-3A giíi thiƯu vỊ ln ¸n TÊN ĐỀ TÀI “Nghiên cứu công nghệ để nâng cao chất lượng bánh hành tinh máy cơng trình” CƠ SỞ LỰA CHỌN ĐỀ TÀI Hiện với phát triển kinh tế thị trƣờng loại phƣơng tiện, thiết bị máy móc nƣớc phát triển nhƣ Mỹ, Đức, Nhật, Thụy Điển … đƣợc nhập vào nƣớc ta ngày nhiều số lƣợng phong phú chủng loại Hệ bánh hành tinh sử dụng nhiều loại phƣơng tiện, thiết bị máy móc nhƣ ơtơ, cẩu trục… Các chi tiết bánh hành tinh sửa chữa thay chủ yếu nhập ngoại, nên việc nghiên cứu giải pháp công nghệ, ứng dụng công nghệ xử lý bề mặt để nâng cao chất lƣợng bánh hành tinh đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, nhanh chóng nội địa hố phụ tùng tơ tiết kiệm ngoại tệ cấp thiết có ý nghĩa thực tiễn Việt Nam MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu giải pháp cơng nghệ để nâng cao tính chống mòn bánh hành tinh với điều kiện thiết bị có Việt Nam; - Nghiên cứu ứng dụng số phƣơng pháp xử lý bề mặt ảnh hƣởng đến độ mòn, độ biến dạng bánh hành tinh; - Nghiên cứu ứng dụng công nghệ gia công tinh bánh mài nghiền; - Nghiên cứu ảnh hƣởng ứng suất tiếp xúc, vận tốc tiếp tuyến đến độ mòn bánh hành tinh; - Nghiên cứu độ tin cậy thời gian hỏng mòn bánh hành tinh ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu ảnh hƣởng phƣơng pháp xử lý bề mặt tơi thể tích, thấm cacbon, thấm nitơ plasma đến tính chống mịn, độ biến dạng bánh hành tinh chế tạo vật liệu thép 45 20XΓM; - Nghiên cứu công nghệ chế tạo bánh hành tinh xử lý bề mặt thấm nitơ plasma nhiệt độ thấp NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU - Xây dựng phƣơng pháp đánh giá nhanh độ mòn bánh hành tinh; - Thiết lập mơ hình thực nghiệm, tiến hành thực nghiệm xác định lƣợng mòn mẫu bánh hành tinh thí nghiệm; - Xác định quan hệ ứng suất tiếp xúc, vận tốc tiếp tuyến với lƣợng mòn bánh hành tinh xử lý bề mặt tơi thể tích, thấm cacbon, thấm nitơ plasma bánh hành tinh chế tạo vật liệu thép 45 20XΓM; - Xác định độ biến dạng bánh hành tinh đƣợc xử lý bề mặt tơi thể tích, thấm cacbon, thấm nitơ plasma; - Xác định độ tin cậy tuổi thọ sở mịn nhóm mẫu bánh hành tinh xử lý bề mặt tơi thể tích, thấm cacbon, thấm nitơ plasma nhiệt độ thấp; -4- Đánh giá lƣợng mòn độ tin cậy nhóm mẫu bánh hành tinh đƣợc xử lý tơi thể tích, thấm cacbon, thấm nitơ plasma PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu công nghệ chế tạo bánh hành tinh với trang thiết bị sẵn có Việt Nam; - Nghiên cứu ảnh hƣởng số phƣơng pháp xử lý bề mặt đến độ mòn, độ biến dạng bánh hành tinh với vật liệu thép 45 20XΓM; - Nghiên cứu mối quan hệ ứng suất tiếp xúc, vận tốc tiếp tuyến với độ mòn bánh hành tinh; quan hệ độ mòn bánh hành tinh theo thời gian ứng suất tiếp xúc vận tốc tiếp tuyến không đổi PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu, tổng hợp phân tích cơng trình khoa học ngồi nƣớc có liên quan để làm sở cho việc nghiên cứu đề tài; - Nghiên cứu thực nghiệm: Sử dụng quy hoạch thực nghiệm Box-Wilson để đánh giá độ mòn, độ biến dạng bánh hành tinh đƣợc xử lý bề mặt tơi thể tích, thấm cacbon, thấm nitơ plasma; - Sử dụng phần mềm tính tốn Matlab để xây dựng cơng thức: quan hệ lƣợng mịn với ứng suất tiếp xúc vận tốc tiếp tuyến; quan hệ lƣợng mòn theo thời gian; độ tin cậy tuổi thọ bánh hành tinh sở số liệu thực nghiệm Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI a) Ý nghĩa khoa học: - Bằng thực nghiệm đánh giá đƣợc độ mòn, độ biến dạng bánh hành tinh đƣợc xử lý bề mặt tơi thể tích, thấm cacbon, thấm nitơ plasma; - Lần nghiên cứu ứng dụng công nghệ cà phối hợp mài nghiền để gia công tinh bánh hành tinh đạt độ xác cao, phù hợp với điều kiện trang thiết bị có Việt Nam b) Ý nghĩa thực tiễn: - Kết xác định độ chịu mài mòn, độ tin cậy tuổi thọ bánh hành tinh cho phép áp dụng vào thực tế sản xuất Việt Nam; - Ứng dụng quy trình cơng nghệ phối hợp cà với mài nghiền để gia công tinh bánh hành tinh phù hợp điều kiện có Việt Nam; - Ứng dụng phần mềm tính tốn Matlab để tính tốn xác định lƣợng mịn theo ứng suất tiếp xúc, vận tốc tiếp tuyến; xác định lƣợng mòn theo thời gian; xác định độ tin cậy tuổi thọ bánh hành tinh sở số liệu thực nghiệm NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN ÁN - Xây dựng ứng dụng thành công giải pháp công nghệ để nâng cao chất lƣợng bánh hành tinh với điều kiện thiết bị có Việt Nam; - Xây dựng đƣợc phƣơng pháp đánh giá nhanh độ mòn bánh hành tinh, xác định đƣợc phƣơng pháp xử lý bề mặt có nhiều ƣu điểm trội tính chống mịn giảm thiểu độ biến dạng bánh hành tinh; - Đã xây dựng đƣợc