Ảnh hưởng của kích thước hình học đến hiện tượng trượt biến dạng răng trong bơm thủy lực thể tích hypôgerôto

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LÊ XUÂN LỰC ẢNH HƢỞNG CỦA KÍCH THƢỚC HÌNH HỌC ĐẾN HIỆN TƢỢNG TRƢỢT BIÊN DẠNG RĂNG TRONG BƠM THỦY LỰC THỂ TÍCH HYPƠGERƠTO LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ HÀ NỘI – 6/2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LÊ XUÂN LỰC ẢNH HƢỞNG CỦA KÍCH THƢỚC HÌNH HỌC ĐẾN HIỆN TƢỢNG TRƢỢT BIÊN DẠNG RĂNG TRONG BƠM THỦY LỰC THỂ TÍCH HYPÔGERÔTO Chuyên ngành: CƠ ĐIỆN TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN HỒNG THÁI HÀ NỘI – 6/2017 LỜI NÓI ĐẦU So với bơm bánh thông thƣờng bơm bánh Xyclơít có kích thƣớc nhỏ gọn, lƣu lƣợng lớn, va đập Do bơm Xyclơít đƣợc dùng nhiều hệ thống thủy lực, hệ thống bôi trơn, làm mát có cơng suất nhỏ trung bình, nhƣng yêu cầu lƣu lƣợng lớn nhƣ hệ thống làm mát ô tô, xe máy, máy xây dựng v.v Bơm Xyclơít loại bơm thủy lực thể tích, có lƣu lƣợng khơng đổi, làm việc dựa thay đổi thể tích khoang bơm ăn khớp theo biên dạng hypơxyclơít epixyelơít Trong q trình bơm hypôgerôto hoạt động, biên dạng roto roto ăn khớp với theo nguyên lý ăn khớp truyền bánh hypơxyclơít Do đó, hai biên dạng bao hình dẫn đến trình ăn khớp hai biên dạng lăn trƣợt Vận tốc trƣợt tƣơng đối hai biên dạng điểm tiếp xúc gây tƣợng mòn biên dạng Để đánh giá ảnh hƣởng thơng số kích thƣớc hình học hình thành biên dạng roto bơm đến mòn biên dạng tác giả tiến hành thiết lập phƣơng trình xác định hệ số trƣợt biên dạng theo kích thƣớc hình học Trên sở tiến hành khảo sát, đánh giá tƣợng trƣợt biên dạng nhằm đƣa thơng số kích thƣớc hình học hợp lý tránh tƣợng mịn khơng roto roto ngồi bơm hypơgerơto q trình ăn khớp Tại Việt Nam, có nhiều đề tài nghiên cứu bánh Xyclơít nhƣng chủ yếu nghiên cứu bánh Xyclơít ứng dụng cho hộp giảm tốc, nghiên cứu bơm bánh Xyclơít cịn hạn chế Đặc biệt việc tính tốn áp suất lƣu lƣợng cho bơm Xyclơít, biên dạng Xyclơít biên dạng khó khảo sát chế tạo Cùng với phát triển công nghệ gia công đem lại bƣớc tiến cho khả gia cơng biên dạng Xyclơít nhƣ nghiên cứu bơm Xyclơít Từ u cầu thực tiễn đó, em chọn đề tài: “Ảnh hưởng kích thước hình học đến tượng trượt biên dạng bơm thủy lực thể tích hypơgerơto” để hiểu rõ loại bơm nhƣ làm tiền đề cho nghiên cứu chuyên sâu bơm hypôgerôto sau Hà Nội, ngày 29 tháng năm 2017 Học viên thực LÊ XUÂN LỰC LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung đƣợc trình bày luận văn kết nghiên cứu thân tơi, khơng có chép hay copy tác giả Tôi xin tự chịu trách nhiệm lời cam đoan Tác giả LÊ XUÂN LỰC MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU viii LỜI CAM ĐOAN ix MỤC LỤC x DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC TỪ VIẾT TẮT xiv DANH MỤC HÌNH ẢNH xvi DANH MỤC BẢNG BIỂU xix LỜI MỞ ĐẦU I Đặt vấn đề II Mục đích luận văn III Ý nghĩa khoa học IV Đóng góp luận văn V Kết luận văn VI Nội dung luận văn Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ XE GẮN MÁY 1.1 VAI TRÒ CỦA HỆ THỐNG BÔI TRƠN CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 1.2 NGUYÊN LÝ CẤU TẠO CỦA CÁC HỆ THỐNG BƠI TRƠN 1.2.1 Bơi trơn vung té 1.2.2 Bôi trơn dầu pha nhiên liệu 1.2.3 Bôi trơn cƣỡng 1.3 CÁC LOẠI BƠM DÙNG TRONG HỆ THỐNG BÔI TRƠN LÀM MÁT ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 10 1.3.1 Bơm bánh ăn khớp 10 1.3.2 Bơm bánh ăn khớp 11 1.3.3 Bơm phiến trƣợt 12 1.4 CÁC LOẠI DẦU TRONG HỆ THỐNG BÔI TRƠN 13 1.4.1 Chỉ số SAE 13 1.4.2 Chỉ số API 14 1.5 HỆ THỐNG BÔI TRƠN TRÊN ĐỘNG CƠ XE GẮN MÁY HONDA 15 1.5.1 Cấu tạo 15 1.5.2 Hoạt động hệ thống 15 1.5.3 Bơm dầu xe gắn máy Honda 16 KẾT LUẬN CHƢƠNG 18 Chƣơng 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ CỦA BÁNH RĂNG HYPƠXYCLƠÍT 19 2.1 PHƢƠNG TRÌNH ĐƢỜNG HYPƠXYCLƠÍT 19 2.2 PHƢƠNG TRÌNH ĐƢỜNG HYPƠXYCLƠÍT KÉO DÀI 21 2.3 THIẾT LẬP PHƢƠNG TRÌNH BIÊN DẠNG BÁNH RĂNG HYPƠXYCLƠÍT 23 2.3.1 Thiết lập phƣơng trình biên dạng 23 2.3.2 Ví dụ thiết kế biên dạng bánh hypơxyclơít 25 2.4 TÍNH TỐN BƢỚC RĂNG THEO BÁN KÍNH VÕNG CHIA 28 2.4.1 Các định nghĩa 28 2.4.2 Bán kính đƣờng trịn đỉnh răng, đƣờng tròn chân 29 2.4.3 Bán kính đƣờng trịn chia 30 2.5 TÍNH TỐN BƢỚC RĂNG 30 2.5.1 Định nghĩa bƣớc 30 2.6 XÁC ĐỊNH GIỚI HẠN LÀM VIỆC ĐỈNH RĂNG CỦA BÁNH RĂNG TRONG 31 2.6.1 Xác đinh góc α 31 2.6.2 xác định giới hạn góc α 32 2.6.3 Ví dụ áp dụng 33 2.7 GÓC ÁP LỰC 35 2.7.1 Định nghĩa góc áp lực 35 2.7.2 Xác định biểu thức xác định góc áp lực 36 KẾT LUẬN CHƢƠNG 40 Chƣơng 3: ĐƢỜNG CONG TRƢỢT BIÊN DẠNG 41 3.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 41 3.2 CÁC ĐỊNH NGHĨA 41 3.2.1 Điểm tiếp xúc 41 3.2.2 Tâm ăn khớp 42 3.2.3 Đƣờng pháp tuyến 42 3.2.4 Đƣờng tiếp tuyến 43 3.3 VẬN TỐC TRƢỢT 43 3.4 TÍNH CÁC THÔNG SỐ 45 3.4.1 Tính tỉ số chuyền i12, i21 45 3.4.2 Tính O1K 1 45 3.4.3 Tính O2K β2 47 3.5 VÍ DỤ ÁP DỤNG 48 3.6 KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC KÍCH THƢỚC ĐỘNG HỌC ĐẾN HỆ SỐ TRƢỢT BIÊN DẠNG 51 3.6.2 Đánh giá ảnh hƣởng hệ số c tới hệ số trƣợt 53 3.6.3 Đánh giá ảnh hƣởng hệ số  hệ số c tới hệ số trƣợt 55 3.7 KẾT LUẬN CHƢƠNG 57 Chƣơng 4: ỨNG DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỂ TÍNH TỐN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THỬ CẶP BÁNH RĂNG HYPƠXYCLƠÍT BƠM BƠI TRƠN ĐỘNG CƠ XE MÁY 58 4.1 MÔ TẢ BƠM BÔI TRƠN CỦA ĐỘNG CƠ XE MÁY HÃNG HONDA 58 4.1.1 Mô tả bơm bôi trơn động xe máy exciter 125cc 58 4.1.2 Mô tả bơm bôi trơn động xe máy dream 110cc 59 4.1.3 Mô tả bơm bôi trơn động xe máy sh 125cc 60 4.1.4 Mô tả bơm bôi trơn động xe máy wave 100cc 61 4.2 KHƠI PHỤC KÍCH THƢỚC VỎ BƠM 62 4.2.1 Khơi phục kích thƣớc vỏ bơm xe máy exciter 125cc 62 4.2.2 Khơi phục kích thƣớc vỏ bơm xe máy dream 110cc 63 4.2.3 Khơi phục kích thƣớc