Thông tin tài liệu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯƠNG CÔNG GIANG NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC TỐI ƯU THEO LƯU LƯỢNG CỦA BƠM HYPƠGERƠTO LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ Hà Nội – 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯƠNG CÔNG GIANG NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC TỐI ƯU THEO LƯU LƯỢNG CỦA BƠM HYPƠGERƠTO Ngành: Kỹ thuật khí Mã số: 9520103 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Nguyễn Hồng Thái TS Trịnh Đồng Tính Hà Nội - 2020 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu Tất số liệu kết nghiên cứu điểm luận án trung thực, chưa tác giả khác công bố Hà Nội, ngày … tháng … Năm 2020 Tập thể giáo viên hƣớng dẫn Nghiên cứu sinh Trƣơng Công Giang i LỜI CẢM ƠN Luận án hoàn thành hướng dẫn thầy TS Nguyễn Hồng Thái, TS Trịnh Đồng Tính với dẫn định hướng mặt khoa học, động viên thầy cô môn động lực lớn giúp tác giả tin tưởng say mê nghiên cứu Qua đây, tác giả trân trọng bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc thầy giáo hướng dẫn thầy môn tạo điều kiện thuận lợi tận tình giúp đỡ tác giả thời gian học tập nghiên cứu Tác giả xin bày tỏ lời cảm ơn tới môn Cơ sở thiết kế máy Rơbốt, Viện Cơ khí, phịng Đào tạo trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi tận tình giúp đỡ tác giả thời gian học tập nghiên cứu Tác xin bày tỏ lịng biết ơn tới thầy khoa Cơ khí, trường Cao đẳng kinh tế - kỹ thuật Vĩnh Phúc tạo điều kiện giúp đỡ tác giả suất thời gian học tập nghiên cứu Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lỏng biết ơn đến người gia đình ln cảm thông, động viên giúp đỡ tác giả suốt thời gian học tập nghiên cứu Tác giả luận án ii MỤC LỤC Nội dung Trang DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ CÁC KÝ HIỆU Error! Book vii DANH MỤC BẢNG BIỂU ỊError! Book xi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Error! Book xiii xvii LỜI MỞ ĐẦU Tính cấp thiết luận án xvii Mục tiêu luận án xviii Đối tượng phạm vi nghiên cứu luận án xviii 3.1 Đối tượng nghiên cứu luận án xvii 3.2 Phạm vi nghiên cứu luận án xvii Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án xix 4.1 Ý nghĩa khoa học xix 4.2 Ý nghĩa thực tiễn xix Những đóng góp luận án xix Phương pháp nghiên cứu luận án xx Bố cục luận án xx Chƣơng TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC VỀ BƠM THỦY LỰC THỂ TÍCH BÁNH RĂNG XYCLƠÍT ĂN KHỚP TRONG ………………… 1.1 Bơm thủy lực thể tích bánh xyclơít ăn khớp 1.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động 1.2.1 Cấu tạo bơm bánh xyclơít 1.2.2 Nguyên lý hoạt động bơm bánh xyclơít 1.3 Lịch sử nghiên cứu phát triển bơm 1.3.1 Lịch sử nghiên cứu phát triển bơm TLTT bánh ăn khớp biên dạng xyclơít 1.3.2 Tổng hợp số cơng trình cơng bố theo năm 10 1.4 Tình hình nghiên cứu nước bơm TLTT bánh ăn 11 khớp biên dạng xyclơít 1.4.1 Tình hình nghiên cứu nước bơm TLTT 11 1.4.2 Tình hình nghiên cứu nước bơm TLTT bánh ăn 20 khớp biên dạng xyclơít 1.5 Thảo luận đánh giá 21 Kết luận chương 24 25 Chƣơng NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỀU KIỆN HÌNH THÀNH CẶP BIÊN DẠNG RƠTO THEO CÁC THAM SỐ THIẾT KẾ iii ĐẶC TRƢNG Error! Bookm 2.1 Thiết lập phương trình tốn học mơ tả biên dạng 25 2.1.1 Phương trình tốn học mơ tả biên dạng bánh 25 2.1.2 Bán kính cong biên dạng rơto ngồi 29 2.1.3 Biên dạng rôto (bánh cung tròn) 31 2.1.4 Sự phù hợp quan hệ giá trị tham số thiết kế đặc 32 trưng 2.2 Xác định điều kiện hình thành biên dạng cặp rôto bơm 33 Hypôgerôto 2.2.1 Xác định miền giới hạn tham số thiết kế đặc trưng R1 33 2.2.2 Xác định miền giới hạn tham số thiết kế đặc trưng rcl 37 2.2.3 Xác định miền giới hạn tham số thiết kế đặc trưng R 38 2.3 Đường ăn khớp 41 2.3.1 Thiết lập phương trình đường ăn khớp 41 2.3.2 Bán kính ăn khớp 43 2.4 Hiện tượng trượt biên dạng 44 2.4.1 Vận tốc điểm ăn khớp 44 2.4.2 Đường cong trượt 46 2.5 Ảnh hưởng tham số thiết kế đặc trưng đến đường cong 48 trượt biên dạng 2.5.1 Khảo sát thay đổi biên dạng cặp rôto đường cong trượt 48 theo 2.5.2 Khảo sát thay đổi biên dạng cặp rôto đường cong trượt 50 theo c 2.5.3 Khảo sát thay đổi biên dạng cặp rôto đường cong trượt 51 tăng c giảm 2.5.4 Khảo sát thay đổi biên dạng cặp rôto đường cong trượt 53 c tăng giảm 2.6 Tối ưu kích thước thiết kế đặc trưng để cặp biên dạng đối tiếp mòn 54 xét mặt động học 2.7 Xác tham số chế tạo rôto theo tham số thiết kế đặc trưng hình 59 thành biên dạng cặp rơto cấu thành bơm hypôgerôto 2.7.1 Xác định tham số kích thước rơto 59 2.7.2 Xác định tham số kích thước thiết kế rơto ngồi theo tham số 60 kích thước đặc trưng Kết luận chương 62 iv Chƣơng TỐI