phần mềm tính tốn lƣợng mịn bánh hành tinh -5khi thay đổi vận tốc tiếp tuyến ứng suất tiếp xúc; độ mòn bánh hành tinh theo thời gian phần mềm xác định độ tin cậy, tuổi thọ bánh hành tinh sở số liệu thực nghiệm; - Thiết lập đƣợc số công thức tính tốn để xác định lƣợng mịn bánh hành tinh thay đổi ứng suất tiếp xúc, vận tốc tiếp tuyến thay đổi theo thời gian; - Thiết lập đƣợc hàm đánh giá độ tin cậy tuổi thọ bánh hành tinh sở mòn 10 CẤU TRÚC CỦA LUẬN ÁN Luận án gồm chương với 137 trang: Mở đầu, trang; Chương 1: Tổng quan truyền động bánh hành tinh, 23 trang Chương 2: Cơ sở lý thuyết nhiệt luyện, 25 trang Chương 3: Vật liệu, trang thiết bị thí nghiệm phương pháp thực nghiệm, 30 trang Chương 4: Nghiên cứu ảnh hưởng số phương pháp hoá nhiệt đến chất lượng bánh hành tinh, 33 trang Chương 5: Ứng dụng kết đề tài vào thực tiễn, 26 trang Kết luận, trang Danh mục báo, cơng trình khoa học công bố, trang Tài liệu tham khảo, trang B Néi dung chÝnh cđa ln ¸n Chƣơng1: TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG HÀNH TINH Nội dung chương giới thiệu khái quát truyền động bánh hành tinh, cơng nghệ chế tạo, đặc tính động học động lực học truyền bánh hành tinh Đã trình bày cụ thể luận án, gồm vấn đề sau: * Truyền động bánh hành tinh: - Nguyên lý truyền động; - Phân loại; - Chọn số bánh răng; - Xác định tỷ số truyền; - Mô men hiệu suất; * Cơ sở công nghệ chế tạo bánh hành tinh: - Đặc tính tải trọng; - Khái qt cơng nghệ chế tạo bánh răng; - Các yếu tố ảnh hƣởng đến độ bền Tình hình nghiên cứu cơng nghệ nâng cao chất lƣợng bánh hành tinh nƣớc giới: Kết cho thấy có nhiều nghiên cứu công nghệ chế tạo, xử lý bề mặt Tuy nhiên chƣa có cơng trình nghiên cứu ảnh hƣởng phƣơng pháp xử lý bề mặt đến tính chống mịn bánh hành tinh, nhƣ ứng dụng công nghệ gia công tinh bánh hành tinh mài nghiền đƣợc thực Việt Nam Kết luận chương 1 Đã tổng quan vấn đề truyền động bánh hành tinh, đặc điểm động học, động lực học, đặc điểm tải trọng; Khái quát công nghệ chế tạo bánh hành tinh, vấn đề hạn -6chế công nghệ chế tạo bánh Việt Nam; Giới hạn nội dung nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu, lựa chọn giải pháp công nghệ chế tạo, phƣơng pháp hóa nhiệt luyện để nâng cao chất lƣợng bánh hành tinh điều kiện Việt Nam Chƣơng 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ NHIỆT LUYỆN 2.1 Nhiệt luyện Nhiệt luyện cơng nghệ nung nóng kim loại, hợp kim đến nhiệt độ xác định, giữ nhiệt độ thời gian thích hợp sau làm nguội với tốc độ định để làm thay đổi tổ chức, biến đổi tính tính chất khác theo phƣơng hƣớng chọn trƣớc 2.2 Khái quát hoá nhiệt luyện 2.2.1 Khái niệm chung Hoá nhiệt luyện phƣơng pháp hóa bề mặt, khác với nhiệt luyện ngồi việc làm thay đổi cấu trúc bên cịn làm thay đổi thành phần hoá học lớp bề mặt 2.2.3 Cơ sở trình nhiệt luyện * Những q trình xảy hóa nhiệt luyện - Phân hóa: Là q trình phân tích phân tử, tạo nên nguyên tử hoạt tính nguyên tố định thấm - Hấp thụ: Tiếp theo nguyên tử hoạt tính đƣợc hấp thụ (xâm nhập, hoà tan vào mạng tinh thể sắt) vào bề mặt thép với nồng độ cao, tạo độ chênh lệch nồng độ bề mặt lõi - Khuếch tán: Tiếp theo nguyên tử hoạt tính lớp hấp thụ sâu vào bên theo chế khuếch tán, tạo nên lớp thấm với chiều sâu định Chiều dày lớp khuếch tán phụ thuộc vào nhiệt độ, thời gian nhiệt độ chất khuếch tán lớp bề mặt (hình 2-1)  (mm)  (mm) Y = K1.e Nồng độ (%) -Q/R.T Y= K  1/2 Co’ Co  (mm)  (h) t0C Hình 2-1 Sự phụ thuộc chiều sâu lớp khuếch tán vào nhiệt độ, thời gian nồng độ δ - Chiều sâu lớp thấm; t – Nhiệt độ thấm; τ - Thời gian thấm * Các yếu tố ảnh hưởng đến trình khuếch tán D D= A.e-Q/R.T  = const Nhiệt độ Hình 2-7 Sự phụ thuộc hệ số khuếch tán D vào nhiệt độ   =K  ( T = const)  Hình 2-8 Sự phụ thuộc chiều dày lớp thấm vào thời giam thấm -7- Nhiệt độ: Nhiệt độ cao, nguyên tử chuyển động mạnh, tốc độ khuếch tán nhanh, hệ số khuếch tán tăng theo nhiệt độ (hình 2-7): D  A.e  Q RT - Thời gian: Ở nhiệt độ cố định, thời gian khuếch tán dài chiều sâu lớp khuếch tán dày; quan hệ chúng tuân theo quy luật parabon (hình 2-8): δ = K  (2.4) 2.2.4 Mơi trường thấm §Ĩ thùc trình thấm tr-ớc tiên phải tạo môi tr-ờng thấm Môi tr-ờng thấm dù thể rắn, thể lỏng hay thể khí đ-ợc tạo từ ba thành phần là: chất thấm, chất độn chất xóc t¸c 2.3 Một số phƣơng pháp hóa nhiệt luyện 2.3.1 Thấm cacbon Là q trình bão hịa bề mặt chi tiết nguyên tố cacbon để sau thấm nhiệt luyện thu đƣợc bề mặt chi tiết có độ cứng, độ chống xâm thực độ chống mài mòn cao Các tính chất đạt giữ đƣợc tính chất