Trên cơ sở tổng hợp, đánh giá có thể chỉ ra những vấn đề còn tồn tại mà luận án cần quan tâm giải quyết như sau:
1) Về đường lăn hầu hết các nghiên cứu trên thế giới hiện nay đi theo các hướng: (i) Thiết kế cặp BRKT theo khoảng cách trục và một đường lăn cho trước; (ii) Thiết kế đường lăn của cặp BRKT theo hàm truyền cho trước được quy định bởi yêu cầu công nghệ. Hai hướng nghiên cứu trên chỉ tập trung cho từng cặp BRKT, còn khi phối hợp các cặp BRKT với nhau để hình thành các hệ BRKT thì còn những điểm hạn chế cụ thể như sau:
(a) Đối với hệ BRKT thường, các nghiên cứu mới chỉ tập trung nghiên cứu tổng
hợp đường lăn đáp ứng một hàm truyền cho trước [38-44], còn ảnh hưởng của bố trí vị trí góc pha tương đối của các cặp BRKT với nhau cũng chưa được đề cập.
(b) Khi thiết kế đường lăn của các hệ BRKT kiểu vi sai kép, những điều kiện nhằm
đảm bảo điều kiện đường lăn của BRKT trung tâm ngoài bao toàn bộ khối BRKT vệ tinh – trung tâm trong cũng như điều kiện đồng trục chưa được giải quyết một cách khoa học mà thường được thiết kế đựa trên kinh nghiệm và mức độ chuyên sâu của người thiết kế thông qua các phép thử và hiệu chỉnh một cách thủ công lặp đi lặp lại cho đến khi thỏa mãn các điều kiện hình thành hệ [88] hoặc là đưa ra các giải pháp phức tạp nhằm thỏa mãn khoảng cách trục giữa các cặp BRKT vệ tinh với BRKT trung tâm [ 89].
2) Về tổng hợp BDR và tạo hình BDR của BRKT có hai giải pháp chính đó là: (i) Tạo hình BDR của BRKT bằng BRS; (ii) Tạo hình BDR bằng TRS theo hướng này
hiện có hai giải pháp đó là: (a) TRS có biên dạng là hình thang cân thường dùng để tạo hình cho các BRKT có biên dạng là đường thân khai của đường tròn, ở giải pháp này thường dùng lý thuyết ăn khớp kết hợp với điều kiện cắt lẹm chân răng để tạo hình biên dạng; (b) Sử dụng TRS với biên dạng TRS là các cung tròn kiểu
Novikov để tạo hình cho BDR. Trong những phương pháp nêu trên thì khi tạo BDR bằng TRS chỉ phù hợp với những BRKT ăn khớp ngoài với đường lăn là những cặp đường cong lồi. Đối với những cặp BRKT ăn khớp trong hoặc ăn khớp ngoài có đường cong lõm thì phải sử dụng BRS.
Ngoài ra, khi sử dụng biên dạng là đường thân khai của đường tròn, do đường lăn của BRKT có bán kính cong ở các vị trí khác nhau dẫn đến việc tạo hình bằng TRS hay BRS đều gặp vấn đề hình dạng hình học và kích thước các răng trên một BRKT là không đều nhau, có những răng bị nhọn đỉnh răng hoặc có răng bị lẹm [62], đôi khi hai biên dạng khác phía của cùng một răng cũng khác nhau. Để khắc
tại các vị trí khác nhau, còn Bair [85] thì đưa ra giải pháp dịch chỉnh răng khi tạo hình. Nhưng giải pháp của Bair đưa ra khắc phục được hiện tượng nhọn đỉnh răng nhưng lại gặp vấn đề sai số về hàm truyền sau khi dịch chỉnh, còn giải pháp mà Litvin đưa ra chỉ khắc phục được biên dạng hai phía của răng đối xứng chứ chưa giải quyết được vấn đề các răng đều nhau về hình dạng và kích thước.
Còn đối với trường hợp sử dụng cung tròn kiểu Novikov [10, 15, 73] đã cải thiện được hiện tượng nhọn đỉnh răng và cắt chân răng nhưng lại làm giảm chiều cao răng. Từ đó cho thấy với hai biên dạng là đường thân khai của đường tròn và cung tròn đang được sử dụng để thiết kế BDR của BRKT trong các nghiên cứu cho đến hiện tại vẫn còn những tồn tại đó là:
Thứ nhất, về hình dạng hình học và kích thước của các răng ở các vị trí khác nhau
trên cùng một BRKT không đều nhau dẫn đến với cùng một bước răng nhưng chiều dày răng, chiều rộng rãnh răng, góc áp lực lại khác nhau giữa các răng, đôi khi là BDR bên trái và bên phải không đối xứng qua đường xuyên tâm của một răng.