vỏ bơm xe máy sh 125cc 64 4.2.4 Khơi phục kích thƣớc vỏ bơm xe máy wave 100cc 65 4.3 XÁC ĐỊNH TIẾT DIỆN CÁC KHOANG BƠM 66 4.3.1 Phân tích liệu 66 4.3.2 Nội dung thiết kế 67 4.4 THIẾT KẾ BIÊN DẠNG CẶP BÁNH RĂNG CỦA BƠM 67 4.4.1 Xây dựng thơng số thiết kế biên dạng bánh hypơxyclơít 67 4.4.2 Kiểm tra tƣợng trƣợt biên dạng thông số thiết kế 68 4.5 TÍNH THƠNG SỐ BÁN KÍNH CHÂN RĂNG CỦA BÁNH RĂNG TRONG 69 4.5.1 Tính tốn lƣu lƣợng trung bình bơm hypơxyclơít 70 4.6 QUY TRÌNH GIA CƠNG 75 4.6.1 Quy trình gia cơng bánh 75 4.6.2 Quy trình gia cơng vỏ bơm 75 4.7 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC 77 KẾT LUẬN CHƢƠNG 82 KẾT LUẬN CỦA LUẬN VĂN 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 PHỤ LỤC 85 PHỤ LỤC 100 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Đơn vị Nội dung, ý nghĩa 1 (O1 , r1 ) Đƣờng tròn tâm tích sinh di động, lăn khơng trƣợt phía đƣờng tròn 1 , với r2 < r1Đƣờng tròn tâm tích sinh cố định 2 (O2 , r2 ) Đƣờng trịn tâm tích sinh cố định 1{O1x1y1 } Hệ quy chiếu gắn đƣờng trịn tâm tích sinh di động 1 2{O2x2y2 } Hệ quy chiếu gắn đƣờng tròn tâm tích sinh cố định 2 3{O3x3y3 } Hệ quy chiều gắn đoạn nối tâm O1O2 E mm Khoảng lệch tâm đƣờng trịn tâm tích sinh 1 2 , E = O1O2 = r1 – r2  độ Góc quay hệ quy chiếu 2 hệ quy chiếu 3  độ Góc quay hệ quy chiếu 1 hệ quy chiếu 3  độ Góc quay hệ quy chiếu 1 hệ quy chiếu 2 M Là điểm khảo sát nằm đƣờng tròn 2 P Điểm tiếp xúc tức thời 1 2 z2 Số nhánh đƣờng hypơxyclơít z1 Số rô to trong, z2 = z1 – R1 mm Bán kính đƣờng trịn qua tâm đƣờng đỉnh rcl mm Bán kính đƣờng đỉnh R mm Bán kính cung trịn tiếp xúc với đƣờng đỉnh liên tiếp liên tiếp tạo nên biên dạng cánh bơm bơm GeRotor biên dạng hypơxyclơít i Tỷ số truyền bơm Bi Tâm đƣờng đỉnh Ki Điểm tiếp xúc nn’ Pháp tuyến chung điểm tiếp xúc Ki tt’ Tiếp tuyến chung điểm tiếp xúc Ki  radian Góc hợp pháp tuyến chung nn’ đoạn thẳng O1B P radian v K1 m/s Véc tơ vận tốc dài bánh điểm tiếp xúc vK2 m/s Véc tơ vận tốc dài bánh điểm tiếp xúc i radian 1 Độ Góc tạo đƣờng thằng qua tâm O1 O2 đoạn thẳng O1B FK N Gực tác dụng bánh lên bánh i radian 1 Góc áp lực Góc tạo vận tốc dài véc tơ vận tốc dài v Ki phƣơng tiếp tuyến tt’ Góc tạo đƣờng thằng qua tâm O1 O2 đƣờng pháp tuyến chung nn’ Hệ số trƣợt Roto ... biên dạng Xyclơít nhƣ nghiên cứu bơm Xyclơít Từ u cầu thực tiễn đó, em chọn đề tài: ? ?Ảnh hưởng kích thước hình học đến tượng trượt biên dạng bơm thủy lực thể tích hypơgerơto” để hiểu rõ loại bơm. .. VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LÊ XUÂN LỰC ẢNH HƢỞNG CỦA KÍCH THƢỚC HÌNH HỌC ĐẾN HIỆN TƢỢNG TRƢỢT BIÊN DẠNG RĂNG TRONG BƠM THỦY LỰC THỂ TÍCH HYPƠGERƠTO Chun ngành:... đƣợc công bố bơm Gerotor biên dạng Xyclơít nhƣ định hƣớng thầy giáo TS Nguyễn Hồng Thái, em chọn đề tài:? ?Ảnh hưởng kích thước hình học đến tượng trượt biên dạng bơm thủy lực thể tích hypơgerơto”