Bir dişli iki oluşan mekanik bir sistemdir ya da daha fazla dişli hizmet veren tekerlekler:
Hareket iletimi durumunda, iki dişli tekerlek birbiriyle temas halindedir ve engeller aracılığıyla gücü iletir. Bir dişli bir pinyondan oluşur , buna tek tekerlek veya en küçük tekerlek ve bir tekerlek, kremayer , taç veya vida diyoruz . İkiden fazla dişli çark mevcut olduğunda, bir dişli takımından söz ederiz.
En yaygın profil, genellikle genel mekanikte kullanılan bir daire profilinin kıvrımıdır ; episikloid profil en sık saat mekanizmalarında kullanıldı, çünkü az sayıda diş için diş tabanda daha kalındır.
Farklı diş türleri vardır:
Aynı şekilde, birkaç çeşit dişli vardır:
Bilinen en eski dişli mekanizması Antikythera Makinesidir .
In yapımcılığı ile karıştırılmamalıdır mobil montaj a, tekerleğin onun üzerine monte pinyon .
Dişli, sekiz basit makineden biridir . Dişliler, saatçilikten ağır sanayideki dişli kutularına kadar , mekaniğin tüm dallarında hareketleri iletmek için kullanılmaktadır . Serviste doğru montaj ve yağlama koşullarında genellikle %95'in üzerinde olduğu için şanzıman çok iyi bir yakıt verimliliği ile yapılır.
"Dişli oranı" ve " şanzıman oranı " adlarıyla da bilinen giriş ve çıkış arasında elde edilen açısal hız oranı , yalnızca temas halindeki tekerleklerin diş sayısına bağlıdır. Aynı zamanda , tekerlek tellerinin oranına ve a fortiori tekerleklerin çaplarına (en yakın işarete) eşittir .
Büyük merkez mesafeli şanzımanlar için parçaların boyutuna göre zincir , kayış veya kademeli dişliler tercih edilecektir .
Makalenin geri kalanında aşağıdaki terimler kullanılmıştır:
Belirli özelliklere sahip birkaç diş türü vardır. Hemen hemen tüm şekillerin eşlenik olduğu söylenir: dönme sırasında, dişler sagital bir düzlemde temas halinde kalır ve bu temas noktasının yeri düz bir çizgi olduğunda, dişlerin profilleri bir daireyi içine alır. Kayda değer bir istisna, bazen "Fisher" olarak da adlandırılan ve iki diş arasındaki temasın profil boyunca "dakik" bir süre için yapıldığı "Novikov" dişlisidir.
Bu, güç aktarımı için neredeyse evrensel olarak kullanılan profildir. Dairenin involüt bir üzerindeki bir noktanın yörünge hattı bir kaymadan rulo daire . Çapı d b olan bu daireye "temel daire" denir . (= D ilkel * cos (α)) İnvolütün varlık bölgesi, temel daire ile sonsuz arasında bulunur . Temel çemberin içinde involüt yoktur. Bu nedenle, onu oluşturan dişlerin taban daireleri içinde bir dişli işlevi yapmaya çalışmak gerekli değildir.
Aynı dişlinin iki tekerleği ile ilişkili iki temel çemberi ele alırsak, iki çember üzerinde aynı anda bir çizgiyi kaydırmadan yuvarlanmak mümkündür. Bu nedenle dairelerin noktalarının çevresel hızları doğrununkilerle aynıdır. Çizgi üzerindeki bir nokta (geçiş noktası) her iki tekerlekte de diş yan tarafını oluşturacaktır.
Klasik vitesÇizgi dairelerin merkezleri arasından geçerse, klasik dişliyi alırız. Tekerlekler daha sonra ters yönde döner ve aktarım oranı çaplara bağlıdır. Harici olduğunda, dişlinin paradoksal olduğu söylenir ve tekerlekler aynı yönde döner.
Geleneksel dişlilerde ve daha özel olarak standart dişlilerde, taban daireleri, iç düz çizgi, eksenlerden geçen düz çizgiye dik olan bir basınç açısı a oluşturacak şekilde bir araya getirilir. Standarda bağlı olarak α, eski dişliler için 20 ° veya 14,5 °'dir .
Dişler , dişlinin optimum verimine katkıda bulunan, dişlerin kayma hızlarının minimum olduğu, "geçiş noktası" olarak adlandırılan nokta I çevresindeki bir alanla sınırlıdır . İki diş kenarı, iki iç teğet dikkate alınarak elde edilir.
