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

Luận án Nghiên cứu ứng dụng kiểu biên dạng răng xyclôít mới trong tính toán, thiết kế và chế tạo bánh răng không tròn trang 1

Trang 1

Luận án Nghiên cứu ứng dụng kiểu biên dạng răng xyclôít mới trong tính toán, thiết kế và chế tạo bánh răng không tròn trang 2

Trang 2

Luận án Nghiên cứu ứng dụng kiểu biên dạng răng xyclôít mới trong tính toán, thiết kế và chế tạo bánh răng không tròn trang 3

Trang 3

Luận án Nghiên cứu ứng dụng kiểu biên dạng răng xyclôít mới trong tính toán, thiết kế và chế tạo bánh răng không tròn trang 4

Trang 4

Luận án Nghiên cứu ứng dụng kiểu biên dạng răng xyclôít mới trong tính toán, thiết kế và chế tạo bánh răng không tròn trang 5

Trang 5

Luận án Nghiên cứu ứng dụng kiểu biên dạng răng xyclôít mới trong tính toán, thiết kế và chế tạo bánh răng không tròn trang 6

Trang 6

Luận án Nghiên cứu ứng dụng kiểu biên dạng răng xyclôít mới trong tính toán, thiết kế và chế tạo bánh răng không tròn trang 7

Trang 7

Luận án Nghiên cứu ứng dụng kiểu biên dạng răng xyclôít mới trong tính toán, thiết kế và chế tạo bánh răng không tròn trang 8

Trang 8

Luận án Nghiên cứu ứng dụng kiểu biên dạng răng xyclôít mới trong tính toán, thiết kế và chế tạo bánh răng không tròn trang 9

Trang 9

Luận án Nghiên cứu ứng dụng kiểu biên dạng răng xyclôít mới trong tính toán, thiết kế và chế tạo bánh răng không tròn trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 223 trang Hà Tiên 27/02/2024 710
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu ứng dụng kiểu biên dạng răng xyclôít mới trong tính toán, thiết kế và chế tạo bánh răng không tròn", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu ứng dụng kiểu biên dạng răng xyclôít mới trong tính toán, thiết kế và chế tạo bánh răng không tròn