phần lõi 2.3.2 Thấm nitơ truyền thống Là phƣơng pháp hoá nhiệt luyện, phân tử nitơ khuếch tán vào bề mặt thép Quá trình khuếch tán dựa độ tan nitơ sắt, đƣợc thể giản đồ trạng tháí sắt – nit (hỡnh 2-9) 2.3.3 Plasma Plasma trạng thái thứ vật chất (rắn, lỏng, khí), thực chất hỗn hợp khí chứa ion d-ơng điện tử mang điện tích âm Hỗn hợp khí có tính dẫn điện, để có hỗn hợp khí có tính chất cần tạo nhiệt độ 8000 oK 2.3.4 Thấm nitơ plasma Thấm nitơ plasma công nghệ thấm nitơ tiên tiến, đƣợc tiến hành môi trƣờng ion hoá nhiệt độ thấp (450 - 600oC) Sơ đồ nguyên lý thấm nitơ plasma hình 2-11 Giản đồ cấu trúc bề mặt lớp thấm nitơ plasma hình 2-12 Hình 2-9 Giản đồ trạng thái Fe-N Hình 2-11 Quá trình thấm nitơ plasma Hình 2-12 Giản đồ cấu trúc bề mặt lớp thấm nitơ plasma * Ưu điểm phương pháp thấm nitơ plasma - Hệ thống thiết bị điều khiển tự động; - Chất lƣợng sản phẩm đồng đều; - Có thể thấm đƣợc loại thép, gang, hợp kim; - Thời gian nung chi tiết ngắn, phân bố nhiệt đồng đều, tạo lớp bề mặt có thành phần, chiều dày độ cứng đáp ứng đƣợc yêu cầu; -8- Giảm thời gian thấm 2-5 lần, giảm lƣợng khí thấm 20-100 lần, giảm lƣợng điện tiêu thụ 1,5-3 lần so với phƣơng pháp xử lý bề mặt trên; - Chi tiết sau thấm thay đổi không đáng kể kích thƣớc, hình dạng; - Đảm bảo an tồn cho ngƣời, thân thiện với môi trƣờng * Nhược điểm phương pháp thấm nitơ plasma - Thiết bị đắt tiền phức tạp; - Ngƣời vận hành phải có kiến thức, hiểu biết Kết luận chương 1) Đã phân tích chất ƣu nhƣợc điểm số phƣơng pháp nhiệt luyện truyền thống, số phƣơng pháp phƣơng pháp hóa nhiệt luyện; 2) Đã so sánh lựa chọn số phƣơng pháp hóa nhiệt luyện để phục vụ thí nghiệm nhƣ: Tơi thể tích, thấm cacbon, thấm nitơ plasma; 3) Xác định phƣơng pháp thấm nitơ plasma phƣơng pháp có nhiều ƣu điểm vƣợt trội Chƣơng 3: VẬT LIỆU, TRANG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Đặt vấn đề Để nâng cao tính chống mịn, giảm sai số biến dạng bánh hành tinh địi hỏi phải ứng dụng cơng nghệ xử lý bề mặt hợp lý; giải pháp công nghệ phƣơng pháp đánh giá phù hợp với điều kiện có Việt Nam Chƣơng trình bày vấn đề bản, làm sở để đƣa phƣơng pháp đánh giá nhanh độ mòn, sở để lựa chọn thơng số thí nghiệm; trang thiết bị phƣơng pháp thực nghiệm 3.2 Vật liệu thiết bị thí nghiệm 3.2.1 Vật liệu thí nghiệm: Nghiên cứu thực 04 nhóm mẫu chƣa qua sử dụng với loại vật liệu (nhóm mẫu thép 45 tơi thể tích thấm nitơ plasma; nhóm mẫu thép 20XΓM thấm cacbon, thấm nitơ plasma) thép 45 thép 20XΓM (ΓΟCT 4543-71) Vật liệu, số lƣợng mẫu bảng 3-1 Bảng 3-1 Vật liệu số lượng mẫu Vật liệu Tổng số mẫu 45 20ХГМ 102 102 Tơi thể tích 102 Số lượng mẫu xử lý bề mặt Thấm cacbon Thấm nitơ plasma 51 102 51 3.2.2 Thơng số bánh thí nghiệm Thơng số mẫu thử nghiệm thể bảng 3-2 hình 3-6 1,5x45° Ø26+0,006 0,63 Ø53-0,03 Rz20 1x45° 48,5 A 24-0,03 0,8 Ø51 0,02 A 1,6 0,02 A Hình 3-6 Bánh mẫu thử nghiệm -9Bảng 3-2 Thông số chế tạo bánh mẫu m Z 51 d 51 da 53 df 48,5 β o b 24 α o 20 3.3 Kết phân tích mác thép Kết phân tích vật liệu mẫu bánh thể bảng 3-3 Vật liệu 45 20ХГМ Bảng 3-3 Kết phân tích thành phần hố học mác thép làm bánh mẫu Thành phần hoá học trung bình ngun tố (%) C 0.4312 0.2368 Mn 0.6816 0.7162 P 0.0296 0.0296 S 0.0382 0.0314 Si 0.2164 0.1982 Cr 0.2158 0.9612 Ni 0.2368 0.1862 Mo 0.0281 0.2282 3.4 Thơng số cơng nghệ xử lý hóa – lý nhiệt Mẫu xử lý nhiệt với thông số công nghệ thể bảng 3-4, 3-5 Bảng 3-4 Các thông số kỹ thuật thấm nitơ plasma STT Vật liệu 45 20ХГМ Điện áp (v) 470 470 Thời gian (h) 8 Nhiệt độ o ( C) 540 540 Tỷ lệ H2:N2 Áp suất (Pa) 1:3 1:3 250 250 Bảng 3-5 Các thông số kỹ thuật thấm cac bon TT Vật liệu 20ХГМ Nhiệt độ thấm (oC) 920 Thời gian thấm (h) Thời gian giữ nhiệt độ khơng có chất thấm (h) 10 3.5 Phƣơng pháp thực nghiệm Mẫu bánh hành tinh đƣợc xác định mác thép; xử lý bề mặt thể tích, thấm cacbon thấm nitơ plasma; kiểm tra thơng số hình học; kiểm tra đánh giá độ cứng, độ biến dạng bánh mẫu; mài nghiền, kiểm tra độ nhám chạy thực nghiệm Hình 3-14 Lưu đồ chế tạo xử lý bề mặt bánh mẫu Đo, kiểm tra đánh giá độ mòn bánh hành tinh; xây dựng công thức xác định mối quan hệ lƣợng mòn theo vận tốc tiếp tuyến ứng suất tiếp xúc; xây dựng công thức xác định mối quan hệ lƣợng mòn theo thời gian; xây dựng công thức xác định độ tin cậy tuổi thọ độ mòn mẫu thử -10nghiệm; phân tích, so sánh, đánh giá đƣa phƣơng pháp xử lý bề mặt bánh phù hợp để nâng cao chất lƣợng truyền bánh hành tinh Mẫu bánh đƣợc thấm nitơ plasma thực theo lƣu đồ hình 3-14a, mẫu đƣợc tơi thể tích hay