Analysis of Contact Stresses in Spur Gears by Finite Element Method

Authors : Abdullah AKPOLAT
Pages : 539-545
Doi:10.31590/ejosat.629155
View : 97 | Download : 12
Publication Date : 2019-12-31
Article Type : Research Paper
Abstract :Dişliler, endüstriyel uygulamalarda güç aktarmında kullanılan en kritik elemenlardan bir tanesidir. Düz dişliler ise paralel şaftlarda güç ve dönme harekerini aktarmada kullanılmaktadır. Düz dişliler en basit dişli çark çeşididir. Diş yüzeyindeki temas baskısı, malzemenin yüzey yorulmasına karşı dayanımını aştığı zaman dişli yüzeyinde karıncalanma şeklinde oluşmaktadır. Bu çalışmada statik şartlar altında, sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak, düz dişli çarklarda diş yüzeyindeki temas gerilmeleri incelenmektedir. Dişli çiftinin çalışması esnasında oluşan yüzey temas gerilmesinin değeri, dişli çarkın istenen gücü dişli yüzeyine kalıcı bir zarar vermeden iletebilmesi için önemlidir. Dişlilerdeki temas gerilmeleri son yıllardaki çalışmalarda önemli bir yer tutmuştur, ancak yine de bu temas gerilmelerine etki eden çeşitli parametrelerin anlaşılması için kapsamlı araştırmalar gerekmektedir. Bu parametreler arasında yüzey temas gerilmesini en çok etkileyenler; diş sayısı, modül ve diş genişliği sayılabilir. Bu çalışmada, düz dişli çarkların yüzeyindeki temas gerilmeleri, farklı parametrelerin etkisini görmek için, bir tanesi değiştrilip, diğerleri sabit tutularak, AGMA denklemleri ve sonlu elemanlar metodu (SEM) kullanılarak hesaplanmıştır. Dişli geometrileri bir projede hazırlanan bilgisayar programıyla elde edilerek SolidWorks katı modellemeye aktarılıp 2B dişli yüzeyleri elde edilmiştir. Bu dişli yüzeyleri kullanarak MSC SimXpert yazılımıyla SEM analizi için ağ oluşturulmuş, SEM analizleri ise MSC Marc yazılımıyla yapılmıştır. SEM ile elde edilen yüzey temas gerilimleri, teorik denklemlerle elde edilen sonuçlardan daha düşüktür ve fark yaklaşık yüzde 8’dir. Yüzey temas gerilmesi değerleri, geometrik parametrelerin (diş sayısı, modül, diş genişliği) artmasıyla azalmıştır. 
Keywords : Düz dişli çark, Yüzey temas gerilmesi, SEM, AGMA

ORIGINAL ARTICLE URL