ƢU CÁC THAM SỐ THIẾT KẾ ĐẶC TRƢNG THEO LƢU LƢỢNG………………………………………… 64 3.1 Các khái niệm định nghĩa lưu lượng 64 3.2 Thiết lập cơng thức tính lưu lượng lý thuyết bơm Hypôgerôto theo 65 đường ăn khớp cặp bánh cấu thành bơm 3.3 Thiết lập công thức xác định quy luật biến thiên thể tích buồng bơm theo 72 góc quay trục dẫn động 3.3.1 Thiết lập phương trình xác định miền diện tích buồng bơm 73 theo góc quay trục dẫn động 3.3.2 Đánh giá ảnh hưởng tham số R đến tượng hụt 80 thừa lưu lượng thiết kế so với lý thuyết ăn khớp 3.4 Thuật toán xác định bốn tham số thiết kế đặc trưng {E, z1, R1, rcl} theo lưu 83 lượng cho trước 3.4.1 Sơ đồ thuật toán 83 3.4.2 Ứng dụng thuật tốn thiết kế bơm bơi trơn động 85 3.5 Thuật tốn xác định tham số R theo kích thước đặc trưng {E, z1, R1, 85 rcl} nhằm thỏa mãn điều kiện lưu lượng cho trước 3.5.1 Sơ đồ thuật toán 85 3.5.2 Ứng dụng thuật tốn tìm R thiết kế biên dạng rôto 86 bơm bôi trơn động Kết luận chương 88 Chƣơng THÍ NGHIỆM KIỂM CHỨNG VÀ XÂY DỰNG ĐƢỜNG ĐẶC TÍNH CỦA BƠM HYPƠGERƠTO……………………… 89 4.1 Kết thiết kế chế tạo mẫu bơm Hypôgerôto 89 n 4.2 Thí nghiệm xác định lưu lượng riêng bơm 90 4.3 Thí nghiệm xác định đường đặc tính bơm 93 4.3.1 Sơ đồ thí nghiệm xác định đường đặc tính 93 4.3.2 Trình tự thí nghiệm xác định đường đặc tính 94 4.4 Thí nghiệm xác định dao động lưu lượng bơm 105 4.4.1 Thí nghiệm xác định dao động lưu lượng mẫu bơm 105 Hypơgerơto 4.4.2 Thí nghiệm xác định dao động lưu lượng mẫu bơm 106 Hypơgerơto 4.4.3 Thí nghiệm xác định dao động lưu lượng mẫu bơm 107 Hypôgerôto Kết luận chương 108 v KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Error! Book 109 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN Error! Book 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO Error! Book 113 PHỤ LỤC Error! Book PHỤ LỤC Error! Book 12 PHỤ LỤC Error! Book 18 PHỤ LỤC Error! Book 31 PHỤ LỤC Error! Book 72 vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ CÁC KÝ HIỆU Ký hiệu Giải thích ý nghia TLTT Thuỷ lực thể tích RTT Rôto RTN Rôto Ký hiệu Đơn vị Giải thích ý nghĩa Bj Tâm cung trịn đỉnh thứ j bánh Kj Điểm tiếp xúc cặp thứ j (điểm ăn khớp) P Tâm vận tốc tức thời (tâm tích tĩnh) i12 Tỷ số truyền từ rơto sang rơto ngồi 1 rad/s Vận tốc góc rơto (bánh cung trịn) 2 rad/s Vận tốc góc rơto ngồi (bánh hypơxyclơít) Góc quay rơto ngồi so với giá (góc quay (i) rad (i) rad i rad 1 rad Góc giới hạn khoang bơm lớn điểm tiếp xúc Kj 2 rad Góc giới hạn khoang bơm lớn điểm tiếp xúc Kj+1 rad Góc họp giưa O1Bj với O1Dj rad Góc hợp phương BjA1j với BjE1j rad n t z1, z2 hệ quy chiếu 2 so với 3) Góc hợp phương pháp tuyến nn trục oy1 Góc quay rơto so với giá (góc quay hệ quy chiếu 1 so với 3) Góc quay tương đối hai rơto (góc quay hệ quy chiếu 1 so với 2) Véc tơ pháp tuyến hai biên dạng đối tiếp Véc tơ tiếp tuyến hai biên dạng đối tiếp Số rôto rôto vii E mm Khoảng cách hai tâm O1, O2 (khoảng cách trục) Véc tơ xác định vị trí điểm P hệ quy chiếu cố định rP r1, r2 mm Bán kính đường trịn tâm tích 1 2 R1 mm Bán kính đường trịn qua tâm cung trịn đỉnh rơto R1min mm Giá trị nhỏ R1 R1max mm Giá trị lớn R1 rcl mm Bán kính đường trịn lăn (bán kính đỉnh rơto trong) rclmin mm Giá trị nhỏ rcl rclmax mm Giá trị lớn rcl R mm Bán kính đường trịn tiếp xúc hai lăn (bán kính chân bánh trong) Rmin mm Giá trị nhỏ R Rmax mm Giá trị lớn R ghI rad Góc giới hạn làm việc cung trịn đỉnh rơto 1 mm Bán kính đỉnh rơto ngồi 2 mm Bán kính đỉnh rơto ( i ) mm Bán kính cong biên dạng hypơxyclơít K ( i ) mm Bán kính ăn khớp VK1 j ( i ) mm/s Vận tốc điểm ăn khớp Kj chuyển động tuyệt đối rôto VK2 j ( i ) mm/s vận tốc điểm ăn khớp Kj chuyển động tuyệt đối rơto ngồi V t K ( i ) mm/s vận tốc trượt rôto điểm ăn khớp Kj j 1j viii KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Việc xây dựng biểu thức tính tốn thiết kế hồn thiện kích thước bơm nhằm đảm bảo mặt thủy lực tối ưu hóa thiết kế bơm bôi trơn Hypôgerôto hệ thống bôi trơn động hệ cần thiết xu hướng công nghiệp ô tô phương tiện giới nhằm tiết kiệm nhiên liệu Để có thiết kế tối ưu mặt kích thước đảm bảo yêu cầu lưu lượng, áp suất, chất lượng dòng chảy sau bơm luận án đề mục tiêu phải tìm điều kiện biên điều kiện hình thành biên dạng bánh hypơxyclơít, nghiên cứu ảnh hưởng tham số thiết kế đặc trưng {R, R1, rcl} đến điều kiện mịn theo tiêu chí động học đến khả tồn dư chất lỏng sau vòng quay tượng hụt lưu lượng so với thiết kế Từ xây dựng thuật tốn tối ưu kích thước thiết kế theo lưu lượng cho trước, với mục tiêu Luận án đạt kết sau: Về mặt lý thuyết thiết kế luận án đạt kết Đã giải triệt để điều kiện {R1, rcl, R} hình thành kích thước thiết kế bơm Hypơgerơto để khơng