- 1 -

MC LC
Trang
Li nói u
CHNG 1: CU TRÚC   TRT.
1.1 Khái nim   trt 3
1.2 c im kt cu 5
CHNG 2: CÁC THÔNG S C TRNG CHO QUÁ TRÌNH LÀM
VIC CA  TRT.
2.1 iu kin làm vic ca  trt 10
2.2 Ma sát và mômen ma sát 14
2.3 Lc nâng và áp lc du bôi trn. 18
2.4 S phát sinh nhit nng 23
CHNG 3: XÂY DNG PHNG ÁN THIT K.
3.1 t vn . 26
3.2 Gii thiu các thit b kh o nghim 27
3.2.1 Các máy kh o nghim ma sát 27
a) Máy kho nghim ma sát bc trt KMS-TS2. 27
b) Máy kho nghim ma sát MS-TS1. 28
3.2.2 C m bin nhit !. 31
3.2.2.1 Khái quát chung. 31
3.2.2.2 Các phng pháp o nhit !. 33
a) o nhit  bng nhit in tr. 33
b) o nhit  bng cp nhit in (Thermocouple). 36
a) o nhit  bng ha k quang hc 41
d) o nhit  bng diode và transistor. 42
e) o nhit  dùng cm bin thch anh. 42
f) o nhit  bng IC 43

- 2 -

3.2.3 C m bin áp sut. 46
3.2.3.1 Các phng pháp o 46
3.2.3.2 Các lo"i c m bin và phng pháp chuyn i 47
a) Cm bin o áp sut dùng ng bt kín 47
b) Cm bin áp sut chuyn i tín hiu bng bin
thiên tr kháng 47
c) Cm bin áp sut chuyn i tín hiu bng dao
ng c in 49
d) Cm bin áp sut chuyn i tín hiu bng bin
thiên in dung 50
3.2.4 C m bin o mômen ma sát 51
3.3 Phân tích la ch#n gi i pháp xây dng h th$ng 53
3.3.1 La ch#n thit b kh o nghim 53
3.3.1.1 Nh%ng vn  cn hoàn thin ca thit b 53
3.3.1.2 La ch#n c m bin 54
3.3.2 La ch#n gi i pháp cho thit k và b$ trí thit b o. 56
CHNG 4: THIT K K& THU'T. 58
4.1 M(c ích, yêu cu k) thu*t 58
4.2 S + tng quát. 58
4.3 Thit k máy kh o mghim. 59
4.4 Thit k phn c,ng 71
4.4.1 M"ch ngu+n cho vi iu khin. 72
4.4.2 M"ch vi iu khin. 73
4.4.3 M"ch chuyn i tín hiu. 77
4.4.4 M"ch giao tip vi máy tính 83
4.4.5 S + toàn m"ch. 86
4.5 Thit k phn mm. 89


- 3 -

4.5.1 Vit chng trình cho vi iu khin 89
4.5.2 Thit k giao din ng-i dùng 93
CHNG 5: NH'N XÉT-TH.O LU'N. 96
TÀI LIU THAM KH.O





















- 4 -

LI NÓI U


Ngày nay, s phát trin vt b*c ca khoa h#c k/ thu*t và công ngh
thông tin ã t0ng bc t !ng hóa các thit b máy móc ,ng d(ng vào thc
t cu!c s$ng. Do ó vic tìm hiu, nghiên c,u và trang b cho các lo"i !ng
c, các c cu máy và c bit là h !ng lc trên tàu m!t h th$ng t !ng
kim tra và ánh giá tình tr"ng k/ thu*t ca   trt là vic làm cn thit.
Nó giúp ng-i v*n hành không cn ph i trc tip tip xúc vi các   mà
v1n có th theo dõi quá trình làm vic ca chúng m!t cách nhanh chóng, kp
th-i x2 lí nh%ng s c$ x y ra.
Vì v*y, nghiên c,u ma sát, hao mòn,… trong  trt nh3m xác nh ch
!, iu kin, kh nng làm vic t$i u cho cp ma sát và làm c s4 khoa h#c
 xut các ch5 tiêu thit k hp lí  trt, tìm kim nh%ng v*t liu mi phù
hp vi iu kin làm vic kh6c nghit ca ,… là vic làm cn thit và mang
ý ngh)a thc t. Vi m(c ích ó, tôi tin hành thc hin  tài: “ Thit k
thit b kho nghim   trt” ,ng d(ng công ngh thông tin và k/ thu*t vi
iu khin.
N!i dung  tài bao g+m:
- Cu trúc   trt.
- Các thông s c trng cho quá trình làm vic ca  trt.
- Xây dng phng án thit k.
- Thit k k thut.
- Nhn xét- tho lun,  xut ý kin.
Trong quá trình thc hin  tài, tôi chân thành c m n s hng d1n
t*n tình ca Thy PGS.TS Quách ình Liên, cùng vi s giúp  ca các
Thy trong b! môn và các b"n cùng lp ã giúp tôi hoàn thành  tài này.