Thứ hai, các nghiên cứu trước đây chỉ nghiên cứu giải quyết một bài toán cụ thể trong
từng đối tượng áp dụng cụ thể. Do đó mang tính cục bộ cụ thể trong từng điều kiện riêng mà chưa mang tính tổng thể phổ quát. Đặc biệt trong một số trường hợp chưa mô hình hóa thành biểu thức, hệ thức toán học mà dựa theo kinh nghiệm hoặc kiểm tra định tính thủ công.
Thứ ba, khi sử dụng cả hai loại đường cong trên làm BDR của BRKT thì cặp biên
dạng ăn khớp đối tiếp là cặp biên dạng tiếp xúc theo kiểu lồi - lồi khó hình thành màng dầu thủy động và hiệu ứng chêm dầu. Trong khi những năm gần đây thì cặp biên dạng đối tiếp kiểu lồi - lõm với giá trị tuyệt đối của độ cong xấp xỉ nhau làm tăng diện tích tiếp xúc và dễ dạng tạo màng dầu thủy động cũng như hiệu ứng chêm dầu nhằm nâng cao khả năng tải của bộ truyền BR đang được quan tâm nghiên cứu.
Kết luận chương 1
Từ những vấn đề còn tồn tại ở mục thảo luận trên đây luận án đề ra những nội dung cần giải quyết cụ thể như sau:
1) Về thiết kế đường lăn Luận án nghiên cứu về thiết kế đường lăn của các cặp BRKT và hệ BRKT đồng thời thiết lập các điều kiện hình thành đường lăn của các BRKT trong hệ BRKT. Xác định các điều kiện đồng trục, điều kiện bao của bộ truyền BRKT kiểu vi sai kép. Trên cơ sở đó xây dựng thuật toán tối ưu kích thước bộ truyền BRKT kiểu vi sai kép. Những vấn đề nghiên cứu này cho phép tổng hợp hầu hết các hệ BRKT trong thực tiễn.
2) Về tạo hình BDR của BRKT Luận án nghiên cứu phát triển đường cong mới dạng cycloid cải tiến từ elíp sinh nhằm giảm hiện tượng không đều về hình dạng và kích thước các răng ở BRKT. Ngoài ra, để đảm bảo tính tổng quát luận án cần phải tìm ra các điều kiện biên khi ứng dụng đường cong mới vào thiết kế BDR của BRKT, tạo ra các cặp biên dạng đối tiếp kiểu lồi - lõm nhằm tăng khả năng tạo màng dầu thủy động và hiệu ứng chêm dầu trong quá trình ăn khớp, nâng cao độ bền và tuổi thọ của cặp BRKT được tổng hợp.
3) Về thuật toán tối ưu thiết kế Thiết lập các điều kiện biên về tổng hợp đường lăn và BDR để từ đó xây dựng các thuật toán tối ưu kích thước các hệ BRKT và xây dựng phần mềm tự động hóa tính toán thiết kế các hệ BKKT trên máy tính.
4) Thực nghiệm kiểm chứng kết quả nghiên cứu lý thuyết Luận án tiến hành chế tạo các cặp BRKT mẫu và các hệ BRKT mẫu trên cơ sở đó tiến hành xây dựng thiết bị, phần mềm đo thực nghiệm để khẳng định tính khả thi và tính đúng đắn của các kết quả lý thuyết, cũng như so sánh với biên dạng thân khai truyền thống để làm nổi bật những ưu điểm của đường cong đề xuất mới so với những kết quả đã công bố trước đây sử dụng đường thân khai hoặc cung tròn kiểu Novikov làm BDR.
Chương 2
THIẾT KẾ ĐƯỜNG LĂN CỦA HỆ BÁNH RĂNG KHÔNG TRÒN PHẲNG
Chương này trình bày cơ sở khoa học trong thiết kế đường lăn của các cặp BRKT và hệ BRKT đồng thời thiết lập các điều kiện hình thành đường lăn của các BRKT trong hệ BRKT như: điều kiện đồng trục, điều kiện bao của đường lăn ngoài cùng khi thiết kế hệ BRKT kiểu vi sai kép. Ngoài ra, cũng trình bày các thuật toán hiệu chỉnh tối ưu đường lăn khi thiết kế các hệ BRKT để tạo ra các hàm truyền khác nhau phục vụ các kịch bản ứng dụng, đánh giá ảnh hưởng của các tham số thiết kế đường lăn đến đặc tính hàm tỷ số truyền và động học của các hệ BRKT nhằm đưa ra phương pháp luận thiết kế đường lăn của hệ BRKT phẳng trong trường hợp tổng quát.