İç ve dış dişli çarklarda meydana gelen yüzey basınçlarının ve deformasyonların incelenmesi

Abstract

Dişli çarkların diş kırılmasından daha çok, şiddetli aşınmalar yüzünden kullanılmaz bir hale geldikleri bilinen bir durumdur. Aşınma, birbirlerini kavrayan diş yüzeyleri arasındaki yüksek yüzey basıncı sebebiyle oluşan deformasyonlar neticesinde oluşur. O halde oluşan elastik deformasyonların, plastik sınıra yaklaşma miktarlarının tespit edilmesi dişli çark gibi 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. Dişli temas yüzeyindeki basınç ve elastik deformasyon dağılımını elde etmek için elastisite teorisi kullanılarak önce temas boyutları bulunmuş daha sonra temas noktasında aktarılan moment etkisi ile oluşan kuvvetin oluşturduğu basınç ve deformasyon dağılımı elde edilmiştir. Geliştirilen bilgisayar programı sayesinde, modül, kavrama açısı, çevrim oranı ve profil kaydırma faktörü değiştirilmek suretiyle, bunların dişli çarklarda oluşan Hertz basınç ve temas deformasyonları üzerine etkileri incelenmiştir. İncelemelerde aktarılan momentin artması ile Hertz basınç ve deformasyonlarının dış ve iç dişli çarklarda arttığı görülmüştür. Dış dişli çarklarda modül ve çevrim oranının artması Hertz basınç ve deformasyonlarını azaltmaktadır. İç dişli çarklarda ise modülün artması ile Hertz basınç ve deformasyonları azalırken, çevrim oranının artması ile Hertz basınç ve deformasyonları artmaktadır.

It is well-known fact that gears are damaged from severe wear more than tooth breaking. The reason of wear is elastic deformation which is occurred by high contact pressure between gears. Therefore, determination of contact pressure and elastic deformation is rather significant. Contact pressure is called Hertz pressure in gears. Distribution of pressure and deformation and cylindrical contact area is obtained by using elasticity theory. With developed program, the effects of module, pressure angle, profile shifting and gear ratio on Hertz pressure and elastic deformation are investigated. When transmitted moment is increased, Hertz pressure and elastic deformation are increased in both external and internal gears. However; gear ratio and module increase, Hertz pressure and elastic deformation decrease in external gears. In internal gears effect of module is similar to external gears; while gear ratio increases Hertz pressure and deformation increase as distinct from external gears.