Simetrik ve asimetrik helisel dişli mekanizmalarının tasarımı ve analizi

Abstract

Gelişen teknoloji ile birlikte, güç aktarım sistemlerinde yüksek tork ileten daha küçük boyutta ve ağırlıkta mekanizmalar tasarlanıp, üretilmesi amaçlanmaktadır. Aynı boyutlardaki dişli mekanizmalarında asimetrik dişliler kullanılmasıyla daha yüksek yük taşıma kapasitesi elde etmek mümkün olmaktadır. Ayrıca asimetrik dişli mekanizmaları gürültüyü azaltır ve verimliliği arttırır. Çoğu dişli çark mekanizmasında dişliler, saat yönünde ve saat yönünün tersi yönde eşit yüke maruz kalmazlar. Bu nedenle, dişli simetrik yapısı bozulur ve dişli asimetrik form ile optimize edilir. Bu çalışmada, helisel dişli çark mekanizmaları için asimetrik helisel dişli tasarımı geliştirilmiş ve mevcut simetrik dişli kullanılan mekanizmalarda dişli tasarımı ile karşılaştırılmıştır. Asimetrik diş profili ile simetrik dişlilere göre malzeme kalitesi değiştirilmeden dişli mekanizmasının yük taşıma kapasitesi arttırılmıştır. Farklı basınç açıları ile tasarımı yapılan dişli çarkların her iki yönde çalışma durumu incelenerek, en uygun basınç açısına sahip dişli çark mekanizması belirlenmiştir. Helisel dişli çarklarındaki asimetrik dişliler, ebat ve ağırlığı azaltma ve yük kapasitesini artırma kapasitesi açısından incelendi. Sonuç olarak, simetrik dişli ile aynı boyutlarda asimetrik dişli tasarımı yapılmış ve %23,43-33,68 oranında dişli mukavemetinde bir artış elde edilmiştir.

Together with the developing technology, it is aimed to design and manufacture mechanisms of smaller size and weight that transmit high torque in power transmission systems. By using asymmetric gears in the same size gear mechanisms with that of symmetric gear, it is possible to obtain higher load-bearing capacity. Beside, asymmetrical gear mechanisms reduce noise and increase efficiency. Gears in most gear wheel mechanisms are not subjected to the equal load in clockwise and anti-clockwise directions. For this reason, the symmetrical structure of the gear is broken and the gear is optimized with asymmetrical form. In this study, the asymmetrical helical gear design for helical gear wheel mechanisms has been developed and compared with the gear design in the mechanisms used the existing symmetrical gear. The load bearing capacity of the gear mechanisms having gears with asymmetrical teeth profile were increased according to that the gear mechanisms of the symmetrical gears having the same material quality of gears. The gear wheel design with the most suitable pressure angle was determined by examining the working condition of the gear wheels designed with different pressure angles. Asymmetric gears in the helical gearwheels was examinated the capacity of reduce the size and weight and increase the load capacity. As a result, asymmetric gear design of the same dimensions with symetric gear was made and an increase in gear strength of 23,43-33,68% was obtained.