Bir dişten diğerine uygulanan kuvvet ikiye ayrılabilir: torku ileten teğetsel (faydalı) ve tekerlekleri uzaklaştırma eğiliminde olan bir radyal (parazit). Küçük bir basınç açısı, bu parazitik itme kuvvetini sınırlama avantajına sahiptir, ancak kırılgan bir diş şekli verir. Öte yandan, yüksek bir basınç açısı kısa dişler verir ve bu nedenle daha dirençlidir, ancak akslar üzerinde çok fazla kuvvet oluşturur.
paradoksal dişliParadoksal dişli aynı yönde dönen iki tekerlekli bir dişlidir; belirli diferansiyellerde kullanılır (Renault'da mühendis olan Mercier diferansiyel gibi). Dişlerdeki yüksek göreceli kayma hızları, aracın tekerlekleri zeminde aynı kavramaya sahip olmadığında diferansiyelin kısmi “kilitlenmesine” izin verir. Kesin konuşmak gerekirse, harekete karşı direnç engelle değil, sürtünme ile elde edildiğinden, bu bir engelleme meselesi değildir . Dişlerin birbirine geçmesini sağlamak için genellikle dişleri farklı radyal düzlemlerde düzenlemek veya helisel dişe başvurmak (sürekli çözüm) gereklidir .
Diş şekli oluşturucu, dönme eksenine paralel bir çizgidir. Bu en yaygın diş çıkarma türüdür. Tüm genel mekanik uygulamalarda kullanılır. Gerçekten de maksimum eforun iletilmesini sağlayan sistemdir. Ancak, ana kusuru gürültülü olmasıdır.
sarmal dişlerDiş şekli oluşturucu , dönme ekseniyle aynı eksene sahip sarmal bir çizgidir . Bu tip diş açma, daha az titreşim yaratarak düz dişlere göre daha sessiz olma avantajına sahiptir. Helisel dişler, aynı anda temas halinde olan diş sayısının sabit olmasını sağlayarak, daha büyük kuvvetlerin iletilmesini ve her şeyden önce titreşimleri ve gürültüyü azaltmayı mümkün kılarak, iletim davranışını artırmayı mümkün kılar.
Öte yandan, bu tür dişler , yoğunluğu dişlerin eğim açısına bağlı olan eksenel bir kuvvet oluşturur . Rulmanlar veya rulmanlar bu çalışmayı bir büyüklükte olmalıdır. Paradoksal dişlinin çok özel durumu dışında, paralel eksenli dişliler için pervaneler, dişlerin birbirine geçebilmesi için zıt yönlerde olmalıdır.
balıksırtı dişlilerCharles Renard tarafından icat edilen ancak André Citroën tarafından patenti alınan bir balıksırtı diş veya " Citroën " diş , aynı boyutlarda iki sarmal dişten oluşur, ancak tertibat üzerindeki eksenel kuvveti ortadan kaldırmak için zıt yönlerde sarmallardan oluşur. Teorik açıdan çekici olmasına rağmen, bu tip diş açma pratikte, iki helisin kesiştiği noktada profil net olmadığında üretilmesi karmaşıktır; bu nedenle elde etmek pahalıdır. Bazı üreticiler, iki pervanenin kesiştiği noktada kesme aletlerinin kolayca serbest bırakılmasını sağlamak için merkezi bir oluk işler; oluk ayrıca yağlayıcının tahliyesini kolaylaştırır, böylece çalışma sıcaklığının düşürülmesini mümkün kılar. Balıksırtı dişler ağırlıklı olarak ağır sanayide kullanılmaktadır. Bu durumda, genellikle birbiriyle ilişkili iki karşıt pervane dişlisi ve daha nadiren monoblok tekerleklerdir. Aynı zamanda havacılıkta da bulunabilir, örneğin bir PW100 tipi turbopropun redüksiyon dişlisinde .
Sonsuz dişlilerSonsuz dişli, "sonsuz dişli ve sonsuz" olarak adlandırılan bir sonsuz ve eşlenik sonsuz dişliden oluşan bir sol dişlidir . Vidanın profili genellikle trapez şeklindedir.
Çoğu durumda, bu cihaz "geri döndürülemez", yani vida tekerleği sürebiliyorsa, tekerlek sürtünme ve vidalı pervanenin açısı nedeniyle tekerlek onu süremez. Bu yön, özellikle kendi kendine açamayan bir vinci kontrol etmek için ilginçtir . Bir olarak rolü hız düşürücü sadece iki elemanları ile ve küçük bir alan içinde ve bu çok yüksek dönüş oranı (: 1: 500-1 10) izin verdiği için, aynı zamanda çok ilginç 90 ° açı iletimi . Maliyetle bir konik dişliden çok daha düşük verimliliğe sahiptir. Ayrıca, belirli koşullar altında geri döndürülemezliği sağlamasını sağlayan bu düşük performanstır.
