Konik Dişli Çarklar. Prof. Dr. Mehmet Fırat 89

Transkript

1 Prof. Dr. Mehmet Fırat 89

2 Konik Dişli Çarklar Hareketi, ekseni döndüren milin ekseni ile kesişen başka bir mile aktarmak ve gerektiğinde hız dönüşümü de sağlamak amacı ile kullanılan mekanizmalar konik dişli çark mekanizmalarıdır. Eksenler arası açı genellikle Σ=90 olmakla beraber, büyük veya küçük de olabilir. Bir konik dişli çark mekanizmasında birbiri üzerinde yuvarlandığı varsayılan koniler yuvarlanma konileridir Prof. Dr. Mehmet Fırat

3 Birbiri üzerinde kaymadan yuvarlanan kesik konilerden oluşan dişli çark mekanizmalarıdır. Çarklar genellikle ϕ = 90 açıyla birbirini kesen eksenlere sahiptirler. Bunun dışında 90 den büyük veya küçük eksen açılarıyla da kullanılabilirler. Eksenleri kesişmeyen konik dişli çarklara hypoid mekanizma olarak adlandırılır. Hypoid dişli çarklarda diş genişliği yönünde ek kaymalar ortaya çıktığından (kaymalı yuvarlanma) eksenleri kesişen çarklara göre verimleri düşüktür. Konik dişli çark Hypoid konik dişli çark Prof. Dr. Mehmet Fırat 91

4 Dişlerin çark eksenine göre duruşları göz önüne alınarak konik çarklar; b) düz dişli, c) helisel dişli, d) eğri dişli, e) ok dişli olarak adlandırılırlar. Prof. Dr. Mehmet Fırat 92

5 Konik dişliler montaj ve yataklama hatalarına karşı, silindirik alın dişli çarklara göre daha duyarlıdırlar. Montaj esnasında yapılacak eksenel kayma ve konumlandırma hataları, milin sehim yapmasına ve bu yüzden de dişlinin kenarlarında aşırı zorlanmalara sebep olur. Bu sebeple, hatasız dişli profilinin üretilmesi ve montajı çok önemlidir. Prof. Dr. Mehmet Fırat 93

6 Konik dişli çark geometrisi ve kinematiği Prof. Dr. Mehmet Fırat 94

7 Konik Dişli Çark Mekanizmasının Boyutları Taksimat konisinin büyüklüğüne bağlı olarak taksimat dairesi çapı ve modül genişlik boyunca değişir. Bu nedenle en büyük taksimat dairesi ile dış modül (m) ve en küçük çap ile iç modül (m i ) söz konusudur. Burada standart olan modül dış modüldür. Ayrıca diş genişliğinin ortasından alınan ve hesaplarda kullanılacak olan ortalama modül (m m ) vardır. Prof. Dr. Mehmet Fırat

8 ϕ 1, ϕ 2 :Yuvarlanma konilerinin tepe yarı açıları φ :Eksenler arası açı ϕ = φ 1 + φ 2 Hesaplarda ortalama modül (m 0 ) kullanılır.standart modül ise dış modül (m a ) dır. Bu tanımlara göre dış yuvarlanma dairesi (taksimat dairesi) çapı d a = m a.z ortalama yuvarlanma dairesi çapı d 0 = m 0.z olur. Dişli çarkın diğer büyüklükleri;diş yüksekliği h(ha,ho, ht),baş yüksekliği h b, taban derinliği h t belirlenirken dışta,ortada veya içte oluşuna göre modülde m a, m o veya m i olduğu gibi kullanılacaktır. Prof. Dr. Mehmet Fırat 96

9 ϕ 1, ϕ 2 :Yuvarlanma konilerinin tepe yarı açıları φ :Eksenler arası açı ϕ = φ 1 + φ 2 Çevrim Oranı: Eş çalışan 2 konik düz dişli çark için Prof. Dr. Mehmet Fırat 97

10 ϕ 1, ϕ 2 :Yuvarlanma konilerinin tepe yarı açıları φ :Eksenler arası açı ϕ = φ 1 + φ 2 Taksimat konisi uzunluğu: Eş çalışan 2 konik düz dişli çark için Prof. Dr. Mehmet Fırat 98