Luận án Nghiên cứu ứng dụng kiểu biên dạng răng xyclôít mới trong tính toán, thiết kế và chế tạo bánh răng không tròn
y và chiều rộng rãnh răng, 
cùng chiều cao răng), ta có tham số 
thiết kế TRS [3, 22] BDR thân khai tạo hình cho cặp BROV như mô tả trên Hình 4.3 
được cho trong Bảng 4.4. Sau khi tạo hình bằng lý thuyết ăn khớp động học BRKT của 
Litvin [22, 108, 109] ta có bảng thông số thiết kế của cặp BROV có BDR thân khai 
được tổng hợp trong Bảng 4.5, còn bản thiết kế cặp BROV có BDR thân khai được mô 
tả trên Hình 4.4. 
Bảng 4.4 Thông số thiết kế của TRS tạo hình BDR thân khai 
Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị 
Môđun m -- 3,4 
Bước răng pc mm 10,8 
Góc áp lực αc 
o 20,0 
Chiều rộng rãnh răng w mm 5,4 
Chiều dày răng s mm 5,4 
Chiều cao răng h mm 4,0 
Chiều cao đỉnh răng ha mm 2,0 
Chiều cao chân răng hf mm 2,0 
Hình 4.3 TRS tạo hình BDR thân khai 
của cặp BROV 
 103 
Bảng 4.5 Thông số thiết kế của cặp BROV chính tâm BDR thân khai 
Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị 
Môđun m -- 3,4 
Số răng z -- 24 
Bước răng p mm 10,8 
Chiều rộng rãnh răng w mm 5,4 
Chiều dày răng s mm 5,4 
Chiều cao răng h mm 4,0 
Chiều cao đỉnh răng ha mm 2,0 
Chiều cao chân răng hf mm 2,0 
Hình 4.4 Cặp BROV chính tâm có BDR thân khai 
Từ Hình 4.4 nhận thấy cặp BROV chính tâm BDR thân khai có cùng môđun với 
BROV có BDR cycloid cải tiến xuất hiện giao thoa cạnh răng (Hình 4.4a) và chèn 
răng (Hình 4.4c). Do đó, cần phải phân phối lại số răng và chiều cao răng để tránh hiện 
tượng chèn răng và cắt lẹm chân răng. Sau khi tính toán, hiệu chỉnh, phân phối số 
răng trên toàn bộ đường lăn, kiểm tra tránh cắt lẹm chân răng thì các thông số thiết kế 
TRS được tổng hợp trong Bảng 4.6 và Bảng 4.7 là thông số thiết kế cặp BROV BDR 
thân khai sau khi hiệu chỉnh để khắc phục giao thoa cạnh răng và chân răng. 
Bảng 4.6 Thông số thiết kế của TRS tạo hình BDR thân khai sau khi hiệu chỉnh 
Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị 
Môđun m -- 2,57 
Bước răng pc mm 8,08 
Góc áp lực αc 
o 20,00 
Chiều rộng rãnh răng w mm 4,04 
Chiều dày răng s mm 4,04 
Chiều cao răng h mm 5,78 
Chiều cao đỉnh răng ha mm 2,57 
Chiều cao chân răng hf mm 3,21 
Bảng 4.7 Thông số thiết kế của cặp BROV chính tâm BDR thân khai 
Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị 
Môđun m -- 2,57 
Số răng z -- 32,00 
Bước răng p mm 8,08 
Chiều rộng rãnh răng w mm 4,04 
Chiều dày răng s mm 4,04 
Chiều cao răng h mm 5,78 
Chiều cao đỉnh răng ha mm 2,57 
Chiều cao chân răng hf mm 3,21 
 104 
Từ các thông số thiết kế ở Bảng 4.6 và Bảng 4.7, ta có Hình 4.5 là bản thiết kế và chế 
tạo thực nghiệm cặp BROV với BDR thân khai của đường tròn. 
a) 
Hình 4.5 Bản thiết kế và chế tạo thực nghiệm cặp BROV 
với BDR thân khai của đường tròn 
Từ Hình 4.5 dễ dàng nhận thấy trên BROV các răng từ vị trí răng ① đến ⑧ khác nhau 