Aşağıdaki formüller standart dişler için geçerlidir.
ile:
dişli takımının aktarım oranı:
Uyarı : "r" ile gösterilen bir vitesin küçültme oranı, "i" ile gösterilen şanzıman oranının tersidir : i = 1 / rMetal parçalar için, dişler esas olarak malzemenin çıkarılması (işleme) ile üretilir. Çoğu zaman, bir alet (pinyon, kremayer veya freze bıçağı) ile kesilecek tekerlek arasında simüle edilmiş bir ağ oluşturmadır. Sonuç olarak, diş çıkarma modülü takım tarafından empoze edilir. Ağ oluşturma hareketi, işleme operasyonunda her durumda besleme hareketine katkıda bulunur. Kesme hareketi işleme bağlıdır.
Plastik parçalar için genellikle tek parçalar kesilir, ancak seri üretim için genellikle kalıplanır.
Modüller standartlaştırılmıştır. Ana değerler, ikincil değerler (parantez içinde) ve istisnai olarak izin verilen değerler (parantez içinde ve italik olarak ) vardır:
0.06 | (0.07) | 0.08 | (0.09) | 0.1 | (0.11) | 0.12 | (0,14) | 0.15 | (0.18) | 0,2 | (0,22) | 0.25 | (0,28) | 0,3 | (0,35) | 0,4 | (0,45) | 0,5 | (0,55) | 0,6 | (0.7) |
( 0.75 ) | 0,8 | (0.9) | 1 | (1,125) | 1.25 | (1.375) | 1.5 | (1.75) | 2 | (2.25) | 2.5 | (2.75) | 3 | ( 3.25 ) | (3.5) | ( 3.75 ) | 4 | (4.5) | 5 | (5.5) | 6 |
( 6.5 ) | (7) | 8 | (9) | 10 | (11) | 12 | (14) | 16 | (18) | 20 | (22) | 25 | (28) | 32 | (36) | 40 | (45) | 50 | (55) | 60 | (70) |
Sadece herhangi bir dişli yapmak mümkün değildir. İyi geçme koşulları, her bir tekerlek için diş sayısı seçimini sınırlar. Dikkate alınacak kriterler şunlardır:
dişler arasında girişim13 | 14 | 15 | 16 | 17 | |
13'ten 16'ya | 13'ten 26'ya | 13'ten 45'e | 13'ten 101'e | 14'ten ∞'ye |
Kremayer ve pinyon sistemi esas olarak bir dönme hareketini öteleme hareketine dönüştürmek veya bunun tersi için kullanılır. Bir dişli çark ( pinyon ) ve bir dişli çubuktan ( kremayer ) oluşur. Dişli çark dönerken, daha sonra ötelemede hareket eden çubuğun dişlerini hareket ettirir. Böyle bir mekanizma, otomobillerde direksiyon simidinin dönüşünü tahrik çubuklarının soldan sağa hareketine dönüştürmek için kullanılır. Bir kremayer ve pinyon sistemi ayrıca, lokomotif motoru tarafından tahrik edilen bir pinyonun raylara paralel olarak monte edilmiş bir kremayer ile birbirine geçtiği bir kremayer treninde kullanılır.
İki dişli çarkın eksenleri paraleldir.
Bu dişliler genellikle dişlinin giriş ve çıkışı arasında bir açı olması için kullanılır. Bu sistem, şanzımanın giriş ve çıkışı arasında dik bir açıya sahip olmak için (diferansiyel fonksiyonuna ek olarak) otomotiv diferansiyellerinde kullanılır.
Bir konik dişlinin dişli çarkı, ucunun çoğu kesilmiş ( kesik koni ) bir koni şeklindedir . İki konik dişli birbirine geçtiğinde, hayali köşeleri aynı noktayı işgal etmelidir. Eksenleri de bu noktada kesişerek, miller arasında keyfi doğrusal olmayan bir açı oluşturur. Ağaçlar arasındaki açı sıfır veya 180 derece dışında herhangi bir şey olabilir, genellikle 90 derecedir.
İki dişli çarkın eksenleri aynı düzlemde değildir. Bu özellikle sol helisel dişliler, hipoid dişliler ( konik dişlilerle karıştırılmamalıdır ) ve hatta tekerlek ve sonsuz dişli için geçerlidir.
