Bir dişli, torku iletmek için başka bir dişli parça ile birbirine geçen, dairesel bir makine parçasıdır. Dişlilerin bir avantajı, kaymayı önleyen bir mekanizmaya sahip olmasıdır.
Dişli, eşit aralıklı dişlerin silindirik veya konik yüzeyler etrafında kesildiği bir tür makine elemanıdır. Bu elemanların bir çiftini birbirine kenetleyerek, dönüş ve kuvvetleri tahrik milinden, tahrik edilen mile aktarmak için kullanılırlar.
Dişliler şekillerine göre sarmal, sikloid ve trokoid dişliler olarak sınıflandırılabilir. Mil konumlarına göre de paralel milli dişliler, kesişen mil dişlileri ve paralel olmayan ve kesişmeyen mil dişlileri olarak sınıflandırılabilirler. Dişlilerin tarihi eskidir ve dişlilerin kullanımı Arşimet‘in yaşadığı dönemlerde de kullanılıyordu.
Neden Dişlileri Kullanmalısınız?
Dişliler, dönüşü bir eksenden diğerine iletmek için kullanılan çok kullanışlı bir aktarım mekanizmasıdır. Daha önce de belirtildiği gibi, bir milin çıkış hızını dişlilerle değiştirebilirsiniz. Diyelim ki dakikada 100 devirde dönen bir motorunuz var ve sadece dakikada 50 devirde dönmesini istiyorsunuz. Çıkış milinin motor devrinin yarısında dönmesi ve hızı azaltması (ve ayrıca torku artırmak) için bir dişli sistemi kullanabilirsiniz. Dişliler, yüksek yük durumlarında yaygın olarak kullanılır, çünkü dişlinin dişleri, bir milin hareketinin daha ince, daha gizli bir şekilde kontrol edilmesini sağlar. Bu, dişlilerin çoğu kasnak sistemine göre bir avantajıdır.
Dişli Parçaları
Aşağıda listelendiği gibi, dişlilerle ilgili birkaç farklı terim vardır. Dişlilerin birbirine geçebilmesi için çap aralığı ve basınç açısı aynı olmalıdır.
Eksen: Şaftın içinden geçtiği dişlinin dönüş eksenidir.
Dişler: Diğer dişlilere dönüşü iletmek için kullanılan dişlinin çevresinden dışarı doğru çıkıntı yapan pürüzlü yüzlerdir. Bir dişlideki diş sayısı bir tam sayı olmalıdır. Dişliler, yalnızca dişleri birbirine geçtiğinde ve aynı profile sahip olduğunda dönüşü iletir.
Pitch Circle: Dişlinin “boyutunu” tanımlayan dairedir. Birbirine geçen iki dişlinin hatve daireleri, iç içe geçebilmeleri için teğet olmalıdır. Eğer iki dişli, bunun yerine sürtünme ile sürülen iki disk olsaydı, bu disklerin çevresi hatve dairesi olurdu.
Hatve Çapı: Hatve çapı, dişlinin çalışma çapını, yani hatve dairesinin çapını ifade eder. Adım çapını, iki dişlinin ne kadar uzakta olması gerektiğini hesaplamak için kullanabilirsiniz: İki adım çapının toplamının 2’ye bölümü, iki eksen arasındaki mesafeye karşılık gelir.
Çap Aralığı: Diş sayısının hatve çapına oranı. İki dişlinin birbirine geçmesi için aynı çap aralığına sahip olması gerekir.
Dairesel Hatve: Hatve dairesi boyunca ölçülen, bir diş üzerindeki bir noktadan bitişik diş üzerindeki aynı noktaya olan mesafesidir. (böylece uzunluk bir çizgiden ziyade yayın uzunluğudur).
Modül: Dişli modülü, basitçe dairesel adımın pi’ye bölümüdür. Rasyonel bir sayı olduğu için bu değerin işlenmesi dairesel adımdan çok daha kolaydır.