- 5 -

Mc dù ã rt c$ g6ng, tuy nhiên, do iu kin v th-i gian, kinh t, và
làm vic trong m!t l)nh vc mi, c!ng vi kin th,c còn h"n ch, do ó s7

không tránh kh8i nh%ng thit sót nht nh. V*y mong các Thy và các b"n
góp ý. Tôi xin chân thành c m n.
Nha Trang 11-2007

Sinh viên
Nguy9n Thành Cang

















- 6 -

Chng 1
CU TRÚC   TRT
1.1 KHÁI NIM   TRT
 trt là m!t b! ph*n có nhim v(  và gi%  tr(c quay quanh
-ng tâm ca nó.  trt chu tác d(ng ca các lc t trên tr(c và truyn

các lc này vào thân máy, b máy. Khi tr(c quay, gi%a b mt làm vic ca
ngõng tr(c vi  có s trt tng $i.
 tr(c có th chu lc hng tâm, lc d#c tr(c hoc v0a chu lc hng
tâm v0a chu lc d#c tr(c. Thông th-ng   trt chu lc hng tâm là
chính, còn lc d#c tr(c nh8 nh- có vai tr(c và góc ln t: vào mép  c vát tròn.
  trt th-ng có cu t"o nh hình 1.1:













Tr(c (1) bán kính r quay trong   ,ng yên (2) bán kính R.Tr(c chu
lc tác d(ng P theo phng BE. Khi tr(c không quay, tr(c tip xúc trc tip
vi  t"i E (hình 1.2a). Khi tr(c b6t u quay, im tip xúc E s7 dch chuyn
Hình 1.1: Cu to   trt
1-Trc ; 2-  ; 3-Du bôi trn

- 7 -

theo hng quay ca tr(c, v phía trên, gi%a tâm tr(c và tâm  có !
lch e (hình 1.2b,c).










So vi  ln dùng  trt có nh%ng u im sau:
• Khi tr(c quay vi v*n t$c cao, nu dùng  ln, tui th# ca 
(s$ gi- làm vic cho n khi h8ng) s7 thp.
• Khi yêu cu phng ca tr(c ph i rt chính xác (trong các máy
chính xác),  trt g+m ít chi tit nên d9 ch t"o, ! chính xác cao và có th
iu ch5nh c khe h4.
• Tr(c có -ng kính ln (d ; 1m), trong tr-ng hp này nu dùng
 ln, ph i t ch t"o ly rt khó khn và t$n kém.
• Khi cn ph i dùng  ghép  d9 tháo l6p(ví d(: $i vi tr(c khu<u).
• Khi  ph i làm vic trong nh%ng iu kin c bit (trong nc,
trong các môi tr-ng n mòn,…) thì  trt c dùng ph bin vì có th ch
t"o  trt b3ng các v*t liu nh cao su, g=, cht d>o thích hp vi môi tr-ng.
• Khi có t i tr#ng va *p và dao !ng,  trt làm vic t$t nh- kh
nng gi m chn ca màng du.
• Ngoài ra,  trt c dùng ph bin trong các c cu có v*n t$c
thp, không quan tr#ng, r> tin.
Hình 1.2: Hot ng ca trc trong  trt
a) Khi trc cha quay b) Khi trc bt u quay c) Khi trc ang làm vic

- 8 -

1.2 C IM KT CU   TRT

 trt ch yu g+m có thân , lót , ngoài ra còn có các b! ph*n cho
du vào và các b! ph*n b o v khác. Tùy theo iu kin s d(ng mà kt cu
ca  trt s7 khác nhau.