xảy tượng giao thoa cạnh răng, nhọn đỉnh răng, chồng lấn biên dạng trình ăn khớp, va trạm rơto rơto ngồi Đây vấn đề quan trọng thiết kế bơm đặc biệt mơ hình hố thành biểu thức tốn học để xây dựng phần mềm tự động hoá thiết kế loại bơm Đã tượng mịn khơng biên dạng vận tốc trượt tương đối tượng thừa hụt lưu lượng thiết kế theo kết nghiên cứu trước công bố Từ tìm cơng thức giải tích cụ thể để khắc phục tượng Đã kế thừa phát triển thuật toán tối ưu kích thước bơm Hypơgerơto có kể đến ảnh hưởng tượng trượt, thừa thiếu lưu lượng thiết kế Do đó, thuật tốn mà luận án đưa xác thuật tốn cơng bố trước Về mặt thực nghiệm Phần mềm tự động hoá thiết kế: sở kết nghiên cứu lý thuyết luận án, luận án tiến hành viết mô đun phần mềm độc lập ngơn ngữ C++ C# Phần mềm có chức tự động hố thiết kế, phân 109 tích đánh giá thiết kế có khả giao tiếp với phần mềm CAD/CAM để xuất file chế tạo gia công máy CNC Đã chế tạo ba mẫu bơm theo kết nghiên cứu lý thuyết tối ưu luận án Đã chế tạo xây dựng hệ thống thiết bị thí nghiệm để đo đặc kiểm chứng lý thuyết Tiến hành kiểm chứng lý thuyết nghiên cứu cho thấy: - Sai số lưu lượng lý thuyết thực nghiệm kiểm chứng mẫu bơm Hypơgerơto tương đương động Honda dung tích 110CC từ 1,08% đến 1,23% cho ba loại dầu có độ nhớt tương ứng SAE1, SAE2, SAE3 - Sai số lưu lượng lý thuyết thực nghiệm kiểm chứng mẫu bơm Hypôgerôto tương đương với động Honda dung tích 125CC từ 1,1% đến 1,6% cho ba loại dầu có độ nhớt tương ứng SAE1, SAE2, SAE3 - Sai số lưu lượng lý thuyết thực nghiệm kiểm chứng mẫu bơm Hypôgerôto tương đương với động D20 – SZ1110 từ 2,8% đến 7% cho ba loại dầu có độ nhớt tương ứng SAE1, SAE2, SAE3 Qua cho thấy kết nghiên cứu lý thuyết hoàn toàn đáng tin cậy Ngoài thực nghiệm Luận án xây dựng đường đặc tính cho ba mẫu bơm chế tạo thử nghiệm Ngoài ra, sở lý thuyết nghiên cứu chương 2, chương luận án viết phần mềm tính tốn thiết kế, tơi ưu kích thước khảo sát, phân tích, đánh giá kết thiết kế bơm Hypơgerơto Từ kết nghiên cứu đạt đóng góp luận án: iii) Về mặt lý thuyết thiết kế hình học luận án nghiên cứu tìm điều kiện biên tham số thiết kế đặc trưng hình thành biên dạng cặp rôto bơm Hypôgerôto nhằm giải triệt để tượng: giao thoa đỉnh răng, cắt lẹm chân răng, giao thoa đỉnh cạnh răng, tránh va chạm, kẹt mà nghiên cứu khác thời điểm chưa giải triệt để, cụ thể: - Miền giới hạn bán kính đỉnh rơto theo khoảng cách trục E số z1 110 rcl Ez1 3( z1 11 ) 3/ Ez1 2 R12 ( Ez1 ) ( z1 1) - Miền giới hạn bán kính đường trịn qua tâm cung trịn đỉnh rôto R1 theo khoảng cách trục E số z1 rcl2 ( z1 1)3 27( z1 1) Ez1 R1 Ez1 2 z1 1z1 2 1 1 - Miền giới hạn bán kính chân rơto (R) để không xảy tượng chồng lấn biên dạng chân lên phần đỉnh kẹt rôto rơto ngồi R1 sin z1 rcl R R1 Ez1 Ez12 R1 1 rcl iv) Đã tìm cơng thức tính xác bán kính đỉnh rơto nhằm đảm bảo điều kiện mòn hai biên dạng đối tiêu chí động học nhằm góp phần nâng cao tuổi thọ bơm Hypôgerôto cụ thể: rcl ( z1 1) E R1 iii) Đưa thuật tốn xác định xác bán kính chân rơto nhằm đảm bảo bơm thiết kế với lưu lượng cho trước không bị hụt lưu lượng so với thiết kế mà không bị thừa chất lỏng có hại cho máy iv) Xây dựng thuật toán tối ưu tham số thiết kế đặc trưng theo lưu lượng cho trước nhằm đảm bảo kích thước nhỏ KIẾN NGHỊ Trong phạm vi nghiên cứu luận án, số vấn đề sau chưa đề cập tới ý tưởng đề xuất để tiếp tục hoàn thiện kết nghiên cứu mức độ hoàn thiện mặt công nghệ nâng cao tuổi thọ bơm là: Một là, nghiên cứu ma sát bơi trơn thủy tĩnh bơm vật liệu làm hai bánh Hai là, nghiên cứu vấn đề nội mặt thiết kế khí bơm như: ứng suất, biên dạng, chuyển vị q trình ăn khớp, tượng tróc, mỏi trình làm việc Ba là, giới hạn nhỏ nhất, lớn tốc độ quay làm bơm áp lưu lượng, vấn đề mà thực tế cần quan tâm 111 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN [1] Trƣơng Công Giang, Nguyễn Hồng Thái; “Ảnh hưởng thơng số kích thước hình học đến đường ăn khớp lưu lượng bơm thủy lực thể tích bánh ăn khớp hypơxyclơít”, Hội nghị Cơ học kỹ thuật tồn quốc, Đà Nẵng (2015), 280-289 [2] Trƣơng Cơng Giang, Nguyễn Hồng Thái, “Thiết kế chế tạo bơm Hypôgerôto ứng dụng hệ thống bôi trơn động ô tô xe máy”, Hội nghị Cơ học kỹ thuật toàn quốc, Đà Nẵng (2015), 290 – 295 [3] Trƣơng Công Giang, Nguyễn Hồng Thái, “Tổng hợp biên dạng bánh hypơxyclơít biết trước hai tâm tích biên dạng cung tròn‖, Hội nghị Cơ học kỹ thuật toàn quốc, Đà Nẵng (2015), 296 – 302 [4] Trƣơng Công Giang, Trần Ngọc Tiến, Nguyễn Hồng Thái, “Ảnh hưởng bán kích chân đến lưu lượng bơm thủy lực thể tích bánh ăn khớp hypơxyclơít”, Hội nghị Khoa học Cơng nghệ tồn quốc khí –Lần IV, Hồ Chí Minh (2015), 318 – 325 [5] Nguyen Hong Thai, Truong