về hình dạng và kích thước đặc biệt là tại răng vị trí số ① và số ⑧ là vị trí mà bán 
kính đường lăn nhỏ nhất và lớn nhất. Đặc biệt tại vị trí 8 sườn răng suy biến thành 
đường thẳng, để làm rõ hơn về nhược điểm của BDR thân khai chúng ta đi phân tích 
chi tiết ở Mục 4.1.1.3 dưới đây. 
4.1.1.3 Phân tích nhược điểm của BDR thân khai 
Mục 4.1.1.2 mới chỉ đánh giá một cách định lượng về hình dáng hình học. Để làm rõ 
hơn những nhược điểm của BDR thân khai khi thiết kế BRKT trong nội dung này sẽ 
phân tích một cách chi tiết và cụ thể hơn. 
a) Sự khác nhau về chiều dày đỉnh răng và chiều rộng chân răng trên BROV 
Nếu gọi sa, wf, sf lần lượt là chiều dày đỉnh răng, chiều rộng chân răng và chiều dày 
chân răng bằng đo thực nghiệm ta có đồ thị Hình 4.6 dưới đây mô tả sự thay đổi chiều 
dày đỉnh răng, chiều rộng chân răng và chiều dày chân răng của các răng ở vị trí khác 
nhau (do tính đối xứng trục số răng được đánh giá từ 1 8 như mô tả trên Hình 
4.5a). 
sf 
 105 
Hình 4.6 Sự biến đổi chiều dày đỉnh răng và chiều rộng chân răng theo vị trí răng của BROV 
BDR thân khai 
Từ Hình 4.6 nhận thấy, từ vị trí răng số ① đến răng số ⑧: (i) Bán kính cong của 
đường lăn tăng dần; (ii) Chiều dày đỉnh răng và chiều dày chân răng có xu hướng tăng 
lên, so với răng số ➀ chiều dày đỉnh răng và chiều dày chân răng của răng số ⑧ lần 
lượt tăng 11,55% và 31,66%; (iii) Chiều rộng rãnh chân răng giảm dần 7,40%. Qua đó 
chỉ ra rõ ràng một nhược điểm của BDR thân khai trong thiết kế BRKT đó là hình 
dạng và kích thước các răng bố trí ở vị trí khác nhau trên BROV là khác nhau. Điều đó 
cho thấy khả năng chịu tải trọng của các răng ở vị trí khác nhau là khác nhau. Trong 
khi BDR được đề xuất bởi luận án (Hình 4.2) là hoàn toàn đều nhau về hình dạng và 
kích thước như đối với các BR trụ tròn có tỷ số truyền không đổi, đây có thể coi là một 
ưu điểm của BDR được đề xuất bởi luận án. 
b) Chiều dài cung làm việc trên BDR ở các răng khác nhau trên BROV 
Trong quá trình ăn khớp BROV1 sẽ truyền mômen sang BROV2 thông qua quá trình 
ăn khớp. Xét tại điểm vào khớp K (Hình 4.7a) phương của lực tác dụng F1 sẽ đi qua 
điểm ăn khớp K và tâm ăn khớp P (đường nn’ gọi là đường truyền lực) do đặc điểm 
của BRKT tâm ăn khớp PR di chuyển trong đoạn O1O2 và góc áp lực thay đổi. Vì vậy, 
cung làm việc trên BDR cũng sẽ thay đổi. Để làm rõ hơn về vấn đề này trong phần này 
sẽ khảo sát chiều dài cung làm việc từ răng số ① đến răng số ⑧ của BROV1 và tương 
ứng đối tiếp từ ⑰ trở về răng đối tiếp ⑩ của BROV2. Như vậy, cung làm việc được 
định nghĩa bắt đầu từ điểm vào khớp cho đến điểm ra khớp trên một BDR. Để khảo sát 
ta gọi K1v, K1r là điểm vào khớp và ra khớp trên BDR của BROV1, K2v, K2r là điểm vào 
khớp và ra khớp trên BDR của BROV2 của một cặp (Γ1, Γ2). Như vậy, độ dài cung làm 
việc đối tiếp của các cặp răng sẽ là cung K1vK1r và cung K2vK2r. Từ đó luận án tiến 
hành đo thực nghiệm vết tiếp xúc trên cặp BROV đã chế tạo và kiểm chứng lại trên 