Các thân  rt khác nhau v hình d"ng và kt cu,v các phng pháp
gia c$, v các gân, các rãnh du và các ngn làm ngu!i. Có th chia  thành
ba nhóm chính:  không tháo,  tháo c g+m thân, n6p và  l+ng vào, lo"i 
này lin vi khung máy.
Thân  có th làm lin vi khung máy hoc có th ch t"o riêng b3ng
úc hoc hàn và ghép trong máy. Thân  c ch t"o thành m!t th nguyên
( nguyên) (hình 1.3) hoc ch t"o thành nhiu phn r-i r"c, th-ng là hai n2a
r+i ghép l"i vi nhau ( ghép) (hình 1.2). Thân  làm b3ng gang hoc thép, có
! c,ng v%ng cao.
B"c lót (còn g#i là lót ) có lo"i không tháo c hoc tháo c,
th-ng có g- l+i  ch$ng trt d#c và các b! ph*n kt cu khác. V*t liu lót
 th-ng là hp kim ch$ng ma sát nh hp kim +ng, hp kim babit, v*t liu
1

2
3

Hình 1.2: Cu to   trt
1-thân, 2-bc lót, 3- rãnh du

- 9 -

phi kim nh cht d>o, g=, cao su,…và v*t liu g$m kim lo"i. B mt lót 
tip xúc vi ngõng tr(c ph i làm b3ng v*t liu có h s$ ma sát thp, th-ng là
kim lo"i màu 6t tin và him. Lót  trong  nguyên có hình d"ng m!t $ng
tròn, trong  ghép th-ng làm hai n2a. Sau m!t th-i gian làm vic lót  b
mòn, vic thay th c?ng d9 dàng và  t$n kém hn, vì nu không dùng lót 
thì ph i thay c .
















 nguyên có u im là ch t"o n gi n và có ! c,ng ln hn  ghép.
Tuy nhiên  nguyên có các nhc im sau:
• Khe h4 gi%a ngõng tr(c và  quá ln (do mòn) thì không th iu

ch5nh  gi m khe h4 c.
Hình 1.3: Các dng bc lót
a) bc lót dùng trong  nguyên
b,c,d) bc lót dùng trong  ghép
c,d) bc lót có rãnh du phân b theo chu vi
d) bc lót có g chng trt dc trc
a) b)
c) d)

- 10 -

• Khó khn trong vic tháo l6p, b4i vì ngõng tr(c ch5 có th l6p t0
ngoài mút vào. Do ó, khi l6p nh%ng lo"i tr(c có -ng kính ln hoc cn l6p
 vào ngõng gi%a s7 khó khn, nhiu khi không l6p c.
Do ó,  nguyên th-ng ch5 dùng trong các máy làm vic gián o"n, có
v*n t$c thp, t i tr#ng nh8 nh t-i, máy tr(c tay quay,…


























 ghép không có nhc im trên, ngh)a là khe h4 có th iu ch5nh
c. Trên hình 1.2, gii thiu m!t kiu  ghép th-ng dùng. Thân  g+m hai
n2a: n6p và ; lót  c?ng hai n%a. Du bôi trn ch y theo l= xuyên qua n6p
vào n2a trên ca  r+i theo các rãnh d#c phân b$ trên các chiu dài ca ngõng
tr(c. N6p l6p vào  b3ng bulông hoc vít cy.
Hình 1.4: Kiu  nguyên
1-Thân, 2-Bc lót, 3- Rãnh du
1

3

2


- 11 -

Khi nh kt cu ca  trt, ta chú ý n hình d"ng và v trí rãnh du.
Kt cu rãnh du rt a d"ng, th-ng phân b$ theo phng d#c tr(c ( hình 1.4)
hay theo chu vi (hình 1.3c,d). Tác d(ng ca rãnh du là phân b$ u du bôi

trn trong ,  m b o cho tr(c làm vic n nh. $i vi các  c bôi trn
trong ma sát t, rãnh du ph i 4 ngoài vùng có áp sut thy !ng, nu không
kh nng t i ca lp du s7 gi m.
$i vi  trt có b"c lót c ch t"o b3ng v*t liu Polymer (hình 1.5)










Hình 1.5: Các dng cu trúc bc lót bng vt liu polimer.
a- bc lót thông dng.
b- bc có g nh v chng xoay và tránh tp trung ng sut.
c- bc x! rãnh chng trt.
d,e,f- bc   trc v"i s bù tr# khe h.
u im ni b*t ca các polimer trc ht ph i nói n là giá thành r> và
d9 t"o dáng các chi tit máy, có th ch t"o các chi tit vi các hình dáng ph,c
t"p khác nhau, hp th( dao !ng t$t, có ! bn cao khi làm vic trong môi
tr-ng b xâm thc, n mòn và nh%ng tr-ng hp c bit (thiu bôi trn,
nhiu b(i, ) có các tính cht ma sát rt t$t.
  
d) e) f)

- 12 -

Nhc im ca v*t liu polimer là có các tính cht c h#c thp, d1n

nhit kém, ! dãn n4 ln, d9 b thay i kích thc khi iu kin môi tr-ng
b thay i.
Trên hình 1.6 gii thiu m!t lo"i   trt s2 d(ng trên tàu:











Hình 1.6:   trt.
1- Bc lót.
2- Ni du vào.
3- Vòng chn du.
4- Ni t cm bin o nhit .
5- Kim tra m c du.
6- Thit b làm mát du bôi trn.
7- Ni tháo du.