Cong Giang, “The influence of the design parameters on the profile siiding in an internal hypocycloid gear pair‖, Vietnam journal of Science and Technology, Vietnam Academy of Science and Technology, Vol 56, No (2018), 482 – 491, Doi: 10.15625/25252518/56/4/9625 [6] Nguyễn Hồng Thái, Trƣơng Cơng Giang, “Hiệu chỉnh bánh kính đỉnh bánh bơm bơi trơn hypơxyclơít nhằm đảm bảo điều kiện mịn đều‖, Tạp chí Khoa học Công nghệ trường Đại học kỹ thuật, 132 (2019), 051 – 055 [7] Nguyễn Hồng Thái, Trƣơng Công Giang, “Thuật tốn xác định bán kính chân bánh bơm Hypôgerôto biết trước lưu lượng tốc độ quay‖, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ trường Đại học kỹ thuật, 133 (2019), 021 – 027 [8] Nguyễn Hồng Thái, Trƣơng Công Giang, “Sự biến đổi áp suất buồng bơm bơm bôi trơn động đốt Hypơgerơto”, Tạp chí Khoa học Công nghệ trường Đại học kỹ thuật, 137 (2019) [9] Trƣơng Công Giang, Nguyễn Hồng Thái, ―Xác định điều kiện hình thành biên dạng rơto bơm Hypơgerơto‖, Tạp chí khoa học giáo dục kỹ thuật, Trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM (đã có kết phản biện đợi sếp số đăng) 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] M F Hill (192), ―The Kinematics of Machinery‖, Dover, New York [2] T.K Garrett, K Newton, W Steeds (2001), “The motor vehide”, Butterwoth – Heinemann, Thirteenth edition [3] Andrea Vacca (2011), “Gerotor pumps for automative drivetrain applications: Amulti domain simulution approach‖, Maha Fluid Power Research Cent Purdue University, IN, USA [4] G Mimmi, G Bonandrini, C Rottenbacher (2007), “Theoretical Analysis of Internal Lobe Pumps”, IFToMM Wold Congress, Besancon (France),18-21 [5] Ansdale, R.F Lockley, D.J, (1968) ―The Wankel RC Engine Design and Performance‖, London Iliffe Books, London, UK [6] Colbourne J.R, (1974) ―The geometry of trochoid envelopes and their application in rotary pumps‖, Mech Mach.Theory, 9, 421–435 [7] Colbourne J.R (1976), ―Reduction of contact stress in internal gear pumps‖, J Eng Ind, 98, 1296–1300 [8] Robinson F.J, Lyon J.R (1976), ―An analysis of epitrochoidal profiles with constant difference modification suitable for rotary expanders and pumps‖, J Manuf Sci Eng Trans ASME, 98, 161–165 [9] Beard J.E, Yannitell D.W (1992), ―Pennock, G.R The effects of the generating pin size and placement on the curvature and displacement of epitrochoidal gerotors‖, Mech Mach Theory 27, 373–389 [10] Shung J.B, Pennock G.R (1994) ―Geometry for trochoidal-type machines with conjugate envelopes‖, Mech Mach.Sci 29, 25–42 [11] Stryczek J (1996), ―Hydraulic machines with cycloidal gearing‖, Archiwum Budowy Maszyn 43, 29–71 [12] Maiti, R, Sinha G.L (1988), ―Kinematics of active contact in modified epitrochoid generated rotary piston machines‖, Mech Mach Theory 23, 39– 45 [13] Maiti, R, Sinha G.L (1990), ―Limits on modification of epitrochoid used in rotary piston machines and the effects of modification on geometric volume displacement and ripple‖, Ingenieur-Archiv 60, 183–194 113 [14] Maiti R (1993), ―Torque characteristics of epitrochoid generated orbital rotary piston type hydraulic motors‖, Mech Mach Theory 28, 225–231 [15] Dasgupta K, Mukherjee A, Maiti R (1996), ―Theoretical and experimental studies of the steady state performance of an orbital rotor low-speed hightorque hydraulic motor‖, Proc Inst Mech Eng 210, 423–429 [16] Mimmi G.C, Pennacchi P.E (2000), ―Non-undercutting conditions in internal gears‖, Mech Mach Theory 35, 477–490 [17] Fabiani M, Mancò S, Nervegna N, Rundo M (1999), ―Modelling and simulation of gerotor gearing in lubricating oil pumps‖, SAE Trans J Engines 108, 989–1003 [18] Mancò S, Nervegna N, Rundo M (2002), ―A contribution to the design of hydraulic lube pumps‖, Int J Fluid Power 3, 21–32 [19] Vecchiato D, Demenego A, Argyris J, Litvin F.L (2001), ―Geometry of a cycloidal pump‖, Comput Methods Appl Mech Eng 190, 2309–2330 [20] Demenego A, Vecchiato D, Litvin F.L, Nervegna N, Mancó S (2002), ―Design and simulation of meshing of a cycloidal pump‖, Mech Mach Theory 37, 311–332 [21] Paffoni B (2003), ―Pressure and film thickness in a trochoidal hydrostatic gear pump‖, Proc Inst Mech Eng G 217, 179–187 [22] Paffoni B, Progri R, Gras R (2004), ―Teeth clearance effects upon pressure and film thickness in a trochoidal hydrostatic gear pump‖, Proc Inst Mech Eng 218, 247–256 [23] Litvin F.L, Fuentes A (2004), ―Gear Geometry and Applied Theory‖, 2nd ed.; Cambridge University Press: Cambridge, UK [24] Ivantysyn J, Ivantysynova M (2002), ―Hydrostatic Pumps and Motors, Principles, Designs, Performance, Modelling, Analysis, Control and Testing‖, Akademia Books International: New Delhi, India [25] Bonandrini G, Mimmi G, Rottenbacher C (2009), ―Theoretical analysis of internal epitrochoidal and hypotrochoidal machines‖, Proc Inst Mech Eng C 223, 1469–1480 [26] Bonandrini G, Mimmi G, Rottenbacher C (2010), ―Theoretical Analysis of an Original Rotary Machine‖, J Mech Des 132, 024501 114 [27] Bonandrini G, Mimmi G, Rottenbacher C (2012), ―Design and simulation of meshing of a particular internal rotary pump‖, Mech Mach Theory 49, 104– 116 [28] Hwang Y.