İÇ VE DIŞ DİŞLİ ÇARKLARDA MEYDANA GELEN YÜZEY BASINÇLARININ VE DEFORMASYONLARIN İNCELENMESİ

Dişli çarkların diş kırılmasından daha çok, şiddetli aşınmalar yüzünden kullanılmaz bir hale geldikleri bilinen bir durumdur. Aşınma sebebi, kavrayan diş yüzeyleri arasındaki yüksek yüzey basıncı sebebiyle oluşan deformasyonlardır. O halde oluşan elastik deformasyonların, plastik sınıra yaklaşma miktarlarının tespit edilmesi dişli çark gibi zorlanan makine elemanları için oldukça önemlidir. Çalışma bu yüksek yüzey basınçlarının hesabı ve sebep olduğu deformasyon üzerinedir. Dişli çarklarda oluşan bu basınçlar Hertz basınçları olarak adlandırılmaktadır. Silindirik temas yüzeyindeki basınç ve elastik deformasyon dağılımını elde etmek için elastisite teorisi kullanılarak temas boyutları bulunmuş daha sonra temas noktasında aktarılan moment etkisi ile oluşan kuvvetin temas yüzeyinde oluşturduğu basınç ve deformasyon dağılımı elde edilmiştir. Geliştirilen bilgisayar programı sayesinde, modül, diş sayısı, çevrim oranı ve profil kaydırma faktörü değiştirilmek suretiyle, bunların dış ve iç dişli çarklarda oluşan basınç ve deformasyonlar üzerine etkileri incelenmiştir. İnceleme neticesinde modülün diş sayısının ve profil kaydırma faktörünün artması ile Hertz basınç ve deformasyonlarının dış ve iç dişli çarklarda arttığı görülürken; çevrim oranının artması dış dişli çarklarda Hertz basınç ve elastik deformasyonlarını azaltırken, iç dişli çarklarda ise arttırmaktadır.

Anahtar Kelimeler:

Dış dişli çark, İç dişli çark, Hertz basınçları, Deformasyon

PDF

___

İleri, H., Makine Elemanları Hesabı (M. ten Bosch’ dan çeviri), İstanbul Teknik Üniversitesi Matbaası, Gümüşsuyu, 1973.
Karavaer V., Mogrekar A., Joseph P. " Modeling and Finite Element Analysis of Spur Gear ", International Journal of Current Engineering and Technology, Cilt 3, No: 5 2104-2017, 2013.
Gonzalez-Perez I., Iserte L.J., Fuentes A., " Implementation of Hertz theory and validation of a finite element model for stress analysis of gear drives with localized bearing contact" Mechanism and Machine Theory, Cilt 46, No: 6, 765-783, 2011.
Chacon R-D., Andueza L-J, Diaz M-A., Alvarado J.A, "Analysis of Stress due to Contact Between Spur Gears", CIMMACS '10 Proceedings of the 9th WSEAS international conference on computational intelligence, man-machine systems and cybernetics, 216-220, 2010.
Quadri S., Dolas D., " Contact Stress Analysis of Involute Spur gear under Static loading ", International Journal of Scientific Research Engineering & Technology, Cilt 4, No: 5 593-596, 2015.
Rao. P, Sriraj R., Farook M. " Contact Stress Analysis of Spur Gear for Different Materials using ANSYS and Hertz Equation ", International Journal of Modern Studies in Mechanical Engineering, Cilt 1, No: 1 45-52, 2015.
Hassan A.R, " Contact Stress Analysis of Spur Gear Teeth Pair ", International Journal of Mechanical, Aerospace, Industrial, Mechatronic and Manufacturing Engineering, Cilt 3, No: 10 1279-1284, 2009.
Khan M., Mangla A., Din S. " Contact Stress Analysis of Stainless Steel Spur Gears using Finite Element Analysis and Comparison with Theoretical Results using Hertz Theory ", International Journal of Engineering Research and Applications, Cilt 5, No: 4 10-18, 2015.
Brüser P., Untersuchungen über die elastohydrodynamische schmierfilmdicke bei elliptischen Hertzschen kontaktflȁchen, Doktora Tezi, Carolo-Wilhelmina Teknik Üniversitesi, 1972.
Kayan İ., Şuhubi E., Elastisite Teorisi ( Timoshenko S. ve Goodier J.N’ den çeviri), Arı Kitapevi Matbaası, İstanbul, 1969.
Akkurt M., Makine Elemanları, İstanbul Teknik Üniversitesi Matbaası, Gümüşsuyu, 1975.