
xây dựng đoạn biên dạng thể hiện tính chất ăn khớp của răng, hay rộng hơn tính chất của
máy trục vít.
6


Để tăng cƣờng cho tính chất này hay tính chất khác theo hƣớng mong muốn, ngƣời ta
làm răng vít có dạng không đối xứng theo trục hƣớng kính và sử dụng các đoạn đƣờng
cong biên dạng khác nhau. Cần phải chú ý một đặc điểm của biên dạng hóa các răng trục
vít là: Biên dạng đoạn đầu răng rất quan trọng, không chỉ theo hƣớng cạnh của răng mà
khe hở theo hƣớng kính giữa đỉnh răng và rãnh của răng đối của máy trục vít về lý thuyết
cũng không đƣợc tồn tại theo yêu cầu đầu tiên của biên dạng răng máy trục vít. Song đoạn
chân răng cũng là đoạn sƣờn của biên dạng răng. Từ đó có thể cho phép kết luận rằng biên
dạng răng của máy trục vít là yếu tố quan trọng, xác định tính kinh tế, dạng đặc tính và các
thông số kích thƣớc của máy. Việc chọn loại biên dạng răng và chế tạo chính xác đảm bảo
chất lƣợng trong việc chế tạo máy trục vít. Bề mặt ngoài vít, trong đó kể cả bề mặt biên
dạng răng, đƣợc chế tạo với kích thƣớc nhỏ đi một chút so với lý thuyết để tạo ra khe hở
nhỏ giữa các vít với nhau, giữa các vít với vỏ sau khi lắp chúng vào vỏ. Các kích thƣớc
thực tế bề mặt biên dạng vít nhận đƣợc do lƣợng ăn dao tƣơng ứng của các dụng cụ cắt gọt
chuyên dùng sử dụng khi cắt vít.

răng vít nhƣ sau:
Với những kỹ thuật sử dụng để tạo ra các biên dạng của trục vít từ những đƣờng cong biên
dạng thực cơ bản của trục vít, và đƣợc sử dụng trong những điều kiện thích hợp. Một trong
những đƣờng cong có thể sử dụng là những đƣờng cong cơ bản, những đƣờng tròn cổ điển thì
hầu nhƣ thông dụng hơn, tất cả những đƣờng tròn có tâm trên vòng chia tạo ra vòng tròn đồng
dạng trên một trục vít khác. Những vòng tròn có tâm lệch khỏi vòng tròn chia và những đƣờng
cong khác, nhƣ: Elipse, Parapolic, Hyperpolic, có những chi tiết đối xứng, và tạo ra những
đƣờng cong mà đƣợc gọi là Trochoid trên trục vít khác, tƣơng tự những điểm cục bộ trên một
rotor sẽ cắt đƣờng Epicycloid và nội Cycloid trên một trục vít khác. Trong một giai đoạn, kỹ
năng để chế tạo một trục vít rất giới hạn trong việc lựa chọn những đƣờng cong cơ bản mà có
thể nối tiếp với một biên dạng thứ hai.
8


Biên dạng không đối xứng Lyshom, phần riêng của đƣờng tròn đồng trục trên vòng
chia đƣợc giới thiệu và gọi là Cycloid trên những bề mặt áp suất cao, là hình dáng đầu tiên
của trục vít có biên dạng không đối xứng. Biên dạng không đối xứng SRM sử dụng là
đƣờng tròn lệch tâm trên những bề mặt có áp suất thấp của trục vít bị động. Theo sau đó là
biên dạng SKBK đƣợc giới thiệu nhƣ trên trục vít chủ động, trong cả hai trƣờng hợp những
biên dạng bao quanh đƣợc phân tích nhƣ Epicycloid hoặc nội Cycloid. Biên dạng SRM
“D” bao gồm những đƣờng tròn riêng biệt, hầu nhƣ chúng có những vị trí lệch tâm trên
trục vít chủ động và trục vít bị động. Những phát minh sau đây cho đƣờng cong cơ sở trên
một trục vít và đƣờng cong thứ hai, tạo ra những đƣờng cong khác trên một trục vít. Cơ
bản suy ra từ sự ăn khớp cổ điển hoặc những điều kiện tƣơng tự khác. Gần đây những
đƣờng tròn dần dần đƣợc thay thế dần bằng những đƣờng cong khác, nhƣ: Elipse trong
biên dạng của FuSheng, Parapolic trong biên dạng của Compar và Hitachi và Hypoloic
trong biên dạng của “Hyper”. Hypoloic là biên dạng gần đây hầu nhƣ đƣợc thay thế tƣơng
thích nhất mang lại tỉ lệ tốt nhất của sự dịch chuyển trục vít và độ dài đƣờng kín khít.
Hiệu suất của máy nén trục vít phụ thuộc vào những biên dạng của trục vít mà có lƣu
lƣợng lớn qua diện tích mặt cắt, độ dài mép bít kín ngắn và diện tích rò rỉ nhỏ. Diện tích

