Thiết kế hình học và phân tích động học của hệ bánh răng không tròn kiểu hành tinh biên dạng xycloit

Engineering and Technology For Sustainable Development - Tập 31 Số 3 - Trang 105-112 - 2021
Hoang Viet Nguyen1, Hong Thai Nguyen1
1Hanoi University of Science and Technology, Hanoi, Vietnam

Tóm tắt

Nghiên cứu này trình bày phương pháp thiết kế hệ bánh răng không tròn kiểu hành tinh. Trong đó, khối bánh răng vệ tinh gồm bánh răng trụ tròn lệch tâm và bánh răng elíp có biên dạng xycloit được cho trước. Phương trình toán học của hai bánh răng không tròn trung tâm được thiết lập theo lý thuyết bánh răng có xét đến điều kiện cắt chân răng. Một chương trình tính toán số được viết trên phần mềm Matlab để tính toán thiết kế và phân tích động học hệ bánh răng này. Các ví dụ được trình bày trong bài báo làm sáng tỏ các bước thiết kế của phương pháp. Kết quả cho thấy bánh răng không tròn có biên dạng là đường xycloit khắc phục được hiện tượng răng không đều trên các bánh răng không tròn biên dạng thân khai truyền thống và khi cần thiết kế các bộ biến đổi biến đổi tốc độ vô cấp có biên độ lớn thì hiệu chỉnh hệ số λ = b/a hơn là hệ số µ = e/R.

Từ khóa

#Non-circular planetary gear #pitch curve #tooth profile #cycloidal gear profile #oval gear

Tài liệu tham khảo

F. L. Litvin, I. G. Perez, A. Fuentes and K. Hayasaka,

Design and investigation of gear drives with noncircular gears applied for speed variation and

generation of functions, Computer Methods in

Applied Mechanics and Engineering, 197 (8) (2008)

-3802.

https://doi.org/10.1016/j.cma.2008.03.001

D. Mundo, G. Gatti and D. B. Dooner, Optimized

five-bar linkages with non-circular gears for exact

path generation, Mechanism and Machine Theory, 44

(4) (2009) 751-760.

https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2008.04.11

Dooner, D. B, Function generation utilizing an eightlink mechanism and optimized non-circular gear

elements with application to automotive steering,

Proceedings of the Institution of Mechanical

Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering

Science, (2001) 847-857.

https://doi.org/10.1243/0954406011524090

Kurasov, D, Geometric calculation of planetary rotor

hydraulic machines, IOP Conference Series:

Materials Science and Engineering, 862 (2020) 1-6.

https://doi.org/10.1088/1757-899X/862/3/032108

Ottaviano, E., Mundo, D., Danieli, G. A., &

Ceccarelli, M, Numerical and experimental analysis

of non-circular gears and cam-follower systems as

function generators, Mechanism and Machine

Theory, 43 (8) (2008) 996-1008.

https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2007.07.004

F.L. Litvin, Alfonso Fuentes-Azna, Ignacio

Gonzalez-Perez, Kenichi Hayasaka, Noncircular

Gears Design and Generation, Cambridge University

Press (2009).

https://doi.org/10.1017/CBO9780511605512

D. Mundo, Geometric design of a planetary gear train

with non-circular gears, Mechanism and Machine

Theory 41 (2006) 456-472.

https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2005.06.003

Chao Lin, Xiguang Xia, Peilu Li, Geometric design

and kinematics analysis of coplanar double internal

meshing non-circular planetary gear train, Advances

in Mechanical Engineering, 10 (12) (2018) 1-12,

https://doi.org/10.1177/1687814018818910

F.L. Litvin, Alfonso Fuentes, Gear Geometry and

Applied Theory, Cambridge University Press (2004).

https://doi.org/10.1017/CBO9780511547126

Libardo V. Vanegas Useche, Magd M. Abdel-Wahab,

Graham A. Parker, A new noncircular gear pair to

reduce shaft accelerations: A comparison with

sinusoidal and elliptical gears, DYNA 83 (198)

(2016) 219-227.

Nguyen Hong Thai, Truong Cong Giang, Influence of

geometrical dimensions on the profile slippage in the

hypogerotor pump, Journal of Science and

Technology. Vol 56, No 4. (2018) 482-491.

https://doi.org/10.15625/2525-2518/56/4/9625

Tran Ngoc Tien, Nguyen Hong Thai, A novel design

of the Roots blower, Vietnam Journal of Science and

Technology, Vietnam Academy of Science and

Technology 57 (2) 2019, 249-260,

https://doi.org/10.15625/2525-2518/57/2/13094