thấm cacbon thực theo lƣu đồ hình 3-14b 3.5.1 Sơ đồ thí nghiệm mịn Sơ đồ hệ thống thử mịn thể hình 3-17 Dd2 = 120 I QF dms = 100 nv nr QF Z3 Z2 Z1 Dd1 = 60 Hình 3-16 Hệ thống thử mịn Chú thích hình 3-17: Động 2Đai 34- Hình 3-17 Sơ đồ hệ thống thử mòn Pu ly - Bánh ma sát Giá đỡ (cần) - Má phanh 3.5.2 Tính tốn thông số 3.5.2.1 Xác định độ nhám sườn Mẫu bánh sau mài nghiền đƣợc kiểm tra độ nhám máy đo độ nhám Mitutoyo SJ-400 với giá trị cần đạt Ra = 0,63 µm 3.5.2.2 Xác định thông số bánh mẫu * Xác định số Z’ khoảng pháp tuyến chung:  (3.1) Z  tg x xtg  '   Z'     cos  b Z  inv t   0,5  6,1671  Chon Z   * Tính chiều dài pháp tuyến chung Ltk: Ltk = [0,684.x + 2,9521.(Z’– 0,5) + 0,014.Z].m = 16,9506mm (3.2) 3.5.2.3 Xác định số vòng quay trục I Dđ (3.3) 120 iđ    2,04 Dđ 1    631  0,02 (3.4) nđc nđc iđ  nv  nv  iđ  2,04 nđc 3.5.2.4 Xác định công suất trục a) Công suất trục I N I  đ N đc  0,95.N đc (KW) (3.5) b) Công suất trục O: N o  N I ôlm 10  0,9587.N I ( KW) (3.6) 3.5.2.5 Tính tỷ số truyền hộp giảm tốc i10  1 i103  Z3 120  1  7,667 Z1 18 nv n  nr  3v nr i10 3.5.2.6 Xác định lực vòng P (hình 3-19) a) Khi chƣa tác động hệ thống phanh: (3.9) (3.10) -11(3.11) PA  2.M x0 PA  2.9,55.106.N I 9,55.106.N I  D1.nv 9.nv D1 (3.13) Fms Z2 Z3 C C B P'B PB P'A nr B C C nv A B QF PA=P=V A P=V PA=P=V A B A P'A Fms P'B P' PB P' QF nv P=V Z1 Z2 Z1 Z3 Hình 3-21 Sơ đồ vị trí đo xác định sai lệch chiều dài pháp tuyến chung Hình 3-19 Sơ đồ hệ thống lực tác động phanh b) Khi tác động hệ thống phanh 20.QF 69 ' 40.QF ' PB  PA  PA'  69 (3.17) PB'  (3.18) c) Xác định lực vòng tác động lên bánh hành tinh: P'  658,95.106.N I  360.QF nv 621.nv (3.20) Do hệ có ba bánh hành tinh nên lực vòng tác động lên bánh 658,95.106.N I  360.QF nv hành tinh là: (3.21) P  P '   1,6394  1863.nv 3.5.2.7 Xác định ứng suất tiếp xúc  H  Z M Z H Z  2.M xI K H i  1 b.i.d12 MPa  (3.24) 3.5.2.8 Xác định chiều dài pháp tuyến chung ban đầu Mẫu thể tích, thấm cacbon: kiểm tra chiều dài pháp tuyến chung sau mài nghiền (Lm) Mẫu thấm nitơ plasma: kiểm tra chiều dài pháp tuyến chung sau thấm (Lst) 3.5.2.9 Xác định sai số hình học bánh Trƣớc mẫu xử lý nhiệt kiểm tra: chiều dài pháp tuyến chung (H3-21), độ đảo mặt đầu, khoảng cách đƣờng trục hai bánh ăn khớp; sau xử lý nhiệt kiểm tra lại thông số trên, so sánh với giá trị ban đầu để xác định sai lệch 3.5.2.10 Cơ sở lý thuyết để đánh giá số liệu thực nghiệm Để nghiên cứu mối quan hệ lƣợng mòn mẫu thử với σH(MPa) V(m/s), áp dụng phƣơng pháp quy hoạch thực nghiệm Sử dụng phƣơng pháp tốn học, đặc biệt phƣơng pháp bình phƣơng nhỏ nhất, lý thuyết xác suất thống kê, lý thuyết quy hoạch toán nhằm thu đƣợc: - Số liệu nhất; - Độ tin cậy xác định đặt trƣớc; - Số lƣợng thí nghiệm nhất; - Hiệu kinh tế, kỹ thuật cao -12Mối tƣơng quan hệ thống thí nghiệm mơ tả theo sơ đồ hình 3-22 Các biến đầu vào điều khiển đƣợc: x1 (vận tốc tiếp tuyến m/s); x2 (ứng suất tiếp xúc MPa) Biến đầu bị điều khiển: y (lƣợng chạy mòn mẫu) Biến không điều khiển đƣợc: ξ (biến ngẫu nhiên) U (mm) ξ Ugh x1 y x2 t1 Hình 3-22 Sơ đồ mối tương quan hệ thống thí nghiệm Vung I t2 Vung II t (h) Vung III Hình 3-23 Đồ thị đường cong mài mịn 3.5.2.11 Cơ sở lựa chọn thơng số thí nghiệm Để thời gian thử nghiệm mà đánh giá đƣợc độ mòn bánh ta tiến hành tăng vận tốc tiếp tuyến (V) tăng ứng suất tiếp xúc (σH) để tốc độ mòn tăng, nhƣng phải đảm bảo : - Vận tốc: Lựa chọn phải đảm bảo tƣợng mòn xảy ra, mẫu thử phải hỏng mòn, an tồn cho tồn hệ thống thí nghiệm - Ứng suất: Giá trị ứng suất nhỏ ứng suất cho phép - Thời gian chạy thử nghiệm: Cho nhóm mẫu chạy thử nghiệm với σH V lớn chọn Sau 100 đo kiểm lần, vẽ đồ thị lƣợng mịn, xác định đƣợc nhóm có lƣợng mòn chuyển sang giai đoạn mòn khốc liệt (vùng III hình 3-23) dừng lại lấy làm thời gian thực nghiệm - Lƣợng mòn giới hạn Ugh(mm): Xác định thông qua độ hở cạnh tƣơng ứng với cấp xác u cầu Coi trục hồnh thời gian làm việc “t” cặp ma sát, trục tung độ mòn “U”, ta đƣợc đƣờng cong mòn theo thời gian (hình 3-23) Khi nghiên cứu đánh giá độ mịn nhóm mẫu, chọn vùng có độ mịn ổn định (vùng II) Q trình mài mịn ổn định gần nhƣ đƣờng thẳng tuyến tính, thể gần nhƣ đƣờng thẳng 3.5.2.12 Xác định lượng mòn - Bánh tơi thể tích hay thấm cacbon: U = Lm – Lđm (3.29) - Bánh thấm nitơ plasma: U = Lst – Lđm (3.30) Trong đó: + U: Lƣợng mòn (mm); + Lm: Chiều dài pháp tuyến chung sau mài nghiền (mm); + Lst: Chiều dài pháp tuyến chung sau thấm nitơ plasma (mm); + Lđm: Chiều dài pháp tuyến chung đo đƣợc thời điểm để xác