 106 
máy tính kết quả của chiều dài các cung làm việc được mô tả trên Hình 4.8. Còn dữ 
liệu đo thực nghiệm và phương pháp đo được trình bày ở Phụ lục 3 của luận án. 
a) Vị trí vào khớp 
b) Vị trí ra khớp 
Hình 4.7 Ăn khớp của cặp răng đối tiếp ➀ - ⑰ 
Hình 4.8 Chiều dài cung làm việc của các cặp BDR đối tiếp 
Từ Hình 4.8 nhận thấy, chiều dài cung làm việc của BDR ở các vị trí khác nhau sẽ 
biến đổi từ 66% cho đến 74% cung biên dạng đối với BROV1 và biến đổi từ 50% đến 
76% biên dạng đối với BROV2. Ở răng số ⑧ (vị trí bán trục nhỏ của Σ 
1) cung làm 
Điểm ra khớp 
Điểm vào khớp 
 107 
việc sẽ dài hơn ở vị trí số ① (vị trí bán trục lớn của Σ 1). Như vậy, khi tạo ra đường 
đặc tính mômen biến đổi theo hàm truyền BDR ở vị trí bán trục nhỏ của Σ 1 răng số ① 
sẽ nhanh mòn hơn ở vị trí số ⑧ bán trục nhỏ. Do đó, khi tuổi thọ của cặp BROV có 
BDR thân khai sẽ phụ thuộc vào tuổi thọ của răng ở vị trí số ①. 
4.1.2 Nghiên cứu thực nghiệm cặp bánh răng elíp lệch tâm 
Trong ứng dụng thực tế BRKT, ngoài những BR chính tâm một số trường hợp phổ 
biến là các BRKT lệch tâm. Chính vì vậy, mà trong nội dung này luận án khảo sát sự 
thay đổi độ dài cung làm việc. Do khi lệch tâm thì góc áp lực biến thiên nhiều hơn và 
dẫn đến phương của lực truyền động từ BR chủ động sang BR bị động biến thiên lớn 
hơn làm cung làm việc biến thiên khác nhau. Vì vậy, trong nội dung này chỉ tập trung 
vào khảo sát chiều dài cung làm việc trên các BDR. 
Để có thêm minh chứng về đánh giá sai số giữa BDR cycloid cải tiến được đề xuất 
và BDR thân khai truyền thống, trong nội dung này tiến hành đo đánh giá thực nghiệm 
đối với hai cặp bánh răng elíp lệch tâm (1) Cặp BREL có BDR thân khai; (2) Cặp 
BREL có BDR cycloid cải tiến có cùng đường lăn và hàm truyền, đặc biệt thực hiện 
hai chức năng biến đổi tỷ số truyền: (1) Giảm tốc từ [1  3] và (2) tăng tốc từ [0,336  
1] có dải biến đổi lớn hơn cặp BROV chính tâm ở Mục 4.1.1. Các tham số đường lăn 
của cặp BREL được cho trong Bảng 4.8 và đặc tính hàm truyền được biểu diễn trong 
Hình 4.9. 
Bảng 4.8 Bảng thông số thiết kế đường lăn của cặp BREL lệch tâm 
Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị 
Bán trục lớn a mm 41,00 
Tâm sai e mm 0,50 
Hệ số chu kỳ n1 -- 1,00 
Khoảng cách trục a12 mm 82,00 
Hình 4.9 Hàm tỷ số truyền của cặp BREL lệch tâm 
 108 
4.1.2.1 Thiết kế và chế tạo cặp BREL lệch tâm với BDR cycloid cải tiến 
 Sử dụng các tham số thiết kế đường lăn ở Bảng 4.8, áp dụng lý thuyết Mục 3.4, 
thuật toán Hình 3.10 (trang 85) ở chương 3 của luận án. Sau khi giải bài toán phân 
phối số răng và tránh cắt lẹm chân răng ta xác định được các thông số thiết kế TRS 
mới được tổng hợp trong Bảng 4.9 và các thông số thiết kế của BREL lệch tâm có 
BDR mới cho trong Bảng 4.10. 
Bảng 4.9 Bảng thông số thiết kế của TRS mới cho BREL lệch tâm 
Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị 
Thông số elíp sinh Σ E 
