Dişli Çark Kavrama Şeması

DÝÞLÝ ÇARK KAVRAMA ÞEMASI
Diþli çiftinin temasý kavramaya girme ve kavramadan çýkma hallerinde Þekil 2'de gösterilmiþtir. Diþli çiftinin
kavramaya girmesinden yuvarlanma noktasýndaki temas haline kadar olan bölge (AC) yaklaþma bölgesidir.
Yuvarlanma noktasýndan (C) diþli çiftinin kavramadan çýkmasýna kadar olan bölge (CB) ise uzaklaþma bölgesidir. Bu çalýþmada, kavrama kýtasý (AB) yaklaþma ve uzaklaþma mesafelerine baðlý olarak 6 parçaya çarklarýn matematik modellenmesi [10] ve sonlu elemanlar metodu ile gerilme analizi [10,11] konusunda çalýþmalar mevcuttur. Bu çalýþmada genel amaçlý sonlu elemanlar analiz
programýnda düz diþli çarklarýn modellenmesinde dikkat edilecek hususlar ele alýnmýþtýr. Ýncelenen literatürden farklý olarak, bir diþli çiftinin devreye girmesinde çýkmasýna kadar olan ve kavrama çevrimi olarak adlandýrýlan süreçte diþdibi gerilmelerin incelenmesine olanak saðlayan sonlu elemanlar modeli geliþtirilmiþtir. Fetvacý ve Ýmrak'ýn daha önce takdim ettikleri çalýþmalarda [12-14] diþ geometrisi BASIC programlama lisaný ile hazýrlanan programýn çýkýþ dosyasýnýn ANSYS'te okunmasý ile elde edilmekte idi. Bu çalýþma da ise tüm hesaplamalar ANSYS programýnda yapýlmaktadýr. Kavrama kýtasýnýn belirli noktalarýna karþýlýk gelen yükleme durumu için gerçekleþtirilen statik analiz neticeleri birbiri ardýnca deðerlendirilerek diþli çarktaki gerilmenin zamana baðlý deðiþimi (pseudo-dinamik gerilme analizi)
incelenmiþtir. Neticeler grafikler ile sunulmuþtur. EVOLVENT DÝÞLÝ ÇARK GEOMETRÝSÝ
Modellemede ilk adým olan bilgisayar ortamýnda diþli çark geometrisinin elde edilmesi diþli çark imalatýnýn
simülasyonunu gerektirmektedir. Diþli imalatý kesici takýmla ham diþlinin izafi hareketleri neticesinde
gerçekleþmektedir. Diþli analitik mekaniði esaslarý çerçevesinde imalat prosesi modellenerek diþ profilini
tayin eden analitik ifadeler tesis edilmiþtir [9,15-20]. Bu ifadelerin programlanarak bilgisayara aktarýlmasý diþli imalatýnýn simülasyonunu saðlamaktadýr. Bu çalýþmada profili tayin eden ifadeler ANSYS ortamýnda ve yazýlýmýn parametrik dizayn lisaný ile programlanmýþtýr. Düz diþli çark profili, diþ yan yüzeylerinde evolvent eðrilerden, diþbaþý ve diþdibinde konsantrik yaylardan, diþ kökünde ise trokoid eðrisinden meydana gelir. Kesici Evolvent eðrisi Trokoid eðrisi  Diþ tabaný Diþ baþý  Þekil 1. Evolvent Profilli Diþlinin Geometrisi Þekil 2. Düz Diþli Çarklarda Kavrama ÞemasýMühendis ve Makina - Cilt: 46 Sayý: 545
makale
21
bölünmüþtür Her bir bölge 3 eþit parçaya bölünmüþtür. Bu noktalara karþýlýk gelen yarýçaplara göre evolvent profil oluþturulmuþtur. Böylece að yapýsý deðiþtirilmeden kavrama kýtasý üzerinde tayin edilen 7 ayrý noktada sýrasýyla gerilmelerin incelenmesini saðlayan analiz gerçekleþtirilmektedir. Bu noktalara karþýlýk gelen yükleme yer ve doðrultularý Þekil 3'de gösterilmiþtir. Böylece pinyon modele diþ kuvvetleri sýra ile tatbik edilmektedir. Esasen statik olan gerilme analizi neticeleri birbiri ardýnca deðerlendirildiðinde bir nevi eþ çalýþan diþlilerin zamana baðlý gerilme deðiþiminin incelenmesini (pseudo-dinamik gerilme analizi) saðlamaktadýr.