Basınç Açısı: Bir dişlinin basınç açısı, hatve dairesinin yarıçapını tanımlayan hat ile hatve dairesinin bir dişi kestiği nokta ile o noktada o dişe teğet olan hat arasındaki açıdır. Standart baskı açıları 14,5, 20 ve 25 derecedir. Basınç açısı, dişlilerin nasıl temas ettiğini ve kuvvetin diş boyunca nasıl dağıldığını etkiler. İki dişli birbirine geçme için aynı temas açısına sahip olmalıdır.
Farklı Dişli Türleri
Aşağıdakiler gibi birçok farklı dişli türü vardır:
Düz dişli.
Helisel Dişli.
Dişli çark.
Konik Dişli.
Spiral Konik Dişli.
Sonsuz vida dişlisi.
Çift Helisel Dişli
Balıksırtı Dişli
hipoid dişli
Gönye Dişlisi.
Sonsuz Dişli.
İç dişli
Mekanik tasarımlarda gerekli kuvvet aktarımını sağlamak için dişli tipleri arasındaki farklılıkları doğru anlamak gerekir. Genel tipi seçtikten sonra bile, boyutlar (modül, diş sayısı, helis açısı, yüzey genişliği vb.), hassas kalite standardı, diş taşlama ihtiyacı ve/veya ısıl işlem gibi faktörleri dikkate almak önemlidir.
1. Düz Dişli
Düz dişliler , en popüler hassas silindirik dişli türlerinden biridir. Bu dişliler, bir mile uyan merkezi bir deliğe sahip bir silindir gövdesinin çevresine yerleştirilmiş düz, paralel dişlerden oluşan basit bir tasarıma sahiptir. Birçok varyantta, dişli, dişli yüzünü değiştirmeden deliğin etrafındaki dişli gövdesini kalınlaştıran bir göbek ile işlenir. Düz dişlinin bir kama veya kamalı mile oturmasını sağlamak için merkezi delik de açılabilir.
Düz dişliler, mekanik uygulamalarda bir cihazın hızını artırmak veya azaltmak veya bir dizi eşleştirilmiş dişli aracılığıyla hareketi ve gücü bir milden diğerine ileterek torku çoğaltmak için kullanılır.
Düz dişliler, mekanik bir kurulumda hareketi ve gücü bir şafttan diğerine aktarmak için kullanılır. Bu aktarım, makinelerin çalışma hızını değiştirebilir, torku çoğaltabilir ve konumlandırma sistemlerinin ince ayarlı kontrolüne izin verebilir. Tasarımları, onları daha düşük hızlı operasyonlar veya daha yüksek gürültü toleransına sahip operasyonel ortamlar için uygun hale getirir.
2. Helisel Dişli
Helisel dişliler, eğimli diş izine sahip bir tür silindirik dişlidir. Düz dişlilerle karşılaştırıldığında, daha büyük bir temas oranına sahiptirler ve sessizlikte ve daha az titreşimde mükemmeldirler ve büyük kuvvet iletebilirler. Bir çift sarmal dişli aynı sarmal açısına sahiptir ancak sarmal eli zıttır.
Helisel dişliler ve düz dişliler en yaygın dişli tiplerinden ikisidir ve aynı uygulamaların çoğunda kullanılabilir. Düz dişlilerin üretimi basit ve ucuzdur, ancak helisel dişliler düz dişlilere göre bazı önemli avantajlar sunar.
Helisel dişlinin dişleri bir açıyla (dişlinin eksenine göre) ayarlanır ve bir sarmal şeklini alır. Bu, dişlerin kademeli olarak birbirine geçmesine izin verir, nokta teması olarak başlar ve bağlantı ilerledikçe hat temasına dönüşür.
Düz dişlilere göre helisel dişlilerin en göze çarpan faydalarından biri, özellikle orta ila yüksek hızlarda daha az gürültü olmasıdır. Ayrıca helisel dişlilerde birden fazla diş her zaman ağ içindedir, bu da her bir dişe daha az yük binmesi anlamına gelir. Bu, kuvvetlerin bir dişten diğerine daha yumuşak geçişiyle sonuçlanır, böylece titreşimler, şok yükleri ve aşınma azalır.