định lƣợng mòn (mm) 3.5.3 Phương pháp nghiên cứu 3.5.3.1 Hệ quy hoạch Box-Wilson Sử dụng hệ quy hoạch hợp Box – Wilson đƣợc xây dựng nhƣ sau: k k   k (3.31) ~ y   a  a    a x  a x x  a x       j 1 ij    j 1 j j  i j ij i j  j 1 ij j -13Ma trận X có dạng (3.32):           X                     0 0 0   1  1      1  1    1  1        2     2     2       1  (3.32) Thuật tốn xác định phƣơng trình hồi quy thực theo bƣớc: Bước 1: Chọn dạng phƣơng trình hồi quy: Phƣơng trình có dạng (3.31) Bước 2: Tính hệ số hồi quy:  xujYu    xujYu ; (3.33) b  j  xuj2 N Bước 3: Tính phƣơng sai tái sinh hàm:  Yn0  Y  S ts2  (3.34) n0  Bước 4: Tính phƣơng sai hệ số hồi quy:   S bj  (3.36) S ts2  x 2ju Bước 5: Kiểm tra tính có nghĩa hệ số: Bằng cách so sánh tỷ số b với tiêu chuẩn Student t(α,f)) S b  Bước 6: Tính phƣơng sai dƣ S du :  Y  y  j j 2 Sdu  Bước 7: Kiểm tra tƣơng thích: F  u u (3.37) N  g  1 S du S ts2 (3.38) - Khi F < Fα(f1, f2): phƣơng trình hồi quy tƣơng thích có nghĩa phƣơng trình tốn học đƣợc dùng hồn tồn mơ tả đƣợc chất trình, - Nếu F > Fα(f1, f2): phƣơng trình hồi quy khơng tƣơng thích 3.5.3.2 Xác định số thí nghiệm - Số lƣợng thí nghiệm: N = 2k + 2.k + (3.39) - Sử dụng phƣơng pháp thực nghiệm nhiều thông số, không thay đổi ứng suất tiếp xúc vận tốc tiếp tuyến: n u 2 4. (3.40) Sử dụng phần mềm Matlab xây dựng phƣơng trình hồi quy phục vụ cho đề tài Sơ đồ xác định hàm hồi quy hình 3-25 3.5.3.3 Khử số liệu có chứa sai số thơ Khi xử lý số liệu thống kê kết quả, không sử dụng kết qủa chứa sai số thô 3.6 Cơ sở xác định độ tin cậy tuổi thọ mẫu sở mòn 3.6.1 Khái niệm: … Đề tài nghiên cứu độ tin cậy tính chống mịn tuổi thọ mẫu 3.6.2 Tuyến tính hóa thể mòn Sau xác định lƣợng mòn mẫu thời điểm 100h, 200h, 300h…1000h xác định độ tin cậy tuổi thọ mẫu, theo phƣơng pháp bình -14phƣơng bé nhất, thay đổi thể mòn đƣờng thẳng (H3-26) Bắt đầu Vào số Chuyển hệ tọa độ khơng thứ ngun Chọn mơ hình hồi quy Lập bảng ma trận kế hoạch hóa Tính hệ số hàm hồi quy Tính b j , t(α,f) S b j  Loại bỏ hệ số vơ nghĩa Tính F, Fα(f1, f2) F < Fα(f1, f2) ? Sai Đúng Chuyển mơ hình dạng biến thực Thông báo kết vẽ đồ thị Kết thúc Hình 3-25 Sơ đồ khối xác định hàm hồi quy 3.6.3 Xác định thời gian hỏng mòn mẫu Sau xác định lƣợng mòn mẫu thể đƣờng thẳng mịn hình 3-26; vào độ hở cạnh răng, độ xác để xác định lƣợng mịn giới hạn Ugh; Ugh thể đƣờng thẳng nằm ngang Xác định giao điểm 1, 2, 3… 24 đƣờng thẳng y1, y2… với đƣờng giới hạn Hoành độ giao điểm t1, t2, t3, … t24 thời gian hỏng mòn mẫu 3.6.4 Xác định hàm mật độ phân phối xác suất thời gian hỏng mòn Tập số liệu t1, t2, t3, … t24 đại lƣợng ngẫu nhiên Sử dụng phần mềm Matlab xác định hàm mật độ phân phối xác suất thời gian hỏng mịn f(t), vẽ đƣợc đồ thị (hình 3-27) -15U (mm) y2 y1 y3 5' Ugh 3' 1' 4' f (t) y24 24 f (t) 2' t1 t2 t3 t24 t (h) Hình 3-26 Tuyến tính hóa lượng mịn mẫu theo thời gian tbk t (h) Hình 3-27 Đồ thị hàm mật độ phân phối xác suất thời gian hỏng mòn 3.6.5 Xác định độ tin cậy tuổi thọ mẫu thí nghiệm Độ tin cậy thời điểm tbk xác định nhƣ sau: - Căn vào hàm mật độ xác suất biết f(t):  Rtbk    f t .dt (3.43) t bk - Căn vào đồ thị hàm mật độ xác suất f(t): R(tbk) = Diện tích phần dƣới đƣờng cong f(t) với trục hoành t(h) hai đƣờng thẳng tbk t∞ (hình 3-27) Xác suất làm việc tin cậy thời điểm t xác định theo hàm sau:  Rt    f t .dt (3.44) t 3.6.6 Độ tin cậy tuổi thọ mẫu thử sở số liệu đo - Qua thời điểm xác định lƣợng mòn cho mẫu, phƣơng pháp hồi quy tuyến tính lƣợng mịn mẫu khảo sát thể đƣờng thẳng: Ui = ai.t + bi (i = 1, 2, 3, … 24) (3.45) - Khi lƣợng mòn mẫu vƣợt giới hạn “U gh” bánh bị loại bỏ Do hoành độ giao điểm đƣờng thẳng mòn U i = ai.t + bi với đƣờng thẳng mịn giới hạn “Ugh” thời gian làm việc tới hỏng mẫu bánh - Tuổi thọ ti loại mẫu đại lƣợng ngẫu nhiên Để xác định độ tin cậy loại mẫu ta xác định quy luật phân bố xác suất t i Biết quy luật phân bố xác định đƣợc độ tin cậy mẫu theo thời gian Kết luận chương 1) Đã lựa chọn trang thiết bị: Thiết bị hoá nhiệt luyện, thiết bị đo lƣờng, thiết bị cà răng, mài nghiền bánh răng, thiết bị thử độ mài mịn để phục vụ cho thí nghiệm; 2) Đã lựa chọn phƣơng pháp thí nghiệm: Phƣơng pháp quy hoạch thực nghiệm Box – Wilson với số lƣợng thí nghiệm N = k + 2k + để thực nghiệm đánh giá kết thực nghiệm mơ hình tốn học Dùng phần mềm Matlab để xác định phƣơng trình hồi quy; 3) Đã xác định phƣơng trình độ tin cậy thời điểm t:  Rt    f t .dt t -16Chƣơng - NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP HÓA NHIỆT