- 13 -

Chng 2

CÁC THÔNG S C TRNG CHO
QUÁ TRÌNH LÀM VIC CA  TRT
2.1 IU KIN LÀM VIC CA  TRT
 trt làm vic trong iu kin chu ma sát, bin d"ng, mài mòn và n
mòn. Các hin tng này x y ra rt ph,c t"p, ph( thu!c vào s bin i x y
ra 4 vùng tip xúc thc, lp b mt hình thành khi chuyn !ng tng $i,
ph( thu!c vào tính cht c, lý ca lp b mt, iu kin ma sát và môi tr-ng.
Bên c"nh ó, quá trình n mòn trong  khi làm vic c?ng x y ra, do các
cht hóa h#c, nc, b(i b@n,…có trong du, trong không khí s7 t"o ra các
ph n ,ng hóa h#c hoc các hin tng v*t lý nh n mòn in hóa phá hy
lp b mt làm vic.
Bôi trn trong  trt:
Bôi trn là gi i pháp k/ thu*t nh3m gi m thiu ma sát và hao mòn ca
cp ma sát b3ng cách a vào không gian gi%a hai b mt ma sát cht trung
gian làm cho cp ma sát không th tip xúc trc tip vi nhau. Bin ma sát
ngoài thành n!i ma sát. Tu: thu!c vào các iu kin tác !ng t0 bên ngoài (t i
pháp tuyn, v*n t$c trt tng $i), hình d"ng ca khe h4 l6p ghép, tính cht
v*t liu ca các chi tit và v*t liu bôi trn mà hình thành các d"ng bôi trn
khác nhau nh: bôi trn thu< !ng, thu< t)nh, thu< !ng àn h+i hay bôi trn
gii h"n.
Ch,c nng chính ca bôi trn là: gi m lc ma sát, gi m hao mòn, làm
mát chi tit máy, b o v chi tit kh8i han g5,  m b o tính kín khít ca b!
ph*n ma sát, liên t(c làm s"ch chi tit.

- 14 -

Ngoài ra, cht bôi trn còn có yêu cu khác: Nh  m b o th-i gian
làm vic trong kho ng th-i gian, áp sut, v*n t$c r!ng, d9 in y các khe h4
và các mp mô t vi b mt, t"o s,c trt ln theo phng vuông góc vi b
mt ma sát và nh8 nht theo phng tip tuyn, không gây cháy n, không có

h"i n các b mt chi tit, không sinh b#t,…
Tuy nhiên, không th m!t lo"i cht bôi trn nào có th th8a mãn các
yêu cu trên. Do v*y trong t0ng tr-ng hp, tùy theo iu kin làm vic và
các thông s$ khác  ch#n cht bôi trn thích hp vi ch ! làm vic ó.
c tính quan tr#ng nht ca cht bôi trn là t"o nên lp gii h"n, lp
b o v th, cp trên b mt ma sát khi tip xúc, chúng có nh h4ng quyt
nh n ma sát và hao mòn. Vic t"o thành lp gii h"n ph i k n tác d(ng
ca cht ho"t tính b mt nh thành phn các g$c t do ca axít, xà phòng,
cht béo,… hoc các phân t2 phân cc. S hình thành lp b o v th, cp là
do tác d(ng ca cht ho"t tính hóa h#c nh Clo, Photpho, Lu hu:nh,…có
trong du, m bôi trn.
Các hình thc bôi trn trong :
 Bôi trn gii hn:
Bôi trn gii h"n là tr-ng hp gi%a hai b mt tr(c và b"c trt ch5
phân cách m!t lp cht bôi trn rt m8ng (kho ng 0.1Am hoc 0.5Am). Cht
l8ng bôi trn trong tr-ng hp này có các tính cht c bit, các phân t2 4
gn b mt b hút b4i lc b mt v*t r6n do ó làm gi m kh nng ho"t !ng
t do ca chúng, nhng làm tng kh nng s6p xp các phân t2 song song vi
-ng tác d(ng ca lc, tng tác d(ng tng h gi%a các phân t2 t"o nên lp
ta tinh th, ngoài ra còn nh hng các phân t2 làm tng s b$ trí không
gian, tng m*t ! phân t2 trên m!t n v th tích d1n ti ! nht và t5 tr#ng
riêng ca du bôi trn tng, do ó lp du bôi trn 4 c*n k b mt v*t r6n có