3. Dişli Rafı
Düz bir yüzey veya düz bir çubuk boyunca eşit mesafelerde kesilen aynı büyüklükte ve şekilli dişlere dişli kremayer denir. Dişli rafı, hatve silindirinin yarıçapı sonsuz olan silindirik bir dişlidir. Silindirik bir dişli pinyon ile iç içe geçerek dönme hareketini doğrusal harekete dönüştürür.
Dişli kremayerleri genel olarak düz dişli kremayerler ve helisel dişli kremayerler olarak ikiye ayrılabilir, ancak her ikisinin de düz dişli hatları vardır. Dişli raflarının uçlarını işleyerek, dişli rafları uçtan uca bağlamak mümkündür.
4. Konik Dişli
Konik dişli, dik veya açılı olarak kesişen şaftlar arasında mekanik enerjiyi veya şaft gücünü aktarmak için kullanılan dişli bir döner makine elemanıdır. Bu, şaft gücünün dönme ekseninde bir değişikliğe neden olur. Bu işlevin yanı sıra, konik dişliler, açısal hız üzerinde ters etki yaratırken torku da artırabilir veya azaltabilir.
Bir konik dişli, kesik bir koni olarak hayal edilebilir. Yan tarafında, kendi diş seti ile diğer dişlilere kenetlenen dişler frezelenir. Mil gücünü ileten dişliye tahrik dişlisi, gücün iletildiği dişliye ise tahrik dişlisi denir. Sürücünün ve tahrik edilen dişlinin diş sayısı, mekanik bir avantaj sağlamak için genellikle farklıdır. Tahrik edilen dişlinin sürücü dişlisine diş sayısı arasındaki oran, dişli oranı olarak bilinirken, mekanik avantaj, çıkış torkunun giriş torkuna oranıdır.
5. Spiral Konik Dişli
Spiral konik dişliler, kavisli diş hatlarına sahip konik dişlilerdir. Daha yüksek diş temas oranı nedeniyle, verimlilik, dayanıklılık, titreşim ve gürültü açısından düz konik dişlilerden üstündürler. Öte yandan, üretilmeleri daha zordur.
Ayrıca dişler kavisli olduğu için eksenel yönde itme kuvvetlerine neden olurlar. Spiral konik dişlilerde burulma açısı sıfır olana sıfır konik dişli denir.
6. Vida Dişlisi
Vidalı dişliler, paralel olmayan, kesişmeyen miller üzerinde 45° büküm açısına sahip bir çift aynı el helisel dişlisidir. Diş teması nokta olduğu için yük taşıma kapasiteleri düşüktür ve büyük güç aktarımlarına uygun değildirler.
Güç diş yüzeylerinin kayması ile iletildiği için vida dişlileri kullanırken yağlamaya dikkat etmek gerekir. Bir dizi dişin kombinasyonlarında herhangi bir kısıtlama yoktur.
7. Çift Helisel Dişli
Çift helisel dişliler, aralarında bir boşluk bulunan iki helisel yüzün yan yana yerleştirildiği bir helisel dişli çeşididir. Her yüz aynı, ancak zıt sarmal açılara sahiptir.
Çift helisel dişli takımının kullanılması, itme yüklerini ortadan kaldırır ve daha fazla diş örtüşmesi ve daha düzgün çalışma imkanı sunar. Helisel dişli olarak, çift helisel dişliler, kapalı dişli tahriklerinde yaygın olarak kullanılır.
8. Balıksırtı Dişli
Balıksırtı dişliler çift helisel dişliye çok benzer, ancak iki helisel yüzü ayıran bir boşlukları yoktur. Balıksırtı dişliler tipik olarak karşılaştırılabilir çift heliselden daha küçüktür ve yüksek şok ve titreşim uygulamaları için idealdir. Balıksırtı dişli takımı, üretim zorlukları ve yüksek maliyeti nedeniyle çok sık kullanılmamaktadır.
