Luận án Nghiên cứu ứng dụng kiểu biên dạng răng xyclôít mới trong tính toán, thiết kế và chế tạo bánh răng không tròn

Tên luận án:

Không có thông tin trong văn bản được cung cấp.

Ngành:

Không có thông tin trong văn bản được cung cấp.

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án này tập trung nghiên cứu và phát triển lý thuyết thiết kế, tính toán hình học và động học của các bộ truyền bánh răng không tròn (BRKT), nhằm đáp ứng nhu cầu thực tiễn về các bộ biến đổi vô cấp. Đối tượng nghiên cứu chính là các hệ BRKT, bao gồm cơ cấu ăn khớp trong, ăn khớp ngoài và một số hệ BRKT vi sai – hành tinh tiêu biểu. Phạm vi nghiên cứu giới hạn ở tổng hợp đường lăn, tạo hình biên dạng răng, tối ưu kích thước và phân tích động học, không đi sâu vào động lực học, thiết kế kết cấu, vật liệu hay công nghệ gia công. Luận án được thực hiện bằng phương pháp kết hợp nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm.

Các đóng góp chính của luận án bao gồm việc đề xuất một đường cong mới, gọi là đường cycloid cải tiến của elíp, để tạo hình biên dạng răng cho BRKT. Đường cong này được chứng minh có khả năng tạo ra các cặp biên dạng đối tiếp lồi-lõm, giúp tăng cường hiệu quả bôi trơn và khả năng tải của bộ truyền so với biên dạng thân khai truyền thống. Luận án cũng đã thiết lập các điều kiện biên và thuật toán tối ưu để tổng hợp đường lăn cho các hệ BRKT phức tạp như vi sai kép và hành tinh, đồng thời giải quyết triệt để vấn đề răng không đều về hình dạng và kích thước trên BRKT. Một điểm mới là việc thiết lập mối quan hệ giữa các thông số thiết kế, ăn khớp và chế tạo thông qua phương trình ăn khớp của cặp BRKT.

Về mặt thực nghiệm, luận án đã thiết kế, chế tạo các mẫu BRKT (như BROV chính tâm, BREL lệch tâm) và hệ thống thí nghiệm để kiểm chứng lý thuyết, đồng thời minh chứng khả năng ứng dụng của BRKT trong thực tế, ví dụ như thay thế cơ cấu gạt nước mưa ô tô. Kết quả thực nghiệm khẳng định tính khả thi và ưu điểm của biên dạng mới cũng như các thuật toán thiết kế đã phát triển. Luận án cũng xây dựng môđun phần mềm hỗ trợ tính toán và tự động hóa quá trình thiết kế hệ BRKT, góp phần hoàn thiện cơ sở lý thuyết và thúc đẩy ứng dụng BRKT trong bối cảnh công nghiệp 4.0.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU

  • 1. Tính cấp thiết
  • 2. Mục tiêu của luận án
  • 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án
    • 3.1. Đối tượng nghiên cứu của luận án
    • 3.2. Phạm vi nghiên cứu của luận án
  • 4. Nội dung của luận án
  • 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
  • 6. Phương pháp nghiên cứu của luận án
    • a) Về mặt lý thuyết
    • b) Về mặt thực nghiệm
  • 7. Những đóng góp của luận án
  • 8. Bố cục của luận án

• Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BÁNH RĂNG KHÔNG TRÒN PHẲNG

  • 1.1 Lịch sử quá trình phát triển của bánh răng không tròn
  • 1.2. Phân loại bánh răng không tròn
    • 1.2.1. Phân loại theo đường lăn của cặp bánh răng
    • 1.2.2 Theo hình dạng của các răng
    • 1.2.3 Theo vị trí tương đối của các vành răng
    • 1.2.4 Theo đường cong sử dụng làm biên dạng răng
    • 1.2.5 Hệ BRKT
  • 1.3. Các ứng dụng của bánh răng không tròn
    • 1.3.1 BRKT giúp giảm biến thiên của mômen xoắn
    • 1.3.2 Ứng dụng BRKT tạo ra họ cơ cấu truyền động hai bậc tự do
    • 1.3.3 Ứng dụng BRKT tổng hợp cơ cấu đánh lái mới của ôtô
    • 1.3.4 Ứng dụng BRKT trong hộp số vô cấp trong xe ôtô số tự động
    • 1.3.5 Ứng dụng BRKT trong tay máy rôbốt
    • 1.3.6 Ứng dụng BRKT trong máy đột dập, máy nén áp lực cao
  • 1.4 Các nghiên cứu trong và ngoài nước về BRKT
    • 1.4.1 Những nghiên cứu về đường lăn
    • 1.4.2 Các nghiên cứu về biên dạng răng của BRKT
    • 1.4.3 Các hướng nghiên cứu khác
  • 1.5 Thảo luận và đánh giá những vấn đề còn tồn tại
  • Kết luận chương 1

• Chương 2: THIẾT KẾ ĐƯỜNG LĂN CỦA HỆ BÁNH RĂNG KHÔNG TRÒN PHẲNG

  • 2.1. Thiết kế đường lăn của cặp bánh răng không tròn
  • 2.2 Thiết kế đường lăn của hệ bánh răng không tròn
  • 2.3 Điều kiện bao của hệ bánh răng không tròn vi sai kép
  • 2.4 Điều kiện đồng trục của hệ BRKT vi sai kép
  • 2.5 Thuật toán tối ưu đường lăn của hệ BRKT vi sai kép
  • 2.6 Phân tích động học hệ bánh răng không tròn
  • 2.7 Phương pháp luận thiết kế đường lăn của hệ bánh răng không tròn phẳng trong trường hợp tổng quát
  • Kết luận chương 2

• Chương 3: THIẾT KẾ TỐI ƯU BIÊN DẠNG RĂNG CỦA HỆ BÁNH RĂNG KHÔNG TRÒN PHẲNG

  • 3.1 Phương pháp tạo hình biên dạng răng của BRKT phẳng
  • 3.2 Đường cong mới trong thiết kế biên dạng răng của BRKT
  • 3.3 Thiết kế biên dạng thanh răng sinh theo đường cycloid cải tiến
  • 3.4 Mô tả toán học biên dạng răng của BRKT được tạo hình bằng thanh răng sinh mới
  • 3.5 Tạo hình biên dạng răng của BRKT bằng bánh răng sinh
  • 3.6 Đường ăn khớp
  • 3.7 Thiết lập phương trình ăn khớp của cặp BRKT
  • 3.8 Góc áp lực
  • 3.9 Phân tích động học quá trình ăn khớp của cặp BRKT biên dạng cycloid cải tiến
  • Kết luận chương 3

• Chương 4: THỰC NGHIỆM KIỂM CHỨNG HAM TRUYỀN QUA ĂN KHỚP THỰC CỦA BÁNH RĂNG KHÔNG TRÒN

  • 4.1 So sánh ưu điểm của biên dạng mới đề xuất với biên dạng thân khai truyền thống
  • 4.2 Nghiên cứu thực nghiệm xác định hàm tỷ số truyền của hệ BRKT thường thông qua ăn khớp thực
  • 4.3 Nghiên cứu thực nghiệm xác định ảnh hưởng của góc đặt các BRKT trên trục đến hàm tỷ số truyền của hệ BRKT thường
  • 4.4 Thực nghiệm trên hộp biến đổi tốc độ
  • 4.5 Thực nghiệm xác định hàm truyền của bộ biến đổi tốc độ BRKT kiểu hành tinh kép
  • 4.6 Thực nghiệm ứng dụng BRKT thay thế cơ cấu một tay quay một cần lắc trong bộ gạt nước mưa ô tô
  • 4.7 Thảo luận đánh giá kết quả nghiên cứu khảo sát và thực nghiệm
  • Kết luận chương 4

• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

  • Kết luận
  • Kiến nghị