-W, Hsieh C.-F (2007), ―Geometric design using hypotrochoid and nonundercutting conditions for an internal cycloidal gear‖, J Mech Des 129, 413–420 [29] Hsieh C.-F, Hwang Y.-W (2007), ―Geometric design for a gerotor pump with high area efficiency‖, J Mech Des 129, 1269–1277 [30] Kwon S.-M, Kang H.S, Shin J.-H (2010), ―Rotor profile design in a hypogerotor pump‖, J Mech Sci Technol 2010, 23, 3459–3470 [31] Hsieh C.-F (2009), ―Influence of gerotor performance in varied geometrical design parameters‖, J Mech Des 131, 121008 [32] Hsieh C.F (2012), ―Fluid and dynamics analyses of a gerotor pump using various span angle designs‖, J Mech Des 134, 121003 [33] Liu H, Lee J.-C, Yoon A, Kim S.-T (2015), ―Profile design and numerical calculation of instantaneous flow rate of a gerotor pump‖, J Appl Math Phys 3, 92–97 [CrossRef] [34] Tong S.-H, Yan J, Yang D.C.H (2009), ―Design of deviation-function based gerotors‖, Mech Mach Theory 44, 1595–1606 [35] Yan J, Yang D.C.H, Tong S.H (2009), ―A new gerotor design method with switch angle assignability‖, J Mech Des 2009, 131, 239–246 [36] Yang D.C.H, Yan J, Tong S.-H (2011), “Flowrate formulation and displacement analyses for deviation function-based gerotor pumps‖, Proc Inst Mech Eng C 2011, 225, 480–487 [37] Jung S.-Y, Bae J.-H, Kim M.-S, Kim C (2011), ―Development of a new gerotor for oil pumps with multiple profiles‖, Int J Precis Eng Manuf 12, 835–841 [38] Choi T.H, Kim M.S, Lee G.S, Jung S.Y, Bae J.H, Kim C (2012), ―Design of rotor for internal gear pump using cycloid and circular-arc curves‖, J Mech Des 2012, 134, 011005 [39] Bae J.-H, Kim C (2015), ―Design of rotor profile of internal gear pump for improving fuel efficiency‖, Int J Precis Eng Manuf 16, 113–120 115 [40] Hao C, Wenming Y, Guangming L (2016), ―Design of gerotor oil pump with new rotor profile for improving performance‖, Proc Inst Mech Eng C 230, 592–601 [41] Sasaki H, Inui N, Shimada Y, Ogata D (2008), ―Development of High Efficiency P/M Internal Gear Pump Rotor (Megafloid Rotor)‖, SEI Tech Rev 66, 124–128 [42] Yoshida K, Uozumi M, Shimada Y, Kosuge T (2012), ―Development of Continuously Variable Discharge Oil Pump‖, SEI Tech Rev 74, 43–47 [43] Arinaga S, Yoshida K, Takada S, Noda M, Inoue K (2016), ―The latest trends in oil pump rotors for automobiles‖, SEI Tech Rev 82, 59–65 [44] Rundo M (2010), ―Energy Consumption in ICE Lubricating Gear Pumps; SAE Technical Paper; SAE International‖, Warrendale, PA, USA, 2010 [45] Meira J, Filho A, Melo W, Ribeiro E (2011), ―Strategies for Energy Savings with Use of Constant and Variable Oil Pump Systems‖, SAE Technical Papers 2011-36-0150; SAE International: Warrendale, PA, USA, 2011, 1–6 [46] Inaguma Y (2011), ―Friction torque characteristics of an internal gear pump‖ Proc Inst Mech Eng C 225, 1523–1534 [47] Inaguma, Y (2012), ―Oil temperature influence on friction torque characteristics in hydraulic pumps”, Proc Inst Mech Eng 226, 2267–2280 [48] Inaguma Y (2013), ―A practical approach for analysis of leakage flow characteristics in hydraulic pumps‖, Proc Inst Mech Eng 227, 980–991 [49] Kamal A, Kaundabalaraman K, Rathi H, Muley A (2016), ―Design Analysis & Parametric Optimization of Gerotor Oil Pump for Improving Volumetric Efficiency‖, SAE Technical Papers 28-0113; SAE International: Warrendale, PA, USA, pp 1–10 [50] Kwon S.-M, Kim C.-H, Shin J.-H (2008), ―Analytical wear model of a gerotor pump without hydrodynamic effect‖, J Adv Mech Des Syst Manuf 2, 230– 237 [51] Ivanovi c L, Deved i c G, Miri c N, Cukovi c S (2010), ―Analysis of forces and moments in gerotor pumps‖, Proc Inst Mech Eng 224, 2257–2269 [52] Ivanovi c L (2016), ―Reduction of the maximum contact stresses by changing geometric parameters of the trochoidal gearing teeth profile‖, Meccanica 51, 2243–2257 116 [53] Ivanovi c L, Raki c B, Stojanovi c B, Mateji c M (2016), ―Comparative analysis of analytical and numerical calculations of contact stresses at rotational elements of gerotor pumps‖, Appl Eng Lett 1, 1–7 [54] Ivanovi c L, Macki c T, Stojanovi c B (2016), ―Analysis of the instantaneous friction coefficient of the trochoidal gear pair‖, J Balk Tribol Assoc 22, 281–293 [55] Karamooz Ravari M.R (2011), ―Elliptical lobe shape gerotor pump design to minimize wear‖, Front Mech Eng 6, 429–434 [56] Jacazio G, De Martin A (2016), ―Influence of rotor profile geometry on the performance of an original low-pressure gerotor pump‖, Mech Mach Theory 100, 296–312 [57] Kwak H.