9. Hipoid Dişli
Hipoid dişliler, spiral konik dişliye çok benzer, ancak spiral konik dişlilerin aksine, kesişmeyen miller üzerinde çalışırlar. Hipoid düzende, pinyon dişliden farklı bir düzlemde ayarlandığından, miller, milin her iki ucundaki yataklar tarafından desteklenir.
10. Gönye Dişlisi
Gönye dişlileri hız oranı 1 olan konik dişlilerdir. Hız değiştirmeden güç aktarımının yönünü değiştirmek için kullanılırlar. Düz gönye ve spiral gönye dişlileri vardır. Spiral gönye dişlileri kullanırken eksenel yönde baskı kuvveti ürettikleri için baskı yataklarının kullanılması düşünülmelidir.
90° mil açılarına sahip olağan gönye dişlilerinin yanı sıra, diğer herhangi bir mil açısına sahip gönye dişlilerine açısal gönye dişlileri denir.
11. Sonsuz Dişli
Bir mil üzerinde kesilen bir vida şekli sonsuzdur. Çiftleşme dişlisi sonsuz vidadır ve kesişmeyen miller üzerinde birlikte bir sonsuz dişli olarak adlandırılır. Solucanlar ve sonsuz tekerlekler, silindirik şekillerle sınırlı değildir. Temas oranını artırabilen kum saati tipi vardır ama üretimi zorlaşmaktadır.
Dişli yüzeylerinin kayma teması nedeniyle sürtünmeyi azaltmak gerekir. Bu nedenle genellikle sonsuz vida için sert malzeme, sonsuz vida için yumuşak malzeme kullanılır. Kayar temas nedeniyle verim düşük olsa da dönüş düzgün ve sessizdir. Solucanın kurşun açısı küçük olduğunda kendi kendine kilitlenme özelliği oluşturur.
12. İç Dişli
İç dişliler, silindirlerin veya konilerin iç kısmında dişlere sahiptir ve dış dişlilerle eşleştirilmiştir. İç dişlilerin ana kullanımı, planet dişli tahrikleri ve dişli tipi şaft kaplinleri içindir. İç ve dış dişliler arasındaki diş sayısı farklarında, volüt paraziti, trokoid paraziti ve trimleme sorunları nedeniyle sınırlamalar vardır.
Ağdaki iç ve dış dişlilerin dönme yönleri aynı iken, iki dış dişli ağ içindeyken zıttır.
Dişlinin Avantajları
Dişli tahrikler, bir zincir sisteminden daha doğru zamanlama, daha az sürtünme kaybı ve gürültü ile aynı giriş gücü için geniş hız ve tork aralığı sağlar.
Dişli pozitif tahrik yapar; dolayısıyla minimum boşluk ile büyük hız oranı elde edilebilir.
Dişliler mekanik olarak güçlüdür, bu nedenle daha yüksek yükler kaldırılabilir.
Dişliler büyük HF iletimi için kullanılırlar.
Şaftların küçük merkez mesafesi boyunca hareketi iletmek için kullanılırlar.
Hızda büyük düşüş ve tork aktarımı için kullanılırlar.
Dişliler sadece yağlama gerektirir; dolayısıyla daha az bakım gerekir.
Dişli sistemlerini kullanarak paralel olmayan kesişen miller arasında hareket iletilebilir.
Pozitif tahrik için kullanılırlar, dolayısıyla hız oranı sabit kalır.
Uzun ömürleri vardır, bu nedenle dişli sistemi çok kompakttır.
Dişlilerin Dezavantajları
Büyük hızlar için uygun değildirler.
Hareketi büyük bir mesafe üzerinden iletmek için uygun değildirler.
Dişli çarkların birbirine geçmesi nedeniyle aşırı yükleme durumunda makinenin bir kısmı kalıcı olarak hasar görebilir.
Esneklikleri yoktur.
Dişli çalışması gürültülüdür.
Mekanik cihazlarda makine bileşenleri arasında hareket ve torku aktarmak için dişliler kullanılır. Kullanılan dişli çiftinin tasarımına ve yapısına bağlı olarak, dişliler hareket yönünü değiştirebilir ve/veya çıkış hızını veya torku artırabilir.
Eksenlerinin yönüne göre üç ana dişli kategorisi vardır. Yapılandırma: Paralel Eksenler / Düz Dişli, Helisel Dişli, Dişli Rafı, İç Dişli.
Modern Arabalarda Neden 6 Vites Vardır?
Her iki araç türünde de en yüksek vitesler, genellikle, örneğin otoyoldayken, daha yüksek hızlarda seyir için ayrılmıştır. 6. vitesin yararı, aracın 70mph’de seyahat ederken genellikle 5 ileri vitesle sınırlı olanlardan daha rahat hissetmesidir.
Bileşik Dişli
Bileşik dişli, birbirine sabitlenmiş bir dizi dişlidir. Sonuç olarak, aynı hızda dönerler. Bileşik dişliyi oluşturan dişlilerin boyutları genellikle farklıdır ve farklı sayıda dişe sahiptir. Bu, nihai çıktıyı hızlandırmak veya yavaşlatmak gerektiğinde kullanışlıdır.
İki Tekerlekli Araçlarda Hangi Şanzıman Kullanılır?
Çoğu manuel şanzımanlı iki tekerlekli araç, sıralı bir şanzıman kullanır. Çoğu motosiklet (scooterlar hariç) bir ayak değiştirme koluyla (artan bir şekilde beş veya altı vitese sahiptirler) vites değiştirir.
Dişli Örnekleri
Dişlilere sahip yaygın nesnelere örnek olarak dijital olmayan saatler, araçlar, matkaplar, manuel konserve açacakları ve bisikletler verilebilir. Dişlilerin bir başka kullanımı da “insan vücudunun fiziksel sınırlarını genişletmek”tir. Elektrikli tekerlekli sandalyeler ve asansörler dişlilere sahiptir.
Dişlilerin Kullanıldığı 4 Temel Unsur
Hız. Bir sistemin hızını verimli bir şekilde değiştirmek için farklı büyüklükteki dişliler kullanılabilir.
Kuvvet. Benzer bir kurulumda, bir sistemin gücünü artırmak için dişlileri kullanabilirsiniz; bu ekstra hız birdenbire ortaya çıkmaz.
Dönme yönü.
Hareket.
Pinyon Dişlisi
Bir pinyon, bir montajdaki iki dişli dişliden, daha küçüğüdür. Pinyonlar düz veya helisel tip dişliler olabilir ve uygulamaya bağlı olarak tahrik veya tahrik dişlisi olabilir. Pinyon dişliler, halka ve pinyon veya kremayer ve pinyon sistemleri gibi birçok farklı tipte dişli sistemlerinde kullanılmaktadır.
Diferansiyelde Hangi Vites Kullanılır?
Arkadan çekişli otomobillerde, merkezi tahrik mili (veya kardan mili), diferansiyele bir hipoid dişli (halka ve pinyon) ile geçer. Halka dişli, diferansiyeli oluşturan planet zincirin taşıyıcısına monte edilmiştir. Bu hipoid dişli, tahrik dönüşünün yönünü değiştiren bir konik dişlidir.
Daha Fazla Vites Arabayı Daha Hızlı Yapar Mı?
Daha yüksek bir vites, tekerleğin hızını arttırır, ancak tekerleğin ürettiği torku (kuvveti) azaltır (belirli bir motor hızı için). Araba ne kadar hızlı giderse, tekerleklerin o kadar hızlı dönmesi gerekir ama aynı zamanda hava direncini yenmek için o kadar fazla kuvvete ihtiyaç duyar.
6 Vites mi Yoksa 8 Vites mi Daha Iyi?
Yüksek verimli 8 vitesli şanzıman, tüketiciye birçok fayda sağlıyor. İlk ve en çok aranan fayda, yakıt verimliliğindeki artıştır. Yakıt ekonomisini eski 6 vitesli şanzımana kıyasla %11 ve modern 5 vitesli şanzımanlara kıyasla %14’e kadar iyileştirebilir.
Kaynakça:
Britannica
Yazar: Tuncay Bayraktar