A Theoretical research into effects of tooth profile and assembly errors on the helical gear performance

Abstract

oz DİŞ PROFİL VE MONTAJ HATALARININ HELİS DIŞLI PERFORMANSINA ETKİLERİ ÜZERİNE TEORİK ARAŞTIRMA KÜTÜK, M. Akif Doktora Tezi, Mak. Müh. Böl. Tez Yöneticisi: Doç. Dr. Nihat YILDIRIM Nisan 2003; -176 Sayfa Bu tezde, genel dişli hatalarının helis dişli performansı üzerine etkileri çalışılmıştır. İncelenen hatalar; adım hatası, montaj hatası ve basınç açısı hatasıdır: Helis dişli modellemede ince dilim teorisi kullanılmıştır. Modellemeye, he&s dişlinin temas boyunca ve yüzey boyunca olan peklik değişimi de dahil edilmiştir. Helis dişli diş profilleri, hataların olması ve olmaması durumlarında- yüksek performans için optimize edilmiştir. Performans göstergesi olarak `iletim hatası` kullanılmıştır, çünkü dişlinin çalışması esnasında kinematik hataya, yüksek dinamik yüklere, titreşim ve gürültüye iletim hatası sebep olur. Düz ve helis dişli diş profillerinin en az iletim hatası için tasarlanması amacıyla bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Çalışmanın sonuçlan literatürde bulunan önceki çalışmalarla kıyaslanmış ve tatmin edici uyuşma gözlenmiştir. Profil tasarım parametreleri ola» profil kırma miktarının (öt) ve profil kırma uzunluğunun (er) dişli boyutlarıyla değişimi incelenerek, ar ve er için helis dişli profil tasarım formülleri türetilmiştir. Anahtar Kelimeler: Helis DişK, İletim Hatası, Profil İyileştirilmesi, Dişlilerde Gürültünün Azaltılması iv

ABSTRACT A THEORETICAL RESEARCH INTO EFFECTS OF TOOTH PROFILE AND ASSEMBLY ERRORS ON THE HELICAL GEAR PERFORMANCE KÜTÜK, M. Akif Ph.D. in Mechanical Eng. Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Nihat YILDIRIM April 2003, 176 pages Effects of common gearing errors on helical gear performance are studied in this thesis. Pitch error, misalignment and pressure angle error are investigated errors. Thin slice theory is used for modelling the helical gear. Stiffness variation of the helical gear tooth pair, along contact length and along facewidth, is included in the model. Helical gear profiles are optimised for higher performance values for both existence of errors and error-free conditions. Transmission error is used as a performance indicator, as it causes kinematic inaccuracy and high dynamic loads, vibration and noise during operation. A computer program have been developed for design and analyses of spur and helical gear tooth profile for minimum transmission error. Outcomes of the study are compared with available literature and satisfactory agreement is observed. Analysing the variation of profile design parameters, amount of relief (or) and extent of relief (er), with geometric parameters; general helical gear profile design formulas for or and er are derived. Keywords: Helical Gear, Transmission Error, Profile Modification, Gear Noise Reduction iii