Tiếp theo là biên dạng Astberg SRM “D”, 1982: Nhóm lớn nhất của trục vít đƣợc
trình bày trong hình dạng 5/6 là sự kết hợp trục vít trở nên phổ biến nhất bởi vì nó kết hợp
với sự dịch chuyển lớn với cửa đẩy lớn và trong trục vít kích cở nhỏ có đƣờng đặc tính tải
tốt hơn. Đó là sự thành công hơn trong việc nén khí, trong làm lạnh điều hòa không khí.
Một nhóm bắt đầu với biên dạng SMR “D” theo sau bởi “Sigma”, Biên dạng
Bammert,1979; FuSheng, Lee, 1988 và biên dạng “Hyper”, Chia-Hsing 1995. Tất cả các
biên dạng ở trên là “ Tạo ra trục vít” sự khác nhau giữa chúng là vít dẫn mà những đƣờng
tròn lệch tâm của trục vít chủ động, những đƣờng cong đƣợc nối tiếp theo sau là đƣờng
thẳng, đƣờng Elipse, đƣờng Hyperpolic tƣơng ứng. Sự xuất hiện Hyperpolic là những hình
dạng có thể tốt nhất cho những mục đích đó. Hai hình còn lại là trục vít đƣợc tạo kiểu bánh
cóc của Rinder, 1984 và Stosic, 1996. Đƣờng cong chính cho sự lựa chọn và phân bố trên
bánh cóc là tạo ra diện tích mặt cắt lớn với những trục vít bị động khỏe mạnh hơn, hơn các
loại khác đƣợc biết đến ở máy nén khí trục vít.

1.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng trục vít Cycloid trên thế giới
1.2.1 Tình hình nghiên cứu tạo hình biên dạng của trục vít
Có thể nói rằng tạo hình biên dạng răng của bộ truyền trục vít đƣợc nhiều nhà khoa
học quan tâm và đã giải quyết đƣợc nhiều vấn đề cơ bản để đƣa vào ứng dụng trong sản
xuất. Ở đây tác giả đã tìm hiểu một số công trình nghiên cứu của một số nhà khoa học, một
trong số những công trình đó là:
- Công trình nghiên cứu lý thuyết ăn khớp của -L Litvin [22][31][32]: Kết quả của
các công trình là tiền đề để tìm ra bề mặt đối tiếp khi cho hai bề mặt không gian ăn khớp
với nhau. Cụ thể lý thuyết ăn khớp của các bánh răng trụ, bánh răng côn, bánh răng
Cycloid, và đặc biệt là lý thuyết ăn khớp của bề mặt không gia bất kỳ. Trong lý thuyết của
Litvin còn đƣa ra các phƣơng trình toán học mô tả lƣới bề mặt, phƣơng trình đƣờng ăn
khớp… Đây là công trình đặc biệt quan trọng cho việc tính toán lý thuyết về ăn khớp.
Trong công trình của ông cũng đã đƣa ra lý thuyết về ăn khớp bánh răng Cycloid nhƣ ở
Hình 1.4 GS Litvin đã xây dựng phƣơng trình toán học đĩa xích cycloid và ở Hình 1. 6 là sơ

đồ để xây dựng phƣơng trình ăn khớp lý thuyết của cặp trục vít cycloid.Tuy nhiên Ông chỉ

mặt trục vít [35]

Hình 1. 8 Thiết kế dụng cụ dạng đĩa gia
công bề mặt trục vít [35]

Hình 1. 9 Profile lưỡi cắt dao phay ngón gia
công bề mặt trục vít [35]

Hình 1. 10 Profile lưỡi cắt dao phay đĩa
gia công bề mặt trục vít [35]

Trong Hình 1. 7 là mô hình tính toán profile biên dạng dao phay ngón khi gia công
bao hình các loại trục vít và Hình 1. 9 là kết quả tính toán profile của dao phay ngón trục vít.
Trong Hình 1. 8 là mô hình tính toán profile biên dạng dao phay dạng đĩa khi gia công bao

13