+ Bán trục lớn của  E aEi mm 1,10 
+ Bán trục nhỏ của  E bEi mm 0,79 
Bước răng pc mm 12,04 
Chiều dày răng sc mm 6,02 
Chiều rộng rãnh răng wc mm 6,02 
Chiều cao đỉnh răng ha mm 2,20 
Chiều cao chân răng hf mm 2,20 
Chiều cao răng h mm 4,40 
Bảng 4.10 Thông số thiết kế của cặp BREL lệch tâm với BDR cycloid cải tiến 
Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị 
Môđun m -- 2,83 
Số răng z -- 20,00 
Bước răng p mm 12,04 
Chiều dày răng s mm 6,02 
Chiều rộng rãnh răng w mm 6,02 
Chiều cao răng h mm 4,40 
Chiều cao đỉnh răng ha mm 2,20 
Chiều cao chân răng hf mm 2,20 
 Từ các thông số thiết kế ở Bảng 4.9 và Bảng 4.10, sử dụng chương trình tính toán 
được xây dựng trên cơ sở nghiên cứu ở chương 3, ta có Hình 4.10 là bản thiết kế và 
chế tạo thực nghiệm cặp BREL lệch tâm có BDR mới. Các bước gia công và công 
nghệ gia công cặp BROV này được trình bày trong Phụ lục 2 của luận án. 
Hình 4.10 Bản thiết kế và chế tạo thực nghiệm cặp BREL lệch tâm có BDR mới 
 109 
4.1.2.2 Thiết kế và chế tạo cặp BREL lệch tâm có BDR thân khai 
Sử dụng TRS tạo hình BDR thân khai như mô tả trên Hình 4.3, sau khi tính toán phân 
phối số răng trên đường lăn và chiều cao răng để tránh hiện tượng chèn răng, cắt lẹm 
chân răng ta có các thông số thiết kế TRS tạo hình BDR thân khai cho BREL lệch tâm 
được tổng hợp trong Bảng 3.11 và Bảng 3.12 là thông số thiết kế BREL lệch tâm có 
BDR thân khai. 
Bảng 4.11 Bảng thông số thiết kế TRS tạo hình BDR thân khai cho BREL lệch tâm 
Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị 
Góc áp lực αc 
o 20,00 
Môđun mc -- 2,00 
Bước răng pc mm 6,28 
Chiều dày răng sc mm 3,14 
Chiều rộng rãnh răng [mm] wc mm 3,14 
Chiều cao đỉnh răng ha mm 2,00 
Chiều cao chân răng hf mm 2,50 
Chiều cao răng h mm 4,50 
Bảng 4.12 Thông số thiết kế của cặp BREL lệch tâm có BDR thân khai 
Thông số Ký hiệu Đơn vị BDR thân khai 
Môđun m -- 2,00 
Số răng z -- 39,00 
Bước răng p mm 6,28 
Chiều dày răng s mm 3,14 
Chiều rộng rãnh răng w mm 3,14 
Chiều cao răng h mm 4,50 
Chiều cao đỉnh răng ha mm 2,00 
Chiều cao chân răng hf mm 2,50 
Với các thông số thiết kế trong Bảng 4.11 và Bảng 4.12, Hình 4.11 là bản thiết kế và 
chế tạo thực nghiệm của cặp BREL lệch tâm có BDR thân khai. 
Hình 4.11 Bản thiết kế và chế tạo thực nghiệm cặp BREL lệch tâm có BDR thân khai 
a12 = 82 mm 
1 2 
a) b) 
➀ 
② ⑲ 
㉑ 
⑳ 
③ 
⑳ ② 
 110 
4.1.2.3 Đánh giá chiều dài cung biên dạng làm việc của cặp BREL lệch tâm biên 
 Chiều dài cung làm việc được xác định tương tự như Mục 4.1.1.3, được tính từ 
điểm bắt đầu vào khớp cho đến khi ra khớp trên một cặp BDR đối tiếp. Sau khi đo 
thực nghiệm vết tiếp xúc trên cặp RREL lệch tâm đã chế tạo và kiểm chứng lại trên 
máy tính kết quả của chiều dài các cung làm việc được mô tả trên Hình 4.12. Còn dữ 
liệu đo thực nghiệm và phương pháp đo được trình bày ở Phụ lục 3 của luận án. 
Từ Hình 4.12 nhận thấy chiều dài cung làm việc của BDR ở các vị trí khác nhau sẽ 