- 15 -

tính cht khác hBn, t"o thành m!t pha phân cách b mt và c g#i ó là
lp gii h"n.
! bn ca lp gii h"n ph( thu!c ! dày ca lp bôi trn, nhng
trc ht ph( thu!c vào cách liên kt ca các phân t2. Khi bôi trn gii h"n,
h s$ ma sát ph( thu!c vào kh$i lng phân t2 cht bôi trn và v*t c bôi

trn. Lc ma sát trong tr-ng hp này ch5 ph( thu!c vào t i tr#ng và b dày
ca lp bôi trn. S phá hy lp gii h"n này s7 làm tng lc ma sát có th
d1n n tr-ng hp ma sát khô.
 Bôi trn thy ng:
Bôi trn thy !ng là d"ng bôi trn t"o ra lp du phân cách gi%a
hai b mt chi tit máy (b dày lp du ln hn tng ! cao nhp nhô hai b
mt). Nh- s chuyn !ng tng $i gi%a ngõng tr(c và lót  hình thành
chêm du có tác d(ng nâng tr(c. Vì -ng kính ca ngõng tr(c bao gi- c?ng
nh8 hn -ng kính ca lót  cho nên gi%a tr(c và lót  có khe h4 và lch tâm
nhau. Do ó, khi tr(c quay du s7 b ép l"i và có áp sut ln nâng tr(c lên.
n m!t giá tr v*n t$c nht nh, áp lc sinh ra trong lp du s7 cân b3ng vi
t i tr#ng ngoài, khi ó tr(c làm vic n nh.
Ma sát trong tr-ng hp ó g#i là ma sát t, lúc này ma sát ngoài
chuyn thành ma sát n!i t"i ca cht l8ng bôi trn. Nh- có lp du ngn cách,
ngõng tr(c và lót  không trc tip tip xúc vi nhau do ó h s$ ma sát và
hao mòn trong tr-ng hp bôi trn thy !ng là rt bé. Tr s$ h s$ ma sát
trong  trt khi bôi trn thy !ng ph( thu!c vào nhiu yu t$ nh: ! nht
du bôi trn, v*n t$c trt, khe h4 tng $i tr(c-b"c,…
 Bôi trn thy tnh:
Bôi trn thy t)nh: là hình th,c bôi trn mà các b mt ma sát c
ngn cách hoàn toàn nh- áp sut thy t)nh trong du bôi trn, áp sut này
c duy trì di m!t giá tr nht nh nh- ngu+n nng lng t0 bên ngoài.

- 16 -

- Bôi thy t)nh có u im:
+ H s$ ma sát rt nh8, có th "t ti 4.10
-6
(mm).
+ Kh nng chu t i cao ngay c khi v*n t$c ca ngõng tr(c rt thp.

+ Không có ma sát khô và khô c(c b! khi kh4i !ng.
+ Thit b ch"y êm khi kh4i !ng và khi thay i v*n t$c.
- Nhc im ca bôi trn thy t)nh:
+ Kt cu phc t"p.
+ H th$ng du cao áp c+ng knh.
+ Giá thành cao.
+Yêu cu ! chính xác cao trong ch t"o.
Phng pháp này òi h8i ph i có thit b nén (t"o áp sut) và d1n
du phc t"p.
 Bôi trn hn hp:
Bôi trn h=n hp là quá trình bôi trn +ng th-i có c bôi trn t
và bôi trn gii h"n. Tác d(ng thy !ng có th xut hin trong hai tr-ng
hp: nu b mt hình h#c v) mô ca các b mt tip xúc t"o nên khe h4 thu
hCp dn và du có th i vào ó xut hin dòng ch y và t"o lc nâng nhng
không   tip nh*n toàn b! t i tr#ng khi ma sát n2a t. nu ! mp mô
ca các khu vc tip xúc t"o ra ch= thu hCp và m4 r!ng theo chiu cao và theo
hng chuyn !ng tng $i, khi lng du  ln thì s thu hCp s7 óng
vai trò nh nêm vi mô thy !ng.
Thc nghim xác nh: h s$ ma sát trong bôi trn h=n hp chu nh
h4ng ca t i tr#ng pháp tuyn, t$c ! quay và có giá tr nh8 nht vi các tip
xúc gi$ng nhau, vi các t i tr#ng khác nhau là nh nhau. Ch ! bôi trn h=n
hp trong  trt ch5 t+n t"i 4 m!t t$c ! quay nào ó ca ngõng tr(c ,ng vi
m!t ch ! t i c$ nh.