LUYỆN ĐẾN CHẤT LƢỢNG BÁNH RĂNG HÀNH TINH 4.1 Các nội dung thực nghiệm luận án - Nghiên cứu ảnh hƣởng phƣơng pháp xử lý bề mặt tơi thể tích, thấm cacbon, thấm nitơ plasma thép 45 20XГM đến độ mòn bánh hành tinh; - Nghiên cứu ảnh hƣởng vận tốc tiếp tuyến ứng suất tiếp xúc đến độ mòn loại mẫu đƣợc xử lý bề mặt phƣơng pháp trên; - Đánh giá độ mòn loại mẫu đƣợc xử lý bề mặt số phƣơng pháp khác vận tốc tiếp tuyến ứng suất tiếp xúc thay đổi không đổi; - Xác định độ tin cậy nhóm mẫu tuổi thọ chúng; so sánh, đánh giá lựa chọn phƣơng pháp xử lý bề mặt bánh để nâng cao chất lƣợng bánh hành tinh 4.2 Phƣơng pháp thực nghiệm * Thực nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng vận tốc tiếp tuyến, ứng suất tiếp xúc đến độ mòn loại mẫu thép 45, 20XГM xử lý bề mặt tơi thể tích, thấm cac bon, thấm nitơ plasma vận tốc tiếp tuyến, ứng suất tiếp xúc thay đổi * Thực nghiệm 2: Nghiên cứu độ mòn theo thời gian loại mẫu thép 45, 20XГM xử lý bề mặt tơi thể tích, thấm cacbon, thấm nitơ plasma vận tốc tiếp tuyến, ứng suất tiếp xúc không đổi 4.3 Kết đo độ cứng mẫu bánh Sau xử lý hoá - lý nhiệt bề mặt bánh mẫu, đo độ cứng mẫu, kết thể bảng 4-2 Bảng 4-2 Độ cứng trung bình nhóm mẫu Vật liệu Phương pháp xử lý bề mặt Độ cứng trung bình Thép 20XГM Thấm nitơ plasma 59,6 HRC 622,8 HV Thấm cacbon Thép 45 Thấm nitơ plasma 562,5 HV Tơi thể tích 54,3 HRC 4.4 Sai lệch mẫu bánh sau xử lý hóa – lý nhiệt - Sai số chiều dài pháp tuyến chung thể bảng 4-4 - Sai số độ đảo mặt đầu thể bảng 4-8 - Sai số khoảng cách hai đƣờng trục thể bảng 4-10 Bảng 4-4 Sai lệch trung bình chiều dài pháp tuyến chung nhóm mẫu Vật liệu Phương pháp xử lý bề mặt Sai lệch trung bình Thép 20XГM Thấm nitơ plasma Thấm cacbon 0,0305 mm 0,011 mm Thép 45 Tơi thể tích Thấm nitơ plasma 0,03363 mm 0,0128 mm Bảng 4-8 Sai lệch trung bình độ đảo mặt đầu nhóm mẫu Vật liệu Phương pháp xử lý bề mặt Sai lệch trung bình Thép 20XГM Thấm nitơ plasma Thấm cacbon 0,0127 mm 0,0102 mm Thép 45 Tơi thể tích Thấm nitơ plasma 0,0139 mm 0,0121 mm -17Bảng 4-10 Sai lệch trung bình khoảng cách trục bánh ăn khớp nhóm mẫu Vật liệu Phương pháp xử lý bề mặt Sai lệch trung bình Thép 20XГM Thấm nitơ plasma Thấm cacbon 0,029 mm 0,0108 mm Thép 45 Tôi thể tích Thấm nitơ plasma 0,0341 mm 0,012 mm Nhận xét: Nhóm mẫu xử lý bề mặt thấm nitơ plasma độ biến dạng nhỏ độ biến dạng nhóm mẫu xử lý bề mặt tơi thể tích hay thấm cacbon 4.5 Thực nghiệm mòn bánh hành tinh 4.5.1 Thực thí nghiệm a) Thơng số thí nghiệm: - Vận tốc tiếp tuyến: 0,95(m/s); 1,25 (m/s); 1,55(m/s) - Ứng suất tiếp xúc: 100MPa; 200MPa; 300MPa - Đại lƣợng mục tiêu: Lƣợng mòn U (mm) - Thời gian thử nghiệm: 1000h; ngày làm việc ca; ca 5h - Chế độ bôi trơn: Bôi trơn dầu cơng nghiệp 45 b) Số lượng thí nghiệm: - Số lƣợng thí nghiệm: N = 2k + 2.k + = (k = 2) - Thực nghiệm với nhóm mẫu, nhóm mẫu thực 09 thí nghiệm; bánh hành tinh lắp vào hộp giảm tốc để thử nghiệm 03 mẫu; số mẫu cho 01 nhóm là: x = 27 mẫu - Lặp lại thí nghiệm tƣơng tự nhƣ với 03 nhóm mẫu cịn lại, số thực nghiệm là: x nhóm = 27 tƣơng ứng số mẫu 81 mẫu Tổng cộng số thực nghiệm là: 36 với tổng số mẫu là: 108 c) Xác định lượng mịn: Bánh tơi thể tích hay thấm cacbon: U = Lm – Lđm (4.1) Bánh đƣợc thấm nitơ plasma: U = Lst – Lđm (4.2) 4.5.1.1 Kết xác định lượng mòn với mẫu thép 45 a) Tơi thể tích: Lƣợng mịn theo σH V thể bảng 4-16; phƣơng trình hồi quy dạng hàm lũy thừa phƣơng pháp Box-Wilson công thức 4.3 0.5904 2.489 (mm) U  0.003401. H V (4.3) Bảng 4-16 Lượng mòn theo tải trọng mẫu bánh thép 45 tơi thể tích TT  H (MPa) 100 300 100 300 200 300 100 200 200 V (m/s) 0,95 0,95 1,55 1,55 1,25 1,25 1,25 1,55 0,95 U (mm) U tt (mm) U  Utt U  Utt 2 0,055 0,105 0,165 0,311 0,115 0,155 0,090 0,215 0,075 0,0454 0,0868 0,1535 0,2936 0,1353 0,1719 0,0899 0,2311 0,0683 0,0096 0,0182 0,0115 0,0174 -0,0203 -0,0169 0,0001 -0,0161 0,0067 0,0000922 0,0003312 0,0001323 0,0003028 0,0004121 0,0002856 0,0000000 0,0002592 0,0000449 U - Lƣợng mòn đo đƣợc chế độ tƣơng ứng; U tt - Lƣợng mịn tính từ phƣơng trình hồi quy với σH V tƣơng ứng -18U (mm) 0,4 0,4 U (mm) σH = 300MPa V= 1,55 m/s H 0,3 0,3 H σ 0,1 H σ σH = 100 MPa H σ V(m/s) 1,55 1,35 1,45 H 1,25 Hình 4-2 Đồ thị quan hệ lượng mòn U với σH 1,15 σH (MPa) 300 0,95 200 1,05 Hình 4-1 Đồ thị quan hệ lượng mòn với σH V 100 H V= 0,95 m/s σH = 200 MPa 0,2 V= 1,25 m/s 0,1 0,2 Hình 4-3 Đồ thị quan hệ lượng mịn U với V Đồ thị quan hệ lƣợng mòn theo σH V hình 4-1 Đồ thị quan hệ lƣợng mịn với ứng suất hình 4-2 Đồ thị quan hệ lƣợng mịn với