biến đổi từ 73,8% biên dạng cho đến 79,6% biên dạng đối với BREL1 và biến đổi từ 
74,1% đến 78,5% biên dạng đối với BREL2, độ chênh lệch giữa chiều dài cung làm 
việc của hai biên dạng nhỏ hơn so với cặp BROV (Hình 4.12). Mặt khác, từ Hình 4.5b, 
Hình 4.8, Hình 4.11 và Hình 4.12 cho thấy sự chênh lệch chiều dài cung biên dạng làm 
việc của hai cặp biên dạng đối tiếp phụ thuộc nhiều vào độ chênh lệch bán kính cong 
của hai đường lăn. 
a) 
b) 
Hình 4.12 Chiều dài cung làm việc các cặp biên dạng đối tiếp của BREL lệch tâm 
4.1.3 Thảo luận về ưu nhược điểm của BDR mới đề xuất 
Từ các kết quả tính toán và kết quả thực nghiệm ở Mục 4.1.1 và 4.1.2 ta có thảo luận 
và đánh giá sau đây: 
 111 
(1) Về hình dáng hình học các răng bố trí trên BRKT: (i) BDR thân khai có kích 
thước và hình dáng khác nhau ở các vị trí khác nhau trên BRKT đặc biệt các 
răng ở vị trí bán kính cong của đường lăn nhỏ đỉnh răng có hiện tượng nhọn 
răng và chân răng hẹp lại (xem Hình 4.6) làm cho răng bị yếu khi cặp BRKT 
truyền mômen ở vị trí này, trong khi BDR mới đề xuất của luận án các răng có 
kích thước đều nhau ở các vị trí khác nhau của BRKT. Ngoài ra, đối với BRKT 
BDR thân khai truyền thống môđun răng phải nhỏ hơn BDR mới để đảm bảo 
không lẹm chân răng và kẹt răng dần đến số răng nhiều hơn, răng nhỏ hơn 
BDR mới đề xuất. Điều đó chứng tỏ BDR mới có khả năng chịu tải lớn hơn 
BDR thân khai truyền thống. 
(2) Về chiều dài làm việc của BDR: BDR thân khai truyền thống chiều dài cung 
làm việc ở các răng khác nhau trên BRKT là khác nhau, chiều dài cung làm 
việc trên BDR: (i) Ở những răng bố trí trên những vị trí bán kính cung đường 
lăn nhỏ thường ngắn hơn trong khi răng thường là nhỏ nhất; (ii) Còn những 
răng bố trí tại vị trí bán kính cong của đường lăn lớn chiều dài cung làm việc 
lớn hơn trong khi răng tại những vị trí này lớn. Điều đó cho thấy ở vị trí bán 
kính cong của đường lăn nhỏ răng thường sẽ bị hỏng trước khi ở BDR mới đề 
xuất của luận án BDR làm việc trên toàn bộ mặt răng. Ngoài ra, khi khảo sát 
chiều dài cung làm việc của BRKT bố trí lệch tâm, nhận thấy chiều dài làm 
việc của cặp BDR đối tiếp còn phụ thuộc vào độ chênh lệch bán kính cong của 
cặp đường lăn đối tiếp tại thời điểm ăn khớp, mức độ chênh lệch chiều dài làm 
việc của cặp BDR đối tiếp sẽ nhỏ khi độ chênh lệch bán kính cong của cặp 
đường lăn đối tiếp tại thời điểm ăn khớp nhỏ. 
(3) Trong thực tế các BRKT được bôi trơn bằng dầu dẫn đến trong quá trình làm 
việc hình thành hiệu ứng chêm dầu và màng dầu làm tăng khả năng tải của bộ 
truyền. Do có những thời điểm BR truyền lực qua màng dầu mà không tiếp xúc 
trực tiếp với nhau. Theo GS. Nguyễn Thiện Phúc (2021) tài liệu [93] thì cặp 
BDR ăn khớp kiểu lồi - lồi khó tạo màng dầu và hiệu ứng chêm dầu hơn cặp 
BDR kiểu lồi - lõm, và để tận dụng lợi thế này xu hướng thiết kế cặp lồi-lõm 
