| Popis: |
Düz dişliler diğer dişlilerin karşılaştırıldığında en yüksek verime sahip olduklarıgörülür. Bu tür dişliler daha dar alanda kullanılabilir ve yataklara eksenel kuvvetuygulamaz. Düz dişlilerin yatak sistemleri diğer dişlilere göre daha basittir. Düzdişliler çalışma sırasında daha az ısı üretir ve imalatı daha basittir. Bu tür dişlilerinen büyük dezavantajları iletim hatası sayılır. İletim hatası birçok nedenden olabilir.En önemli nedeni iki dişli arasındaki esneklik katsayısının zaman ile değişimidir. Birçift dişli döndüğü zaman dişli ve çarkın değme oranına göre temas halinde olandişlerin sayısı ile + 1 ( =temas halinde olan dişlerin sayısı) arası değişir. Butemas halinde olan dişlerin sayısındaki değişiklik esneklik katsayısında büyükdeğişikliğe neden olur ve sonuçta iletim hatası oluşur. Araştırmacılar iletim hatalarınkaldırılması veya azalması için farklı yöntemler geliştirmişler. Bu çalışmada birkontrol yöntemiyle iletim hatasının etkisinin azaltılmasına çalışıldı. Bu yöntemdesistem kontrolcüsü dişli kutusunun çıkış milindeki hataları.Dişli tasarımında Solidworks'ta parametrik tasarım yöntemi kullanılmıştır. Buprogram vasıtası ile farklı ölçülerde, modüllerde, basınç açısı ve farklı diş sayısındadüz dişliler üretilebilir. Dişlilerin tüm değişkenleri konvansiyonel matematiksel vegeometrik denklemlere uyumlu tasarlanmıştır. Temel dairenin üzerinde çizileninvolute eğrileri, involute denklemlerle çizilmiştir. Dişlilerin esneklik katsayısı hemanalitik ve hem sayısal (sonlu elemanlar) yöntemlerle hesaplanmıştır; esneklikkatsayısı hesaplamaları malzemede depolanan enerji teorisi dayanır. Momentaltında oluşan eğilmenin miktarını ölçerek veya hesaplayarak yukarıdakiyöntemlerle esneklik katsayısı hesaplanmıştır. Analitik ve sayısal yöntemlerinsonuçları karşılaştırılmıştır.Dişli kutusunun çıkış milin hızını düzenlemek için kontrol sistemi yörünge izlemeteorisi kullanılmıştır. İletim hataları eğrisinin yörünge izlemesi eksik tahrikli sistemyöntemiyle yapılmıştır. Bu yöntemde giriş ve çıkış milleri algılayıcı le ölçülür.Sistemde PI denetleyici kullanılmıştır. Diş sayısı, temel daire çapı, malzeme, dişliağırlığı, geometri ve aktarma oranı gibi faktörler sistemin sonucunda etkilidir.Sonuçlar uygulanan eksik tahrikli sistem yönteminin dişli kutusunun çıkışının kararlıhale getirilmesinde etkin olduğunu göstermektedir. Bu kontrol yöntemi giriş torkunukontrol ederek çıkış mil hareketi oldukça düzenlenler ve iletim hatasını oldukçaazalıp ve titreşim ve gürültünün azalmasına da neden olur. Among many types of gears, spur gears have the highest efficiency. This type ofgears need less space than any other gears and they produce lower axial thrust.So, they have a much simple bearing system. Spur gears yield less heat, andmanufacturing of them is simpler than others. Transmission error (TE) is one of thedisadvantages of spur gearboxes. TE are caused by many factors, but the mostimportant factor is mesh stiffness variation. When a pair of gears are rotating,according to the value of contact ratio, the number of contact teeth are constantlychanging form to + 1 (m=minimum number of teeth in contact). This variationin the number of teeth in contact causes high changes in total stiffness. As a result,it causes transmission errors. Researchers have developed different methods toeliminate or minimize the transmission error. In this study, a control method hasbeen developed. In this method by using a control law, system can regulate outputof gearbox.Here, gear parametric design method is done in Solidworks program. It is possibleto generate different spur gears with different teeth numbers, module, tooth wide,and pressures angle. All parameters of gears are in accordance with conventionalmathematical and geometric equations of gear design. Involute curves on the basecircle are designed according to Involute equation. Also, typical spur gearbox isdesigned to have gear pair with real parameters.Gears mesh stiffness is computed by using both analytical and numerical (FiniteElement) methods. Mesh stiffness computation is based on the theory of energystored in the material. Deflection value is obtained based on the applied moment,and stiffness is calculated by using that method. The results of the analytical andfinite element methods are compared with each other.Control system design for regulation and linearization of gearbox output are doneaccording to the theory of trajectory tracking. Trajectory tracking of transmissionerror curve is done by the method of underactuated multibody system. In thismethod, output is measured by sensors. The system is linearized and the remaininglinear portion of the dynamics is controlled with a PI controller. Factors such as thenumber of teeth, gear base circle diameter, material, weight, geometry, andtransmission ratio are effective in system responses.The results show that the method of underactuated multibody system is effective inregulation gearbox output. When this control law is used to control the torque inputacting on the designed gearbox, the output will be quite uniform, transmission errorwill be minimized, and vibration and noise will be decreased. 129 |