vận tốc hình 4-3 b) Thấm nitơ plasma: Lƣợng mòn theo σH V thể bảng 4-17; phƣơng trình hồi quy dạng hàm lũy thừa phƣơng pháp Box-Wilson công thức (4.4) 0.454 2.349 U  0.005918. H V (mm) (4.4) Đồ thị quan hệ lƣợng mòn theo ứng suất vận tốc hình 4-4 Đồ thị quan hệ lƣợng mịn với ứng suất hình 4-5; Đồ thị quan hệ lƣợng mịn với vận tốc hình 4-6 Bảng 4-17 Lượng mòn theo tải trọng mẫu thép 45 thấm nitơ plasma TT H (MPa) 100 300 100 300 200 300 100 200 200 V (m/s) 0,95 0,95 1,55 1,55 1,25 1,25 1,25 1,55 0,95 U (mm) U tt (mm) U  Utt U  Utt 2 0,045 0,080 0,145 0,225 0,100 0,135 0,075 0,175 0,055 0,0425 0,0699 0,1341 0,2208 0,1108 0,1332 0,0809 0,1837 0,0582 0,0025 0,0101 0,0109 0,0042 -0,0108 0,0018 -0,0059 -0,0087 -0,0032 0,0000062 0,0001020 0,0001188 0,0000176 0,0001166 0,0000032 0,0000348 0,0000757 0,0000102 U (mm) H σ = 100 MPa σ H 1,55 Hình 4-5 Đồ thị quan hệ H lượng mòn U với σH σ = 200 MPa 1,45 H 1,15 σ (MPa) σ 0,95 300 1,05 200 H 9' H 1,35 0,1 0,1 100 σ = 300 MPa σ 8' V= 0,95 m/s 3' Hình 4-4 Đồ thị quan hệ lượng mòn với σH V H 1,25 0,2 V= 1,25 m/s 2' H σ 7' 0,2 V= 1,55 m/s 1' 0,3 0,3 0,4 0,4 U (mm) V(m/s) Hình 4-6 Đồ thị quan hệ lượng mòn U với V 4.5.1.2 Kết xác định lượng mòn với mẫu thép 20XΓM a) Thấm cacbon Lƣợng mòn theo σH V thể bảng 4-18; phƣơng trình hồi quy dạng hàm lũy thừa phƣơng pháp Box-Wilson công thức (4.5) 0.5086 2.244 U  0.003852. H V (mm) (4.5) -19Bảng 4-18 Lượng mòn theo tải trọng mẫu thép 20XΓM thấm cacbon TT  H (MPa) 100 300 100 300 200 300 100 200 200 V (m/s) U (mm) U tt (mm) U  Utt U  Utt 2 0,040 0,075 0,115 0,195 0,080 0,110 0,065 0,145 0,050 0,0357 0,0624 0,1071 0,1873 0,0941 0,1156 0,0661 0,1524 0,0508 0,0043 0,0126 0,0079 0,0077 -0,0141 -0,0056 -0,0011 -0,0074 -0,0008 0,0000185 0,0001588 0,0000624 0,0000593 0,0001988 0,0000314 0,0000012 0,0000548 0,0000006 0,95 0,95 1,55 1,55 1,25 1,25 1,25 1,55 0,95 Đồ thị quan hệ lƣợng mòn theo ứng suất vận tốc hình 4-7 Đồ thị quan hệ lƣợng mịn với ứng suất hình 4-8; Đồ thị quan hệ lƣợng mịn với vận tốc hình 4-9 U (mm) V= 1,25 m/s 0,3 σH = 300 MPa H H σσ H = 200 MPa 10 H H 11 0,1 σσH = 100 MPa V= 0,95 m/s V(m/s) σ Hình 4-9 Đồ thị quan hệ 1,45 σ Hình 4-8 Đồ thị quan hệ lượng mòn U với σH H H H 12 1,15 σH (MPa) 300 1,25 200 0,95 Hình 4-7 Đồ thị quan hệ lượng mòn với σH V 100 1,05 1,55 0,1 1,35 0,2 0,3 V= 1,55 m/s 0,2 0,4 0,4 U (mm) lượng mòn U với V b) Thấm nitơ plasma: Lƣợng mòn theo σH V thể bảng 4-19; phƣơng trình hồi quy dạng hàm lũy thừa phƣơng pháp Box-Wilson công thức (4.6) 0.4921 2.454 U  0.003368. H V (mm) (4.6) Bảng 4-19 Lượng mòn theo tải trọng mẫu thép 20XΓM thấm nitơ plasma TT  H (MPa) 100 300 100 300 200 300 100 200 200 V (m/s) U (mm) U tt (mm) U  Utt U  Utt 2 0,035 0,060 0,100 0,170 0,065 0,090 0,055 0,130 0,042 0,0286 0,0492 0,0952 0,1635 0,0790 0,0964 0,0562 0,1339 0,0403 0,0064 0,0108 0,0048 0,0065 -0,0140 -0,0064 -0,0012 -0,0039 0,0017 0,0000410 0,0001166 0,0000230 0,0000423 0,0001960 0,0000410 0,0000014 0,0000152 0,0000029 0,95 0,95 1,55 1,55 1,25 1,25 1,25 1,55 0,95 Đồ thị quan hệ lƣợng mịn theo ứng suất vận tốc hình 4-10 Đồ thị quan hệ lƣợng mòn với ứng suất hình 4-11; U (mm) Hình 4-11 Đồ thị quan hệH lượng mòn U với σH 1,25 1,15 12' 1,05 σ(MPa) 0,95 300 σ= 100 MPa H 1,55 0,1 0,1 Hình 4-10 Đồ thị quan hệ lượng mịn với σH V 200 H 11' V= 0,95 m/s 6' 100 H 10' 1,45 V= 1,25 m/s 5' 1,35 0,2 4' σ= 300 MPa H σ= 200 MPa 0,2 V= 1,55 m/s 0,3 0,3 0,4 0,4 U (mm) Hình 4-12 Đồ thị quan hệ lượng mòn U với V V(m/s) -20Đồ thị quan hệ lƣợng mòn với vận tốc hình 4-12 4.5.1.3 Lượng mịn nhóm mẫu thí nghiệm Lƣợng mịn 04 nhóm mẫu đƣợc thể bảng 4-20 Bảng 4-20 Tổng hợp lượng mòn 04 nhóm mẫu Chế độ làm việc Vật liệu σH (Mpa) V (m/s) 300 300 300 200 100 300 300 300 200 100 1,55 1,25 0,95 1,55 1,55 1,55 1,25 0,95 1,55 1,55 45 20XГM Lượng mịn nhóm mẫu U (mm) Thấm cac Thấm nitơ Tơi thể tích bon plasma 0,311 0,225 0,155 0,135 0,105 0,080 0,215 0,175 0,165 0,145 0,195 0,170 0,110 0,090 0,075 0,060 0,145 0,130 0,115 0,100 Chênh lệch (mm) 0,086 0,020 0,025 0,040 0,020 0,025 0,020 0,015 0,015 0,015 Nhận xét: - Quan hệ lƣợng mòn U với σH V tuân theo qui luật lũy thừa - Với V < 0,95 m/s, lƣợng mịn tăng khơng đáng kể ứng suất tiếp xúc tăng Khi V = 1,25 σH = 200MPa lƣợng mòn tăng rõ rệt, tƣơng tự V = 1,55 m/s σH = 300MPa 4.5.2 Thực thực nghiệm Để xác định độ tin cậy sở mịn mẫu, tiến hành thí nghiệm mòn mẫu chế độ: V = 1,25 m/s  H = 200MPa điều kiện ma sát đƣợc bôi trơn dầu công nghiệp 45, thời gian thử nghiệm 1000h, khoảng