hơn là cặp lồi - lồi trong đó BR con lăn kiểu cycloid là một ví dụ [110, 111]. 
Qua đó cho thấy BDR đề xuất của luận án ăn khớp kiểu lồi - lõm, trong khi 
BDR truyền thống ăn khớp kiểu lồi - lồi, thì đề xuất của luận án có ưu điểm 
hơn về hiệu ứng chêm dầu và khả năng tạo màng dầu lớn hơn, tức khả năng tải 
lớn hơn. 
Từ những thảo luận trên đây có thể chỉ ra ưu điểm của BDR mới được đề xuất so với 
BDR thân khai truyền thống là: 
 112 
(i) Chiều dài cung BDR làm việc trên toàn bộ mặt răng và các răng đều nhau về 
hình dạng và kích thước, có khả năng thiết kế với môđun lớn nhằm tăng kích 
thước răng để tăng khả năng tải. 
(ii) Kiểu ăn khớp là kiểu lồi-lõm dễ tạo hiệu ứng chêm dầu và màng dầu nhằm 
tăng khả năng tải và tuổi thọ của cặp BRKT khi các răng không tiếp xúc trực 
tiếp. 
4.2 Nghiên cứu thực nghiệm xác định hàm tỷ số truyền của hệ 
BRKT thường thông qua ăn khớp thực 
 Nội dung 4.1 đã phân tích, đánh giá, làm rõ những ưu điểm của BDR cycloid cải 
tiến được đề xuất so với BDR thân khai truyền thống trong hầu hết các nghiên cứu đã 
có đến thời điểm hiện tại. Trong nội dung này luận án tiến hành kiểm chứng đặc tính 
hàm truyền thông qua ăn khớp thực bởi theo lý thuyết thiết kế thì hàm truyền được xác 
định từ đường lăn. Với mục đích đã đề ra để đơn giản mà không mất đi tính tổng quát 
trong nội dung này luận án tiến hành thiết kế và chế tạo một hệ BRKT thường. Trên cơ 
sở đó tiến hành các thí nghiệm kiểm chứng đặc tính hàm truyền của hệ BRKT thường. 
4.2.1 Thiết kế và chế tạo thử nghiệm 
Từ kết quả và phương pháp luận đã được nghiên cứu về đường lăn và tạo hình 
BDR bằng đường cong mới ở chương 2 và chương 3. Trong phần này luận án trình 
bày việc thiết kế, chế tạo và thử nghiệm một hệ BRKT thường có lược đồ như ở Hình 
4.13. 
a) Thiết kế đường lăn của hệ 
Hình 4.13 Lược đồ hệ BRKT thường chỉ có BR ăn khớp ngoài 
 113 
Trong lược đồ: cặp BR 1-2 là cặp BRTT lệch tâm – BRKT, còn cặp BR 3-4 là cặp 
BROV tựa elíp. Các thông số thiết kế đường lăn của hệ được tính toán dựa trên phần 
mềm tính toán số ở chương 2 và được tổng hợp trong Bảng 4.13. 
Bảng 4.13 Giá trị các thông số thiết kế đường lăn của hệ 
Cặp BR 1-2 Cặp BR 3-4 
Thông số 
Ký 
hiệu 
Đơn 
vị BRTT 
1 
BRKT 
2 
BROV 
3 
BROV 
4 
Bán kính đường tròn lệch 
tâm 
R mm 25,0 -- -- -- 
Độ lệch tâm e mm 5,0 -- -- -- 
Hệ số chu kỳ n -- 3 1 
Bán trục lớn a mm -- -- -- 50,0 
Bán trục nhỏ b mm -- -- -- 30,0 
Khoảng cách trục a12, a34 mm 99,0 80,0 
Với thông số thiết kế ở Bảng 4.13, ta có đường lăn (Hình 4.14a) và hàm truyền lý 
thuyết (Hình 4.14b) của hệ BRKT thường. 
a) b) 
Hình 4.14 Hệ BRKT thường được thiết kế với a) Đường lăn và b) Tỷ số truyền của hệ 
b) Thiết kế BDR 
Trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết thiết kế BDR đã được trình bày ở chương 3. Các 
thông số thiết kế BDR của TRS được tổng hợp trong Bảng 4.14 để tạo hình cặp BR 1-
2 và cặp BR 3-4 sau khi tính toán tối ưu bằng thuật toán Hình 3.10 (trang 85) ở 
