Experimental analysis of gearbox housing design

Abstract

Havacılık sanayisinin gelişmesiyle birlikte, mekanik parça tasarımlarının daha hafif ve dayanıklı olması amaçlanmaktadır. Tasarlanan parçalara bu bakış açısıyla yaklaşılması aynı ağırlıktaki parçaların daha sağlam ve dayanaklı hale dönüştürülmesine olanak sağlamaktadır. Bir çok endüstriyel uygulamada, dişli çarklar mekanik güç iletimi için kullanılmaktadır, bu dişli çarklar bir mil üzerinde rulmanlar ile desteklenerek yerleştirilir. Dişli çarklar çalışma esnasında titreşim ve gürültü oluştururlar. Titreşim ve gürültü miktarlarını iyileştirmek için ve de gövdenin daha rijit bir yapıya sahip olması için federli ve destekli gövde tasarımları yapılır.Titreşim ve ses dişli kutusunun kalite yönünden değerlendirilmesinde önemli bir faktördür ve bu etkilerin azaltılması dişli kutusu tasarımında arzu edilen bir durumdur. Dişlilerde oluşan titreşim ve gürültü yataklar üzerinden dişli kutusuna aktarılır. Bu noktada dişli kutusunun tasarımı ciddi bir öneme sahiptir. Bu araştırmada dişli kutusu tasarımında yapılabilecek iyileştirmeler ve bunların titreşime etkisi araştırılmıştır. Yapılacak tasarımlarda dişli kutusu ağırlıkları aynı tutularak titreşim seviyelerinin düşürülmesi amaçlanmıştır. Bu çalışma yapılırken dişli kutusunun dış ölçüleri tamamen aynı tutulacaktır, kullanılacak rulman dişli ve çevrim oranları da sabit tutulacaktır. Yapılacak değişikler sadece dişli kutusu gövdelerinin iç taraflarında feder ve rijitliği arttırıcı tasarım metodları uygulananarak yapılacaktır.

With developing aviation industry, mechanical parts have been designed lighter and more robust. This point of view to part design provides to design more rigid and lighter parts as protecting the same mass conditions. It is possible to produce more stiffener and lighter parts. In most industrial processes, gears are used for mechanical power transmission, which are placed in gearbox housing and supported between bearings through the shafts. Dynamic forces from the gears generates vibration and noise in gearbox. In order to reduce the noise and vibration, stiffened plate construction or tie pieces are frequently used for designing gearbox housings.Vibration and noise are broadly accepted as a measure of quality of gearboxes and reduction of them are demanded. In a mechanical power transmission gear system, the vibration generated at the gears is conducted to the gearbox housing, and this causes noise. The design of a gearbox is critical for the noise and vibration. In this research, the gearbox housing design influence on vibration has been researched. Designs have the same mass for each housings, the purpose of equating the mass is to observe vibration reduction as all the external dimensions of gearbox housing are equal. Housing designs are varied by changing inner wall thickness, ribs and inner surface area.