- 17 -

Bôi trn h=n hp trong  trt là tr-ng hp ph bin. M$i liên
quan gi%a các quá trình bôi trn h=n hp, bôi trn thy !ng và thy !ng lc
àn h+i ht s,c ph,c t"p.
2.2 MA SÁT VÀ MÔMEN MA SÁT

Ngày nay khoa h#c ma sát ã thu c nhiu thành qu rt quan tr#ng,
g6n lin vi s phát trin ca công nghip c khí, và khBng nh: khi v*t th
tip xúc có chuyn !ng tng $i, t"i vùng tip xúc x y ra tng tác c, lý,
hóa, in và có s tác !ng ca môi tru-ng. Các quá trình này x y ra và có
nh h4ng l1n nhau, tùy theo t0ng iu kin mà quyt nh quá trình nào
chim u th.
Khi tr(c quay, gi%a tr(c và  có s trt tng $i vi nhau, do ó sinh
ra ma sát trt trên b mt làm vic ca ngõng tr(c và lót . Và c biu
di9n b3ng công th,c sau:
F = P.f
Trong ó:
F: lc ma sát (N).
P: lc tác d(ng lên  (N).
f: h s$ ma sát.
Lc ma sát (F) không ch5 ph( thu!c t i tr#ng tác d(ng (P), tính cht hai
b mt tip xúc, tính cht ca lp cht l8ng bôi trn mà còn ph( thu!c vào b
dày lp cht l8ng gi%a các b mt ma sát.
Tùy theo iu kin bôi trn trong  mà có các lo"i hình ma sát khác nhau.
 trt có th làm vic 4 ch ! ma sát t, ch ! ma sát h=n hp hoc ch
! ma sát gii h"n, tùy thu!c vào b dày lp bôi trn gi%a b mt ngõng tr(c
và lót . Giá tr h s$ ma sát trong  trt khác nhau hàng trm th*m chí hàng
ngàn ln, ph( thu!c vào iu kin làm vic vi lo"i hình ma sát tng ,ng.


- 18 -























Hình 2.1: $nh hng gi%a các thông s p, v, & n  dày l"p du bôi trn,
ch  bôi trn, h s ma sát.
a) quan h gi%a ch  ma sát, giá tr h s ma sát v"i tr s
p
V
H
e
η
= ;
b) quan h  dày l"p du v"i H
e
.
Thc nghim ã ch5 ra các lo"i hình ma sát và bôi trn ca cp ma sát ph(

thu!c vào ba thông s$ chính là: áp lc pháp tuyn gi%a hai b mt, t$c !

- 19 -

p
V
H
e
η
=
trt tng $i và ! nht ca du. Ba thông s$ này th-ng c c trng
b4i ch5 s$ H
e
và c xác nh b4i biu th,c:


D ây: p - áp lc pháp tuyn,
V- vn tc trt gi%a hai b mt,
&-  nh"t ng lc hc ca cht lng.
Vn  ph,c t"p là ! nht ca cht bôi trn không ph i là m!t h3ng s$
mà b bin i di tác d(ng ca lc c6t (dòng ch y), áp sut và nhit !, mà
các tính cht này l"i ph( thu!c vào b n cht ca t0ng lo"i cht l8ng. Dù là
cht l8ng lo"i gì i chng n%a thì ! nht ca nó c?ng b bin i khi nhit !
và áp sut ca cht l8ng thay i. Nói cách khác, ! nht ca cht l8ng là
m!t thông s$ ph( thu!c ít nht vào tr"ng thái nhit ! và áp sut ca nó.
! nht s7 tng khi áp sut tng. Hin tng này rt có ý ngh)a trong
thc ti9n k/ thu*t. D m!t ni mà áp sut c(c b! ca cht l8ng bôi trn lên rt
cao thì ! nht t"i các khu vc này c?ng tng rt ln giúp duy trì c màng
du bôi trn.
Nh v*y, môi tr-ng bôi trn nh h4ng áng k n h s$ ma sát, kh

nng làm vic ca . Tác d(ng ca môi tr-ng bôi trn s7 làm du các tác
d(ng c h#c c?ng nh bám hút các b mt ma sát. V*t liu bôi trn có tác
d(ng làm gi m ,ng sut tip xúc trên lp b mt- nguyên nhân gây ra các
bin i tính cht c h#c ca v*t liu. Hiu qu bôi trn không ch5 ph( thu!c
vào tính cht ca v*t liu mà còn ph( thu!c vào tác !ng ca cht bôi trn vi
các b mt ca các tit máy c bôi trn c?ng nh s tác !ng tng h= gi%a
hai b mt ma sát.
V*y ma sát trong  chu nh h4ng ca rt nhiu thông s$ và có liên
quan nhau. Vic nghiên c,u ma sát trong  ph i c tin hành vi s thay