chương 3, thỏa mãn các điều kiện phân bố đều số răng, tránh cắt lẹm chân răng và 
đúng với hàm truyền ở Hình 4.14b của hệ BRKT. Ngoài ra, từ việc tính toán nêu trên 
thì các thông số thiết kế của BRKT trong hệ được cho trong Bảng 4.15. 
 114 
Bảng 4.14 Các thông số thiết kế của TRS tạo hình các cặp BRKT trong hệ 
Thông số Ký hiệu Đơn vị TRS 1 TRS 2 
Thông số thiết kế của elíp sinh  E 
+ Bán trục lớn của  E aEi mm 1,8 1,0 
+ Bán trục nhỏ của  E bEi mm 1,4 0,7 
Môđun mc -- 6,2 3,4 
Chiều dày răng sc mm 9,8 5,4 
Chiều rộng rãnh răng wc mm 9,8 5,4 
Bước răng pc mm 19,6 10,8 
Chiều cao đỉnh răng ha mm 3,6 2,0 
Chiều cao chân răng hf mm 3,6 2,0 
Chiều cao răng h mm 7,2 4,0 
Bảng 4.15 Giá trị các thông số thiết kế của các BRKT trong hệ BRKT thường 
Cặp BRKT 1 - 2 Cặp BROV 3 - 4 
Thông số 
Ký 
hiệu 
Đơn vị BRTT lệch 
tâm 1 
BRKT 
2 
BROV 
3 
BROV 
4 
Môđun m -- 6,2 6,2 3,4 3,4 
Số răng z -- 8,0 24,0 24,0 24,0 
Bước răng p mm 19,6 19,6 10,8 10,8 
Chiều dày răng s mm 9,8 9,8 5,4 5,4 
Chiều rộng rãnh răng w mm 9,8 9,8 5,4 5,4 
Chiều cao răng h mm 7,2 7,2 4,0 4,0 
Chiều cao đỉnh răng ha mm 3,6 3,6 2,0 2,0 
Chiều cao chân răng hf mm 3,6 3,6 2,0 2,0 
Từ giá trị các thông số thiết kế ở Bảng 4.14 và Bảng 4.15, sử dụng chương trình tính 
toán số được xây dựng trên cơ sở nghiên cứu ở chương 3 ta có bản thiết kế hệ BRKT 
như được mô tả trên Hình 4.15 dưới đây, trong đó TRS 1 tạo hình cho cặp BRKT 1 – 2 
còn TRS 2 tạo hình cho cặp BROV 3 – 4. Hình 4.16 là ảnh chụp hệ BRKT mẫu sau 
khi đã chế tạo thử nghiệm. Phương pháp gia công và từng nguyên công chế tạo nhằm 
đảm bảo độ chính xác được trình bày ở Phụ lục 2 của luận án. 
 a) b) 
Hình 4.15 Bản thiết kế hệ BRKT thường với a) Hệ BRKT và b) Kết cấu của hệ 
Trong đó: 1 - BRTT lệch tâm; 2 - BRKT 2; 3 - BROV chủ động; 4 - BROV bị động 
 115 
Hình 4.16 Hệ BRKT mẫu sau khi đã chế tạo thực nghiệm với 
 a) Cặp BRTT lệch tâm – BRKT, b) Cặp BROV và c) Hệ BRKT thực nghiệm 
Trong đó: 1 - BRTT lệch tâm; 2 - BRKT 2; 3 - BROV chủ động; 4 - BROV bị động 
4.2.2 Thiết kế và chế tạo thiết bị thí nghiệm 
a) Thiết bị thí nghiệm 
Ta dễ dàng thấy, sau khi chế tạo, quy luật hàm tỷ số truyền của hệ ngoài việc phụ 
thuộc vào định hướng thiết kế lý thuyết còn bị ảnh hưởng bởi độ chính xác gia công 
lắp ráp và chất lượng ăn khớp của các cặp BRKT. Để kiểm chứng quá trình ăn khớp có 
diễn ra đúng như hàm truyền mong muốn, luận án đã tiến hành thiết kế bộ thí nghiệm 
xác định sai số hàm truyền của hệ BRKT thường như mô tả trên Hình 4.17, bởi lẽ hàm 
tỷ số truyền lý thuyết được xác định từ đường lăn còn hàm tỷ số truyền thực được xác 
định t

File đính kèm:

  • pdfluan_an_nghien_cuu_ung_dung_kieu_bien_dang_rang_xycloit_moi.pdf
  • pdf3.Trich yeu luan an.pdf
  • pdf12.Thong tin tom tat dua len mang-NCS Trung.pdf
  • pdfBIA TOM TAT - NGUYEN THANH TRUNG - FINAL.pdf
  • pdfNOI DUNG TOM TAT - NGUYEN THANH TRUNG - FINAL.pdf