Konik dişli
Sol vites
Konik dişli
Tekerlek ve solucan
Eşzamanlı veya paralel eksenli bir dişlidir. Eski bir ağ sistemidir. Bir " fener " girişinde ( iğler veya silindirler tarafından çevrede aralıklı iki disk) ve bir " çıkrık " çıkışında (iğ veya allukon şeklinde tork alıcıları ile donatılmış) oluşur.
Saat sistemlerinde parçalar metaliktir; ancak yel değirmenlerinin mekanizmalarında , fenerler ve alluchonlar çoğunlukla ahşaptan yapılır: aşınma veya kırılma durumunda değiştirme daha kolay ve daha ekonomiktir.
Fener ve büyük çıkrık
Bir yel değirmeninin kalbinde fener pinyonu
yel değirmeni
çan kulesi
Bir dişli treni, dişlilerin bir kombinasyonudur.
Azaltma oranı, tahrik edilen tekerleklerin diş sayısının tahrik edilen tekerleklerin sayısına bölünmesiyle bulunur. Dır-dir :
İle:
Bunlar, iki gezegen etrafında dönen bir gezegen taşıyıcısına monte edilmiş uydulardan oluşan sistemlerdir . Bu nedenle, başka bir sabite göre üç hareketli elemana sahiptirler. Diferansiyel sistemlerde olduğu gibi kullanılırlar .
Bir elemanı bloke ederek, aynı geometriye sahip, hareketsiz hareketli elemanlar arasında farklı indirgeme oranları elde edilir. Bu aynı zamanda “otomatik” dişli kutularında da kullanılan prensiptir .
Bu trenler mekanikte yaygın olarak kullanılmaktadır, çünkü makul boyutta parçalar ve kabul edilebilir verimler (aşama başına %98) ile yüksek indirgeme oranları sağlayabilirler. Ek olarak, geometrileri genellikle giriş milinin çıkış mili ile eş eksenli olduğu bir konfigürasyonla sonuçlanır. Elektrik motorlarıyla uyumlu olan episiklik redüktörler ticari olarak temin edilebilir (bu nedenle dişli motorlar haline gelir ).
Prensipte, küresel dizi episiklik diziye yaklaşır. Dişliler koniktir ve bu nedenle bir küre üzerinde düzenlenmiş gibi görünmektedir. Motorlu taşıtların tahrik akslarının diferansiyelinin geometrisidir. Açı iletim işlevi, azaltma ve diferansiyel işlevi kolayca birleştirirler.
Dişler iki şekilde zarar görebilir:
Olarak teknik resim , dişlilerin temsil basitleştirme uğruna kodlandırılmıştır. Çizimin kendisini diyagramdan ayıracağız.
Konik bir çiftin gerçekçi çizim alıştırması. Sadece kısmi kısımlar sözleşmeye saygı gösterir.
Şaftlı bir pinyonun tanım çizimi.
Bir dişli kutusunun genel çizimi.
Bir planet dişli takımının eksenel görünümünde standartlaştırılmış diyagram .
Gelen yüksek hızlı iletimi , dişlerdeki güç kayıpları önemlidir. Gerçekten de, mekanizmanın düzgün işleyişi üzerinde doğrudan bir etkiye sahiptirler ve bu nedenle, özellikle aşağıdakiler olmak üzere çeşitli aşamalarda dikkate alınmaları gerekir:
Yukarıdaki aşamalar sırasında güç kayıplarının dikkate alınması şunları sağlar:
Genel olarak, dişli şanzımanlarındaki ana güç kaybı kaynakları şunlarla ilgilidir:
Dişli, endüstride yaygın bir semboldür .
Bu nedenle, örneğin mevcut Laos arması üzerinde, Vietnam arması ve eski ile Burma arması (1974 ve 1988 arasında, sosyalist dönemde). Aynı zamanda Mulhouse şehrinin arması üzerindedir .
École centrale de Lyon'un yanı sıra Havacılık Teknikleri ve Otomobil İnşaatı Yüksek Okulu'nun (2015'e kadar ESTACA) ve École polytechnique de Montréal'in logosunda da dişli bir tekerlek bulunur .
Rotary amblemi , enerji aktarımının bir sembolü olan 24 dişli bir dişli çarktır.
13 Eylül 2013, Cambridge Üniversitesi'nden iki İngiliz araştırmacı , kambur ağustosböceği larvasının bir sıçrama sırasında iki bacağını senkronize etmesine izin veren bir donanıma sahip olduğunu keşfetti .