- 20 -

i ca nhiu thông s$ khác nhau trong m$i quan h h%u c mi c kt
lu*n chính xác.
Lc ma sát (F ) là hàm s$ ca lc pháp tuyn (P), t$c ! trt (V) và các
thông s$ v v*t liu, môi tr-ng (c) , biu di9n b3ng công th,c sau:
F = f (P,V,c)
D iu kin cân b3ng mômen ma sát sinh ra trong  c tính:
M
ms
= F
ms
.r = P.f.r
Trong ó:
M
ms
: mômen ma sát (N/m).
F
ms
: lc ma sát (N).

P: lc tác d(ng lên  (N).
f: h s$ ma sát.
r: bán kính tr(c (m).
Khi  có các thông s$ hình h#c và làm vic trong môi tr-ng c( th, vi
t i tác d(ng c xác nh thì mômen ma sát (M
ms
) ph( thu!c vào h s$ ma
sát (f) ca . Giá tr ca h s$ này khBng nh tr"ng thái ma sát và tính cht
ca v*t liu cu t"o nên h. S bin i hình thái ma sát, tính cht ca v*t liu
d1n n thay i giá tr ca h s$ này. H s$ ma sát còn là ch5 s$ ph n nh
tình tr"ng cung cp nng lng cho h, nó thông tin cho ta bit công c h#c
ã b tiêu hao  th6ng s,c c n ma sát và m,c ! bin i nng lng cung
cp cho h sang nhit nng, làm bin i cu trúc b mt chi tit và hao mòn.
T0 quan im v nng lng có th xem h s$ ma sát nh ch5 s$ c trng
cho hiu sut ca h th$ng.
H s$ ma sát trong  trt khi bôi trn t thy !ng ph( thu!c vào !
nht !ng lc ca cht l8ng bôi trn, v*n t$c góc, áp sut và khe h4 hng
kính tr(c-b"c c biu di9n:

- 21 -

Hình 2.2: Nguyên lý hình thành chêm du thu' ng.
1. trc, 2.  , 3. chêm du.
r
f
p
 
π . µ . ω
=
 

∆
 

Vi :
T5 s$ (
p
µ.ω
): là c tính bôi trn ca 
r: bán kính tr(c.
∆: khe h4 hng kính tr(c-b"c
2.3 LC NÂNG VÀ ÁP LC DU BÔI TRN
Khi bôi trn thy !ng, hai b mt tip xúc ca các v*t ma sát c phân
cách b4i m!t lp bôi trn l8ng. ! dày và c tính ca lp bôi trn xác nh
lo"i hình bôi trn. Áp sut trong cht bôi trn s7 cân b3ng vi ngo"i lc. Lc
ma sát ph( thu!c vào ! nht ca cht l8ng và b3ng tng lc c n trt ca các
lp du theo chiu dày màng du.









Vic hình thành ma sát t thy !ng trong  trt là nh- làm tng t$c
! quay ca tr(c n m!t giá tr nào ó s7 xut hin chêm du, có tác d(ng
nâng tr(c, không cho tr(c tip xúc trc tip vi  . Chêm du c hình
thành là do hiu qu ca ma sát trong du bôi trn và chuyn !ng ca các


- 22 -

D A
lp cht bôi trn gi%a   và ngõng tr(c. Vic hình thành chêm du ph(
thu!c vào rt nhiu yu t$, có th k n là t i tác d(ng (P), v*n t$c trt (V),
khe h4 tr(c b"c (∆), ! nht du bôi trn (µ) trong ,…. Tr(c quay cu$n theo
các lp du bám theo nó vi v*n t$c khác nhau. Chính do n!i ma sát trong lp
du mà hu nh toàn b! lng du ch,a trong  chuyn !ng tun hoàn
quanh chu vi  tr(c ( tr0 lp m8ng bám trên thành  và ngõng tr(c). Khi áp
lc c hình thành trong lp du cân b3ng vi lc tác d(ng ngoài (P) thì tr(c
quay n nh.
B4i vì tit din dòng ch y t"i các im D, A, E, B khác nhau d1n n v*n
t$c lu thông khác nhau. D ch= nào tit din lu thông nh8 s7 có áp sut thp
và ngc l"i 4 ch= nào có tit din ln s7 có áp sut cao.