-S, Li S.-H, Kim C (2016), ―Optimal design of the gerotor (2ellipses) for reducing maximum contact stress‖, J Mech Sci Technol 30, 5595–5603 [58] Lee M.-C, Kwak H.-S, Seong H.-S, Kim C (2018), ―A Study on Theoretical Flowrate of Gerotor Pump Using Chamber Areas‖, Int J Precis Eng Manuf 19, 1385–1392 [59] O’Shea C (2016), ―Hydraulic Flow Ripple Cancellation Using the Primary Flow Source‖, In Proceedings of the BATH/ASME 2016 Symposium on Fluid Power and Motion Control, American Society of Mechanical Engineers, Bath, UK, 7–9 [60] Siano D, Frosina E, Senatore A (2017), ―Diagnostic Process by Using Vibrational Sensors for Monitoring Cavitation Phenomena in a Getoror Pump Used for Automotive Applications”, Energy Procedia 126, 1115–1122 [61] Mancò S, Nervegna N, Rundo M (2000), ―Effects of Timing and Odd/Even Number of Teeth on Noise Generation of Gerotor Lubricating Pumps for IC Engines‖, SAE Technical Papers 2000-01-2630; SAE International: Warrendale, PA, USA, 2000; pp 109–118 [62] Kim S.-Y, Nam Y.-J, Park M.-K (2006), ―Design of port plate in gerotor pump for reduction of pressure pulsation‖, J Mech Sci Technol 20, 1626– 1637 [63] Hsieh C.F (2010), ―Non-undercutting region and property evaluation of epitrochoidal gerotor geometry‖, Proc Inst Mech Eng 224, 473–481 117 [64] Hsieh C.F (2015), ―Flow characteristics of gerotor pumps with novel variable clearance designs‖, J Fluid Eng 137, 041107 [65] Jamadar M, Jose A, Ramdasi S.S, Marathe N.V (2013), ―Development of InHouse Competency to Build Compact Gerotor Oil Pump for High Speed Diesel Engine Application‖, SAE Technical Papers 2013-01-2738; SAE International: Warrendale, PA, USA, pp 1–13 [66] Harrison J, Aihara R, Eisele F (2016), ―Modeling Gerotor Oil Pumps in 1D to Predict Performance with Known Operating Clearances‖, SAE Int J Engines 9, 1839–1846 [67] Chen T.-T, Wang J.-P, Huang G.-M, Hsu M.-H, Chen C.-L, Hong B.-W, Wey J.-M (2007), ―High-precision technology with negative punch clearance for the manufacturing of a cycloid pump‖, Int J Adv Manuf Technol 95, 1179– 1183 [68] Ham J, Kim S, Oh J, Cho H (2018), ―Theoretical investigation of the effect of a relief groove on the performance of a gerotor oil pump‖, J Mech Sci Technol 32, 3687–3698 [69] Sung H.-J, Min H.-K, Nam Y.-J, Park M.-K (2018), ―Design and experimental verification of a port plate in a gerotor pump to reduce pressure pulsation‖, J Mech Sci Technol 32, 671–678 [70] Kwak H.-S, Li S.-H, Kim C (2016), ―Performance improvement of an oil pump: Design of port assembled with gerotor (2-ellipses-combined lobe)‖, Int J Precis Eng Manuf 17, 1017–1024 [71] Kwak H, Kim C (2017), ―Design of port shape for reducing irregularity of oil pump‖, J Mech Sci Technol 31, 5839–5848 [72] Gamez-Montero P.J, Castilla R, Codina E (2018), ―Methodology based on best practice rules to design a new-born trochoidal-gear pump‖, Proc Inst Mech Eng 232, 1057–1068 [73] Biernacki K, Stryczek J (2010), ―Analysis of stress and deformation in plastic gears used in gerotor pumps‖, J Strain Anal Eng Des 2010, 45, 465–479 [74] Biernacki K (2014), ―Selection of the optimum tooth profile for plastic cycloidal gears‖, Proc Inst Mech Eng 228, 3395–3404 [75] Stryczek J, Bednarczyk S, Biernacki K (2014), ―Strength analysis of the polyoxymethylene cycloidal gears of the gerotor pump‖, Arch Civ Mech Eng 14, 647–660 118 [76] Biernacki K (2015), ―Analysis of the material and design modifications influence on strength of the cycloidal gear system”, Int J Adv Manuf Technol 16, 537–546 [77] Stryczek J, Bednarczyk S, Biernacki K (2014), ―Gerotor pump with POM gears: Design, production technology, research”, Arch Civ Mech Eng 14, 391–397 [78] Krawczyk J, Stryczek J (2014), ―Construction and experimental research on plastic cycloidal gears used in gerotor pumps‖, In Proceedings of the 8th FPNI Ph.D Symposium on Fluid Power, Lappeenranta, Finland, 11–13 [79] Krawczyk J, Stryczek J (2016), ―Designing of the gerotor pump body made of plastics‖, In Proceedings of the 9th FPNI Ph.D Symposium on Fluid Power, Florianópolis, SC, Brazil, 26–28 [80] Stryczek J, Bana s M, Krawczyk J, Marciniak L, Stryczek P (2017), ―The fluid power elements and systems made of plastics”, Procedia Eng 176, 600–609 [81] Mancini S.D, Santos Neto A.D.O, Cioffi M.O.H, Bianchi E.C (2017), ―Replacement of metallic parts for polymer composite materials in motorcycle oil pumps‖, J Reinf Plast Compos 36, 149–160 [82] Kwon S.