Diş yüzeyleri konkav-konveks evolvent profilli silindirik ve kremayer dişlinin performans karakterlerinin araştırılması

Abstract

Bu çalışma; konkav-konveks (eğri) dişlere sahip silindirik bir dişli ile kremayerinin literatürde bulunan yöntemlerden farklı olan bir yöntemle CATIA CAD-CAM programı kullanılarak, modellenmesinin yapılıp, imalat kodlarının çıkarılması ve çıkarılan bu kodların 5 eksenli CNC freze tezgahına yüklenerek açılması için yapılmıştır.Bu dişlilerin performans karakteristiklerinin tayini için de aynı ölçülere sahip düz ve ok dişliler imal edilerek, hata analizleri, gürültü analizleri dayanım ve gerilme analizleri yapılmış ve bu analiz sonuçları karşılaştırılıp, birbirlerine göre avantaj ve dezavantajlarının tespitine çalışılmıştır.Bu tip dişlilerin imalatına 1970' li yıllarda başlanmış ancak daha sonraki yıllarda üzerinde fazla araştırma yapıldığı gözlenmemiştir. Endüstride mevcut imalat yöntemlerinde diş profilinin evolvent olarak istenilen şekilde elde edilememesi ve bu dişlilerin imalatı için ayrı bir özel tezgah, her bir diş için ayrı ayrı takım tutucular ve çakıların kullanılması zorunlulukları bu dişlilerin endüstride kullanılmasının önüne geçmiştir.Bu tip dişlilerin performans özellikleri açısından en önemli tasarım parametresinin diş eğrilik yarı çapı olduğu saptanmış ve buna bağlı olarak geliştirilen bilgisayar programları ile de bu tip dişlilerin tüm modüllerinin ve diş sayılarının açılabileceği gösterilmiştir.Yapılmış olan performans deney sonuçlarına göre, bu dişliler için grubunda ön görülen düz dişlilerden daha iyi ancak ok dişlilerden daha kötü sonuçlar elde edilmiştir. Bu tip dişlilerin imalatlarının basitleştirilmesi sonucu, yağ pompaları başta olmak üzere endüstride önemli pek çok kullanım alanları olabileceği ortaya çıkmıştır.Anahtar Kelimeler: Eğrisel evolvent profilli dişliler, İmalat yöntemleri, CNC freze tezgahları, sonlu elemanlar, CATIA, ANSYS.

This study has been made in order to model a cylindrical gear with concave-convex threads and its rack by a method different from the ones included in the literature by using CATIA CAD-CAM software and then to set manufacturing codes and enter these codes into 5-axis CNC milling machine.For the purpose of determining the performance characteristics of these gears, spur gears and herringbone gears of the same size have been manufactured and compared and thus their advantages and disadvantages to each other have been determined.This type of gears started to be manufactured in 1970s. However, it has been observed that little research was conducted on them later on. In existing manufacturing methods in the industry, thread profile can not be obtained as evolving as required. Furthermore, a separate special machine is used for manufacturing these gears and separate tool holders and cutters are used for each thread. Such imperatives have prevented the use of these gears in the industry.It has been determined that the most important design parameter of this type of gears in terms of performance characteristics is radius of thread curvature and it has been demonstrated that all modules and thread numbers of this type of gears can be threaded by the computer software which has been developed accordingly.The results obtained from the performance test conducted for these gears are better than the spur gears but worse than the herringbone gears projected in the group. It has been revealed that this type of gears may have many significant areas of use in the industry, especially oil pumps, if their manufacturing is simplified.Keywords: Curved involute profile gears, manufacturing methods, CNC milling machines, finite element, CATIA, ANSYS.