Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật Cơ khí: Nghiên cứu ứng dụng kiểu biên dạng răng xyclôít mới trong tính toán, thiết kế và chế tạo bánh răng không tròn

Mục tiêu của luận án "Nghiên cứu ứng dụng kiểu biên dạng răng xyclôít mới trong tính toán, thiết kế và chế tạo bánh răng không tròn" nhằm góp phần hoàn thiện cả về mặt lý thuyết và thực tiễn quá trình tính toán, thiết kế hình học, động học của các bộ truyền bánh răng không tròn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật Cơ khí: Nghiên cứu ứng dụng kiểu biên dạng răng xyclôít mới trong tính toán, thiết kế và chế tạo bánh răng không tròn MỞ ĐẦU1. Tính cấp thiếtBánh răng không tròn (BRKT) đã được nhiều nhà khoa học, nhà kỹ thuật trên thếgiới quan tâm nghiên cứu, phát triển và đưa vào các kịch bản ứng dụng khác nhau,đáp ứng nhu cầu thực tiễn nhằm tạo ra các bộ biến đổi vô cấp theo các hàm truyềnđược xác định từ yêu cầu thực tiễn mà các cặp BRKT phải đáp ứng. Tuy nhiêntrong nước lĩnh vực này chưa được quan tâm nghiên cứu mà chỉ được giới thiệutrong các tài liệu chuyên sâu và chỉ được nghiên cứu trong một vài năm trở lại đâybởi nhóm tác giả Nguyễn Hồng Thái. Mặt khác, theo tìm hiểu của tác giả luận áncho đến nay thế giới mới đang tập trung nghiên cứu, cải tiến, áp dụng đường thânkhai của đường tròn vào thiết kế, chế tạo BRKT.2. Mục tiêu của luận ánGóp phần hoàn thiện cả về mặt lý thuyết và thực tiễn quá trình tính toán, thiết kếhình học, động học của các bộ truyền BRKT.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án3.1. Đối tượng nghiên cứu của luận ánĐối tượng nghiên cứu của luận án là các hệ BRKT, trọng tâm là: cơ cấu BRKT ănkhớp trong, cơ cấu BRKT ăn khớp ngoài và một số hệ BRKT vi sai – hành tinhtiêu biểu.3.2. Phạm vi nghiên cứu của luận ánDo bài toán tính toán, thiết kế, tối ưu các hệ BRKT là một bài toán phức tạp và mộtlĩnh vực chuyên môn rộng. Vì vậy, luận án chỉ quan tâm đến những vấn đề nhưsau: 1) Tập trung giải quyết các vấn đề về tổng hợp đường lăn, tạo hình biên dạngrăng, tối ưu kích thước và các vấn đề về động học của cặp BRKT cũng như các hệBRKT. Những vấn đề về động lực học cũng như thiết kế kết cấu, vật liệu, phươngpháp và công nghệ gia công chế tạo không thuộc phạm vi nghiên cứu của luận án;2) Khi tổng hợp hình động học, luận án chỉ xem xét các cặp BRKT và hệ BRKT cókhoảng cách trục giữa các BRKT trong hệ là hằng số; 3) Chỉ quan tâm đến cácđường lăn của các BRKT là đường cong lồi.4. Nội dung của luận ánLuận án đề ra sáu nội dung cụ thể cần giải quyết cụ như sau: i) Đề xuất đườngcong mới (gọi là đường cycloid cải tiến của elíp) là quỹ đạo của một điểm cố địnhtrên elíp khi elíp lăn trên đường thẳng hoặc đường cong để làm biên dạng răng củaBRKT. ii) Về tổng hợp đường lăn: xác định các điều kiện bao của bánh răng trungtâm ngoài của hệ BRKT kiểu vi sai kép và điều kiện đồng trục của hệ BRKT kiểuhành tinh. Trên cơ sở đó sẽ thực hiện việc tối ưu kích thước của hệ BRKT. iii) Vềtạo hình biên dạng răng: thiết lập các biểu thức giải tích, mô tả điều kiện để hìnhthành biên dạng răng của BRKT. iv) Xác định điều kiện của các tham số hìnhthành biên dạng răng bằng đường cong mới được đề xuất. Trên cơ sở đó tạo hìnhbiên dạng răng của BRKT bằng TRS và BRS theo phương pháp động học hiện đại 1nhằm đảm bảo các răng trên BRKT đều nhau về kích thước và hình dạng hình học.v) Xác định mối quan hệ giữa các thông số thiết kế, ăn khớp và các thông số chếtạo của cặp BRKT. vi) Chế tạo thử nghiệm các cặp BRKT theo hai biên dạng: (1)thân khai và (2) biên dạng mới đề xuất của luận án để từ đó kiểm chứng lý thuyếtvà làm rõ ưu điểm của biên dạng mới được luận án đề xuất.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận ánVề mặt khoa học, luận án sẽ xây dựng cơ sở lý thuyết liên quan đến tính toán, thiếtkế các bộ truyền BRKT như lựa chọn đường cong làm biên dạng răng, bố trí cácrăng trên BRKT thỏa mãn các điều kiện ăn khớp, điều kiện đồng trục và điều kiệnbao của hệ BRKT vi sai – hành tinh, phương pháp xác định hàm tỷ số truyền, v.v...Về mặt thực tiễn, các kết quả tính toán, thiết kế và chế tạo thử nghiệm mà luậnán đạt được là một bước tiếp cận quan trọng đối với nhiệm vụ hiện thực hóa quátrình ứng dụng các cơ cấu BRKT vào thực tiễn.6. Phương pháp nghiên cứu của luận ánLuận án đã đề ra phương pháp nghiên cứu của luận án là kết hợp giữa nghiên cứulý thuyết với nghiên cứu thực nghiệm. Cụ thể là:a) Về mặt lý thuyếti) Luận án kế thừa có chọn lọc các kết quả nghiên cứu mà nhân loại đã tích lũytrong 6 thế kỷ về BRKT. Trên cơ sở đó, vận dụng lý thuyết động học ăn khớpphẳng để tiếp tục nghiên cứu phát triển ứng dụng đường cong kiểu biên dạngcycloid cải tiến vào tạo hình biên dạng răng của BRKT đó là tìm ra các điều kiệnbiên để hình thành các hệ BRKT phức tạp như hệ BRKT vi sai, hành tinh làm cơsở cho các thuật toán tối ưu.ii) Luận án sẽ kế thừa và phát triển tri thức của nhân loại về BRKT để đề xuất cácđiều kiện biên và khắc phục một nhược điểm cố hữu của BRKT là các răng trênmột BRKT có biên dạng thân khai truyền thống luôn khác nhau về hình dạng hìnhhọc và kích thước tại các vị trí khác nhau.b) Về mặt thực nghiệmLuận án sẽ thiết kế và chế tạo các mẫu thử nghiệm để khẳng định tính khả thi vàkiểm chứng các cơ sở lý thuyết đã đề xuất.7. Những đóng góp của luận ánNhững đóng góp cụ thể của luận án như sau:i) Đã phát triển đường cong thuộc họ cycloid c ...