cách hai lần đo kiểm 100 - Thực nghiệm thực với 04 nhóm mẫu, xử lý bề mặt tơi thể tích, thấm cacbon, thấm nitơ plasma với σH V không đổi; - Số thực nghiệm: n  u  23,27 → Chọn n = 24 4. - Tổng số thực nghiệm: 24 x = 96 tƣơng ứng 96 mẫu thí nghiệm 4.5.2.1 Kết lượng mịn mẫu bánh thép 45 a) Tơi thể tích: Kết xác định lƣợng mịn trung bình theo thời gian bảng 4-21 Bảng 4-21 Lượng mịn trung bình theo thời gian (mm) Giờ 100h 200h 300h 400h 500h Utb 0,0751 0,082 0,0866 0,0912 0,0952 700h 800h 0,0989 0,1039 600h 0,1071 900h 1000h 0,1117 0,1156 Sau chạy phần mềm máy tính cho hệ số bi để xác định lƣợng mòn theo thời gian Ui  ait  bi Đồ thị thực nghiệm quan hệ lƣợng mòn theo thời gian hình 4-17; Đồ thị thực nghiệm hàm mật độ phân phối chuẩn Gauss hình 4-18; Đồ thị thực nghiệm hàm tin cậy hình 4-19 -21- Hình 4-17 Đồ thị quan hệ lượng mịn theo thời gian Hình 4-18 Đồ thị hàm mật độ phân phối chuẩn Gauss Hình 4-19 Đồ thị hàm mật độ phân bố tuổi thọ độ tin cậy b) Thấm nitơ plassma Kết xác định lƣợng mòn theo thời gian bảng 4-23 Bảng 4-23 Lượng mòn theo thời gian mẫu thép 45 thấm nitơ plasma Giờ 100h 200h 300h 400h 500h 600h Utb 0,066 0,0718 0,076 0,0796 0,083 0,0864 700h 800h 0,0898 0,0932 900h 1000h 0,0964 0,0997 Sau chạy phần mềm máy tính cho hệ số bi để xác định lƣợng mòn theo thời gian Ui  ait  bi Đồ thị quan hệ lƣợng mịn theo thời gian hình 4-20 Đồ thị thực nghiệm hàm mật độ phân phối chuẩn Gauss hình 4-21 Đồ thị thực nghiệm hàm tin cậy mẫu bánh hình 4-22 Hình 4-20 Đồ thị quan hệ lượng mịn theo thời gian Hình 4-21 Đồ thị hàm mật độ phân phối chuẩn Gauss Hình 4-22 Đồ thị hàm mật độ phân bố tuổi thọ độ tin cậy 4.5.2.2 Kết lượng mòn mẫu bánh thép 20XГM a) Thấm cacbon Kết xác định lƣợng mòn theo thời gian bảng 4-25 Bảng 4-25 Lượng mòn theo thời gian mẫu thép 20XГM thấm cacbon Giờ 100h Utb 0,0524 200h 300h 400h 0,0579 0,0616 0,0649 500h 600h 0,0679 0,0707 700h 0,0734 800h 900h 0,0765 0,0795 1000h 0,0821 Sau chạy phần mềm máy tính cho hệ số bi để xác định lƣợng mòn theo thời gian Ui  ait  bi Đồ thị thực nghiệm quan hệ lƣợng mịn theo thời gian hình 4-23; Đồ thị thực nghiệm hàm mật độ phân phối chuẩn Gauss hình 4-24; Hình 4-23 Đồ thị quan hệ lượng mịn theo thời gian Hình 4-24 Đồ thị hàm mật độ phân phối chuẩn Gauss Hình 4-25 Đồ thị hàm mật độ phân bố tuổi thọ độ tin cậy -22Đồ thị thực nghiệm hàm tin cậy mẫu bánh hình 4-25 b) Thấm nitơ plasma Kết xác định lƣợng mòn theo thời gian bảng 4-27 Bảng 4-27 Lượng mòn theo thời gian mẫu thép 20XГM thấm nitơ plasma Giờ 100h Utb 0,0427 300h 400h 0,0478 0,0508 200h 0,0533 500h 600h 0,0555 0,0573 700h 800h 900h 1000h 0,0592 0,061 0,0631 0,065 Sau chạy phần mềm máy tính cho hệ số bi để xác định lƣợng mòn theo thời gian Ui  ait  bi Đồ thị thực nghiệm quan hệ lƣợng mòn theo thời hình 4-26; Đồ thị thực nghiệm hàm mật độ phân phối chuẩn Gauss hình 4-27; Đồ thị thực nghiệm hàm mật độ phân bố tuổi thọ, độ tin cậy hình 4-28 Hình 4-26 Đồ thị quan hệ lượng mịn theo thời gian Hình 4-27 Đồ thị hàm mật độ phân phối chuẩn Gauss Hình 4-28 Đồ thị hàm mật độ phân bố tuổi thọ độ tin cậy 4.5.2.3 Lượng mịn trung bình theo thời gian nhóm mẫu - Lƣợng mịn trung bình theo thời gian nhóm mẫu thép 45 hình 4-29; - Lƣợng mịn trung bình theo thời gian nhóm mẫu thép 20XГM (H4-30) Hình 4-29 Đồ thị quan hệ lượng mịn trung bình theo thời gian mẫu thép 45 Hình 4-30 Đồ thị quan hệ lượng mịn trung bình theo thời gian mẫu thép 20XГM 4.5.2.4 Hàm tin cậy theo thời gian nhóm mẫu Từ kết tìm đƣợc quy luật phân bố chuẩn theo thời gian hỏng mịn ta có kết tổng hợp 04 nhóm mẫu bảng 4-29 hàm tin cậy theo thời gian 04 nhóm mẫu bảng 4-30 - Độ tin cậy nhóm mẫu thép 45 theo thời gian thể hình 4-31 - Độ tin cậy nhóm mẫu thép 20XГM theo thời gian thể hình 4-32 Hình 4-31 Đồ thị thực nghiệm hàm tin cậy nhóm mẫu bánh thép 45 Hình 4-32 Đồ thị thực nghiệm hàm tin cậy nhóm mẫu bánh thép 20XГM ... Khái qt cơng nghệ chế tạo bánh răng; - Các yếu tố ảnh hƣởng đến độ bền Tình hình nghiên cứu cơng nghệ nâng cao chất lƣợng bánh hành tinh nƣớc giới: Kết cho thấy có nhiều nghiên cứu công nghệ chế... dựng ứng dụng thành công giải pháp công nghệ để nâng cao chất lƣợng bánh hành tinh với điều kiện thiết bị có Việt Nam; - Xây dựng đƣợc phƣơng pháp đánh giá nhanh độ mòn bánh hành tinh, xác định... nhóm mẫu bánh hành tinh đƣợc xử lý tơi thể tích, thấm cacbon, thấm nitơ plasma PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu công nghệ chế tạo bánh hành tinh với trang thiết bị sẵn có Việt Nam; - Nghiên cứu ảnh