A Study on tooth contact and stress analyses of gears

Abstract

ÖZET Sunulan bu çalışmada endüstride yaygın olarak kullanılan dişli çarklarda iş görmezlik nedenlerinden biri olan diş deformasyonu veya kırılma üzerinde durulmuştur. Böyle istenmeyen bir durumun önceden kestirilerek bundan kaçınılması önemlidir. Modern endüstrilerdeki bu durum bu işlemin hisli ve doğru olmasını gerektirir, bu nedenle altı serbestlik dereceli üçgen elemanlı Sonlu Elemanlar analizi kullanılmıştır Program çalıştırıldığında alınan sonuçlara göre en büyük gerilmeler diş dibi kesitinde ve yüzeyde veya hemen yüzeyin altında meydana gelmektedir. Çalışma sadece evolvent profil ile sınırlandırılmıştır. SO, 30, 50,100 ve 160 diş sayıları ve 15, SO, 25 derece kavrama açıları için elde edilen değerler literatürde sunulan değerler ile mukayese edildiğinde sonuçların birbirine yakınlığı görülmektedir.Etkili gerilmelerin hesabında yaygın olarak kullanılan metodlarda tehlikeli bir kesit ve böyle bir gerilmenin varlığı söz konusudur. Bu çalışmada geliştirilen program ile ise profilin herhangi bir noktasındaki gerilmenin değerini görmek mümkündür.

SUMMARY In this study, tooth breakage which is one of the reasons for gear failures, has been investigated on the gear wheels used widely in technological fields. It is important to predict this unexpected situation and avoid it. The situation in modern industry demands that this process is fast and accurate, for this reason The Finite Element Method analysis having triangular elements with 6 degrees of freedom has been used. According to the results, the highest stresses exist on filled surface or beneath the surf ace. This study includes only the gears having an involute profile. When results obtained for gears with the tooth numbers of 20, 30, 50, 100, 160 and with the pressure angles 15°, 20°, 25° have been compared with the values in existing literature, the similarity of the results can be noticed. By using other methods, only dangerous stresses and dangerous cross sections can be calculated, but the value of the stresses at any point of the tooth profile can also be calculated by using the program developed during this study. -x-