Áp sut theo phng dc trc Áp sut theo chu vi.
Hình 2.3: S phân b áp sut màng du trong .
Trc khi v*n t$c (V) tng n m,c lc thy !ng  ln  t"o thành
bôi trn t thì trong  ch5 là bôi trn n2a t, nu v*n t$c tip t(c tng, iu
kin bôi trn c c i thin dn nh- lc thy !ng tng theo v*n t$c, do ó
ma sát gi m.

- 23 -




a-  không bôi trn,
b-  l(n
c-  thy t)nh,
d-  thy ng,
e-  thy ng có ngu*n cung cp
du bôi trn,
f -  xp.
W - s c mang ti [N],
n - tc  quay [vòng/phút],
v - vn tc vòng [m/s],
µ
- h s ma sát.
Hình 2.4: Quan h gi%a s c mang ti và tc  quay ca các loi  trt.

- 24 -

Khi v*n t$c  ln  chuyn hBn sang bôi trn t thì nu v1n tng v*n
t$c n m!t gii h"n thì dòng ch y s7 chuyn dn sang ch ! ch y xoáy và
r$i, d1n n ma sát tng.
T i tr#ng c?ng nh h4ng áng k n áp sut và b dày ca màng du
bôi trn. Khi t i tr#ng ln, lc thy !ng khó có th phân cách c hai mt
tip xúc vì th ma sát tng. Nu gi m t i n m!t m,c nht nh thì bôi trn
t c  m b o, ma sát s7 nh8 i nhiu. Nhng nu gi m t i tip thì tng
quan gi%a lc c n nht trong lòng cht l8ng vi lc c n tng c!ng s7 tng lên
vì th h s$ ma sát s7 tng.
Ngoài ra, khe h4 gi%a ngõng tr(c và lót  (∆) c?ng nh h4ng n kh
nng t i ca . Khi (∆) thay i thì ma sát c?ng thay i theo. Khe h4 tr(c –
b"c ln d1n n dòng ch y xoáy, r$i, ma sát tng. Còn khi (∆) nh8 thì ! dày

ca màng du nh8 nht s7 nh8 không  s,c nâng tr(c, làm cho tr(c tip xúc
trc tip vi , ma sát, hao mòn s7 tng.
h




∆
Hình 2.5: Quan h ca  dày l"p du nh nht
v"i khe h tng i
∆

c tính ca  trt trong bôi trn t thy thy !ng ó là s phân b$
áp sut màng du bôi trn, ph( thu!c vào: v*n t$c trt và các thông s$ hình
h#c ca . Th*t v*y, khi chiu dài  thay i thì s phân b$ áp sut c?ng thay
i theo. Khi  có kích thc xác nh s phân b$ áp sut ca màng du bôi
trn chu nh h4ng ca lng du b tiêu hao do ch y ra hai mt bên.

- 25 -

Hình 2.6: Mi quan h gi%a khe h

tng i C
d
/d ca  
ngang và
tc  ca trc quay.
Hình 2.7: Mi quan h gi%a 

nh"t và tc  quay ca ngõ

ng
trc.
Kh nng mang t i ca  trt là "i lng c trng cho s làm vic ca
. Trong bôi trn thy !ng, kh nng mang t i ca  t5 l thu*n vi ! nht
!ng lc (µ), v*n t$c góc (ω) ca tr(c quay, và t5 l nghch vi b*c hai ca
khe h4 tng $i (∆) gi%a ngõng tr(c và lót :

2
6
. .
P d l
µ .ω
= φ
∆

Trong ó:
• P: lc nâng (N),
• µ: ! nht,
• ω: v*n t$c góc (rad/s),
• φ: h s$ chu t i,
• d: -ng kính tr(c (m),
• l: chiu dài  (m).









Trong các h th$ng c bôi trn thì hình d"ng ca các khe h4 c bôi
trn, ! dày ca các màng du bôi trn có nh h4ng quyt nh n ma sát,
kh nng chu t i ca h và hao mòn ca các b mt tip xúc. Có th nói !
dày t$i thiu ca màng du bôi trn là c s4 cho tiêu chu@n phân lo"i ma sát
t+n t"i trong h th$ng, cùng vi các thông s$ khác ca u ra làm c s4 phân
lo"i các d"ng hao mòn và c-ng ! hao mòn ca h th$ng.