Düz dişlilerden oluşan tork ayrım modelinde yük dağılımı ve doğrusal olmayan dinamik cevap karakteristiği


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: SÜLEYMAN EMRE CİVAN

Danışman: Cihan Demir

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Dişli titreşimi, gürültü, aşınma ve erken hasarlanma gibi nedenlerle aktarma organlarında önemli yer tutmaktadır. Literatürde dişli dinamiğindeki çoğu çalışma dişli çifti üzerine yapılmıştır; fakat tork ayrım, avare dişli kullanımı gibi birden fazla dişli çifti bulunan sistemlerde, dişli çiftleri arasındaki etkilerin de göz önüne alınması gerekmektedir. Tez kapsamında üretilen MATLAB® kodları ile dişli çifti rijitliği, sistem elemanlarının deformasyonu ile dişli temas kuvvetinin değişimi ve bunun sistem dinamik cevabındaki etkisi incelenmiştir. Dişli gövdesindeki ağırlık azaltma amaçlı boşaltmaların rijitliğe ve sistem dinamiğine olan etkisi sonlu elemanlar yazılımı ANSYS® de kullanılarak hibrit modellemeyle çalışılmıştır. Dişli çiftinde yapılan incelemeler tork ayrım modelinde üçüncü dişliden gelen etkileri de göz önüne alarak genişletilmiştir. Dişli temas yüzeyinde yük dağılımı şaft, dişli ve rulman gibi sistem elemanlarındaki yer değiştirmeler göz önüne alınarak analitik olarak modellenmiştir. Dişli çifti rijitliği sistem deformasyon etkileri göz önünde bulundurularak yığın parametre modeli ile hesaplanmıştır. Dişli çifti rijitliği parametrik olarak alınmış ve dişli dinamiği zamana bağlı ve doğrusal olmayan denklemlerle incelenmiştir. Hareket denklemleri Simulink®'te Runge-Kutta yöntemi ile zamana bağlı çözülmüştür. Tork ayrım modeli kapsamında her bir dişli çiftindeki dinamik iletim hatası ve kuvvet dağılım durumları incelenmiştir. Dişlilerin konumuna bağlı dişli çiftlerinin temasları arasındaki faz farkı için dişli geometrisi üzerinden analitik bir model önerilmiştir. Şaft sehimi, dişli gövdesinin burulma deformasyonu ve temas yüzeyleri arasındaki profil boşluğunun dişli yüzeyindeki yük dağılımında etkilidir. Dişli konumları pinyon şaftının sehimini etkilemektedir. Dolayısıyla dişli çiftleri arasındaki reaksiyon kuvvetleri ters yönde oluşursa dengelemeyle, dişli temasındaki ayrılmalar azaltılabilmektedir. Bu etki dişlilerin farklı konumları için reaksiyon kuvvetleri üzerinden incelenmiştir. Ayrıca, dişli gövdesindeki boşaltma ile gövdenin esnekliği artmakta; dişli çifti rijitliği azalmaktadır. Dişli gövdesi üzerinde farklı delik sayıları ve çember kalınlıkları kullanılarak, sırasıyla dönme yönündeki deplasman, burulma rijitliği ve sistem dinamik cevabı üzerindeki etkisi çalışılmıştır. Dişli gövdesinde açılan delik sayısına bağlı olarak burulma dişli çifti rijitliği zamana bağlı olarak dalgalanmakta ve harmoniklerin frekans değeri büyümektedir.