11 ϕ 1, ϕ 2 :Yuvarlanma konilerinin tepe yarı açıları φ :Eksenler arası açı ϕ = φ 1 + φ 2 Plan Dişli: Silindirik dişlilerdeki kremayer, konik dişlilerde, taksimat yüzeyi bir düzlem olan (2φ=π) plan dişlisine karşılık gelmektedir. Tepe yarı açısı φ=π/2 olunca konik dişlilerdeki taksimat konisi bir düzlemsel yüzeye dönüşmektedir Prof. Dr. Mehmet Fırat 99

12 ϕ 1, ϕ 2 :Yuvarlanma konilerinin tepe yarı açıları φ :Eksenler arası açı ϕ = φ 1 + φ 2 Eş Çarkın geometrisi: Diş genişliği (b): Diş genişliği, taksimat konisi uzunluğu R a ya yaklaştıkça sivrileştiğinden belli bir genişlikten sonrası pratikte bir yarar sağlamaz. Bu nedenle b< R a /3 olması tavsiye edilir. Modüllere bağlı olarak ise b < 10m o veya b < 8m a alınması uygun olur. Prof. Dr. Mehmet Fırat 100

13 Eşdeğer alın dişli: Bir konik dişlinin herhangi bir taksimat (yuvarlanma) çapındaki profili için eşdeğer alın dişli tanımlanabilir. Bu profil o noktadaki tamamlayıcı koni üzerindeki diş profillerinin yuvarlanma doğrusuna dik düzlemde açınımıyla elde edilir. En büyük (dış) yuvarlanma çapında bu profil d ac =d a /cosφ taksimat dairesi çapında, t a taksimatlı, z e =z/cosφ iş sayısında alın dişliye ait profildir. Prof. Dr. Mehmet Fırat 101

14 Eşdeğer alın dişli: Düz dişli konik çarklarda eşdeğer alın çarkının diş sayısı (eşdeğer diş sayısı) tamamlayıcı çarkın diş sayısına (teorik diş sayısı) eşittir. Böylece bir konik dişli çark mekanizması (z) bir alın dişli çark mekanizmasına indirgenmiş olur. Alın dişliler için verilen bağıntılar, z diş sayısı yerine ze eşdeğer diş sayısı konularak konik dişliler için aynen kullanılabilir. Prof. Dr. Mehmet Fırat 102

15 Konik Düz Dişli Çarkların Boyutlandırılması Prof. Dr. Mehmet Fırat 103

16 Prof. Dr. Mehmet Fırat 104

17 Çevrim Oranı Σ = δ = δ 01 + δ 01 ve OO 1 C ile OO 2 C dik üçgenlerinden: Σ = δ = 90 için; Prof. Dr. Mehmet Fırat

18 Konik Dişli Çark Mekanizmasının Boyutları Taksimat dairesi çapları: d 01 =m.z 1 d 02 =m.z 2 Ortalama taksimat dairesi çapları: d m01 =m m.z 1 d 02 =m m.z 2 Taksimat dairesi ile ortalama taksimat dairesi çapları arasında: d 01 =d m01 +b.sinδ 01 d 02 =d m02 +b.sinδ 02 Prof. Dr. Mehmet Fırat

19 Konik Dişli Çark Mekanizmasının Boyutları Diş yükseklikleri: Baş yüksekliği; h b1 =h b2 =m Taban yüksekliği; h t1 =h t2 =1,2m Diş yüksekliği; h=2,2m Baş dairesi çapları: d b1 =d h b1.cosδ 01 d b2 =d h b2.cosδ 02 Taban dairesi çapları: d t1 =d 01-2.h t1.cosδ 01 d t2 =d 02-2.h t2.cosδ 02 Buradan küçük olan değer kullanılır. Mukavemet Hesabı Buradan küçük olan değer kullanılır. Prof. Dr. Mehmet Fırat

20 Konik Dişli Çark Mekanizmasının Mukavemet Hesabı Diğer faktörler düz dişlilerdeki gibidir. Prof. Dr. Mehmet Fırat

21 Düz Konik Dişli Mekanizmasında Diş Kuvvetleri F n1 =F n2 ve F t1 =F t2 F r1 =F a2 ve F a1 =F r2 Prof. Dr. Mehmet Fırat