-M, Kim C.-H, Shin J.-H (2011), ―Optimal rotor wear design in hypotrochoidal gear pump using genetic algorithm‖, J Cent South Univ Technol 18, 718–725 [83] Karamooz Ravari M.R, Forouzan M.R, Moosavi H (2012), ―Flow irregularity and wear optimization in epitrochoidal gerotor pumps‖, Meccanica 47, 917– 928 [84] Ivanovi c L.T, Veli ckovi c S.N, Stojanovi c B.Ž, Kandeva M, Jakimovska K (2017), ―The selection of optimal parameters of gerotor pump by application of factorial experimental design‖, FME Trans 45, 159–164 [85] Ivanovi c L, Stojanovi c B, Blagojevi c J, Bogdanovi c G, Marinkovi c A (2017), ―Analysis of the flow rate and the volumetric efficiency of the trochoidal pump by application of Taguchi method”, Tehnicki Vjesnik 24, 265–270 [86] Robison A, Vacca A (2018), ―Multi-objective optimization of circular-toothed gerotors for kinematics and wear by genetic algorithm‖, Mech Mach Theory 128, 150–168 119 [87] Robinson A, Vacca A (2019), ―Multi-Objective Optimization of Gerotor Port Design by Genetic Algorithm with Considerations on Kinematic vs Actual Flow Ripple‖, SAE Technical Papers 2019-01-0827; SAE International: Warrendale, PA, USA, 2019; in press [88] De Martin A, Jacazio G, Sorli M (2019), ―Optimization of gerotor pumps with asymmetric profiles through evolutionary strategy algorithm‖, Machines 7, 17 [89] Chang Y.J, Kim J.H, Jeon C.H, Kim C, Jung S.Y (2017), ―Development of an integrated system for the automated design of a gerotor oil pump‖, J Mech Des 2007, 129, 1099–1105 [90] Bae J, Kwak H, San S, Kim C, ―Design and CFD analysis of gerotor with multiple profiles (ellipse–involute–ellipse type and 3-ellipses type) using rotation and translation algorithm‖, Proc Inst Mech Eng 230, 804 – 823 [91] Gamez-Montero P.J, Castilla R, Mujal R, Khamashta M (2009), ―Codina, E GEROLAB package system: Innovative tool to design a trochoidal-gear pump‖, J Mech Des 2009, 131, 074502 [92] GeroLAB Package System Available online: http://www.gerolab.es [93] Gamez-Montero P.J, Garcia-Vilchez M, Raush G, Freire J, Codina E (2012), ―Teeth Clearance and Relief Grooves Effects in a Trochoidal-Gear Pump Using New Modules of GeroLAB‖, J Mech Des 2012, 134, 054502 [94] Schweiger W, Schoefmann W, Vacca A (2011), ―Gerotor Pumps for Automotive Drivetrain Applications: A Multi Domain Simulation Approach‖, SAE Int J Passeng Cars 4, 1358–1376 [95] Klopsch V, Germann T, Seitz H (2015), ―Numerical simulation of lowpulsation gerotor pumps for use in the pharmaceutical industry and in biomedicine‖, Curr Direct Biomed Eng 1, 433–436 [96] Toyoda F, Kobayashi Y, Miura Y, Koga Y (2008), ―Development of Variable Discharge Oil Pump‖, SAE Technical Papers 2008-04-14; SAE International: Warrendale, PA, USA, pp 1–6 [97] Ivanovi c L, Deved i c G, Cukovi c S, Miri c N (2012), ―Modeling of the Meshing of Trochoidal Profiles with Clearances‖, J Mech Des 2012, 134, 041003 [98] Ivanovi c L, Josifovi c D, Ili c A (2013), ―Modelling of trochoidal gearing at the gerotor pump‖, Mech Mach Sci 13, 553–562 120 [99] Ivanovi c L, Josifovi c D, Ili c A, Stojanovi c B (2013), ―Analytical model of the pressure variation in the gerotor pump chambers‖, Tech Technol Educ Manag 8, 323–331 [100] Ivanovi c L, Ili c A, Miloradovi c D, Josifovi c D (2018), ―Modelling and simulation of the load in the epicyclic rotary pump with trochoidal gear profiles‖, IOP Conf Ser Mater Sci Eng 393, 1–9 [101] Frosina E, Senatore A, Buono D, Santato L (2015), ―Analysis and simulation of an oil lubrication pump for internal combustion engines‖, J Fluids Eng 137, 051102 [102] Hussain T, Sivaramakrishna M, Suresh Kumar S.P (2015), ―In-House Development of Gerotor Pump for Lubrication System of a Gas Turbine Engine‖, In Proceedings of the ASME 2015 Gas Turbine India Conference, Hyderabad, India, 2–3 103] Altare G, Rundo M (2017), “Computational Fluid Dynamics Analysis of Gerotor Lubricating Pumps at High Speed: Geometric Features Influencing the Filling Capability‖, J Fluid Eng 138, 111101 [104] Jeong S.W, Chung W.J, Kim M.S, Kim M.S (2014), ―Application of SolidWorks® & AMESim®—Based Updated Simulation Technique to Backflow Analysis of Trochoid Hydraulic Pump for Lubrication‖, In Proceedings of the 2014 World Congress in Computer Science, Computer Engineering and Applied Computing, Las Vegas, NV, USA, 21–24 [105] Kim M.S, Chung W.J, Jung C.D, Park S.S, Ahn H.C, Kim H.C (2011), ―On new methodology of AMESim® & CATIA® V5—Based cavitation simulation for flow rate control of trochoid hydraulic pump‖, In Proceedings of the 2011 International Conference on Mechatronics and Automation, Beijing, China, 7– 10 [106] Prakash H.R, Manjula S (2014), ―Design and Analysis of Gerotors of Main Gear Box Lubricating Oil Pump‖, Int J Eng Tech Res 2, 79–81 [107] Moetakef M, Zouani A (2015), ―CAE Simulation of Engine Tonal Noise Generated by Gerotor Oil Pumps‖, SAE Technical Papers 2015-01-2245; SAE International: Warrendale, PA, USA pp 1–4 [108] Gherardini F, Zardin B, Leali F (2016), ―A parametric CAD-based method for modelling and simulation of positive displacement machines‖, J Mech Sci Technol 30, 3253–3263 121 [109] Elayaraja R, Lingeswaramurthy P, Govindarajan S (2009), ―Performance of Gerotor Oil Pump for an Automotive Engine—Prediction Using CFD Analysis and Experimental Validation‖, SAE Technical Paper; SAE International: Warrendale, PA, USA [110] Suresh Kumar M, Manonmani K (2010), ―Computational fluid dynamics integrated development of gerotor pump inlet components for engine lubrication‖, Proc Inst Mech Eng 224, 1555–1567 [111] Ruvalcaba M.A, Hu X (2011), ―Gerotor fuel pump performance and leakage study‖, In Proceedings of the ASME 2011 International Mechanical Engineering Congress & Exposition, Denver, CO, USA, 11–17 [112] Gamez-Montero P.J, Castilla R, del Campo D, Ertürk N, Raush G, Codina E (2012), ―Influence of the interteeth clearances on the flow ripple in a gerotor pump for engine lubrication”, Proc Inst Mech Eng D 2012, 226, 930–942 [113] Altare G, Rundo M (2016), ―Advances in simulation of gerotor pumps: An integrated approach‖, Proc Inst Mech.Eng D 2016, 231, 1221–1236 [114] Joong-Ho Shin, Soon-Man Kwon (2006), ―On the lobe profile design in a cycloid reducer using instant velocity center‖, Mechanism and Machine Theory 41, 596–616 [115] Zhonghe Ye, Wei Zhang, Qinghai Huang, Chuanming Chen (2006), ―Simple explicit formulae for calculating limit dimensions to avoid undercutting in the rotor of a Cycloid rotor pump‖, Mechanism and Machine Theory 41, 405– 414 [116] Yii-Wen Hwang, Chiu-Fan Hsieh (2007), ―Determination of surface singularities of a cycloidal gear drive with inner meshing‖, Mathematical and Computer Modelling 47, 340-354 [117] J H Kim, Chul Kim, Y J Chang (2006), ―Optimun design on Lobe Shape of Gerôto Oli Pump‖, Journal of Mechanical Science and Technology, Vol 20, No 9, pp 1390-1398 [118] Lozical Ivanovic, Danica Josinovic, Mirko Blagojevic, Blaza Z Stojanovic, Andreja B Llic (2012), ―Determination of Gerôto Pump Theoretical Flow‖, 243-250 [119] Nguyễn Xuân Lạc 1970, ―Nguyên lý máy chuyên nghiệp‖, Đại học Bách khoa Hà Nội 122 [120] Nguyễn Đức Hùng (1996), ―Nghiên cứu ảnh hưởng thơng số hình học đến động học máy thủy lực bánh ăn khớp kiểu cycloid‖, Luận án Phó Tiến sĩ, trường Đại học Bách khoa Ha Nội [121] Nguyen Thien Phuc, “Planetary Cycloid roller gear reducer, Viet Nam journal of Mechanics”, Volume 24, National Center for Natural Science and Technology of Vietnam, Ha Noi, pp.147-154, 2001 [122] Nguyễn Thiện Phúc, Tạ Khánh Lâm, Phạm Hồng Phúc, Nguyễn Anh Tuấn, ―Xây dựng mô biên dạng bánh Cycloid truyền kiểu hành tinh-con lăn‖, Tuyển tập cơng trình Hội nghị Cơ học toàn quốc lần thứ VII, 2002 [123] Nguyễn Văn Độ (2011), ―Xây dựng chương trình Autolips biểu diễn bánh xyclơít 2D, 3D thường dùng khí‖, Tạp chí khoa học cơng nghệ, Đại học Đà Nẵng, Số (44), 20-27 [124] Nguyễn Hồng Thái (2012), ―Tính tốn mơ động học truyền bánh hành tinh lăn xyclơít ứng dụng robot cơng nghiệp thiết bị điều khiển số‖, Hội nghị Cơ học toàn quốc lần thứ 8, 184-192 [125] Nguyễn Hồng Thái, Lê Hiếu Giang, Thạch Dung Chinh (2014), ―Phân tích lực bánh hành tinh lăn hypơxyclơít‖ Tạp chí Khoa học Giáo dục kỹ thuật Đại học Sư Phạm kỹ thuật TPHCM, số 27, 53-58 [126] Đoàn Quỳnh (2001), ―Hình học vi phân‖, Nhà xuất Đại học Sư Phạm 123 ... Lưu lượng tức thời buồng bơm q tt ml/s Lưu lượng tức thời bơm qz ml/s Lưu lượng trung buồng bơm qv ml/vòng Lưu lượng bơm sau vòng quay trục dẫn ix động (lưu lượng riêng) bơm QLT n lít/phút Lưu. .. cấu chi tiết cấu thành bơm đến lưu lượng bơm Nghiên cứu ảnh hưởng kích thước khe hở: kích thước khe hở cạnh kích thước khe hở mặt đầu đến tổn thất lưu lượng hiệu suất bơm Inaguma [46 - 48], sở... pháp tính lưu lượng lý thuyết phương pháp đường ăn khớp kết hợp với phương pháp tính tốn lưu lượng theo biến thiên thể tích để đưa thuật tốn tối ưu kích thước theo lưu lượng cho trước xác định bán
Ngày đăng: 20/03/2021, 09:04
Xem thêm:
