Robotik Mekanizmalar – DİŞLİLER ve DİŞLİ ÇEŞİTLERİ 51034

Haziran 15, 2013

Dişli, çevresinde eşit aralıklarla dişler bulunan bir tekerdir. Dişliler dönme mekaniğinde yalnızca bir yerden bir yere hareket aktarmak için değil, aynı zamanda sundukları mekanik avantaj için de kullanılırlar. Bir şafttan diğerine hareket aktaran iki ya da daha fazla dişliye dişli düzeni (gear train) denir. Dişliler genellikle dönel hareketi aktarmak için kullanılsa da pistonlu hareketi dönel harekete çevirmek ya da dönel hareketi pistonlu harekete çevirmek için de kullanılabilirler.

Dişliler çok değişik güç aktarımı ya da hareket kontrolü yapabilen çok yönlü mekanik elemanlardır. Bunlara örnek olarak;

Dönme hızını değiştirmek
Dönme yönünü değiştirme
Dönel hareketin açısal oryantasyonunu değiştirmek
Torkun veya dönme gücünün çarpılması ya da bölünmesi
Dönel hareketi lineer harekete çevirme ya da tam tersi
Dönel hareketin yerini değiştirme ya da kaydırma

Bütün dişliler, iç dişli ya da dış dişli olarak sınıflandırılabilir.

Dış dişliler, dişleri diskin ya da tekerin dış yüzeyinde bulunan dişlilerdir.
İç dişliler, yüzük ya da silindir şekliden dişleri içeri bakan dişlilerdir.

TÜM DİŞLİ TİPLERİ

A- Düz Dişliler: Dişleri diskin ucunda dönüş eksenine paralel olacak şekilde kesilmiş silindirik dış dişlilerdir. En basit dişli tiplerindendir. Normalde dönel hareketi iki paralel şaft arasında iletir. İç dişliler düz dişlilerin bir varyasyonudurlar. Tek farkları dişlerinin dışarıda değil içeride olmasıdır.

B- İç Dişliler: Genellikle küçük dişliler (pinion) tarafından sürülürler. İç dişliler düz dişlilerin tersyüz olmuş halleridir. Bir diğer deyişle dişler dışarısı yerine içeriye açılmıştır ve dışarısı düz bırakılmıştır. Bu tasarım sayesinde sürücü küçük dişlinin (pinion) iç dişlinin içinde çalışması sağlanır. Böylece temiz bir çalışma sağlanır. İç dişliler hafif uygulamalar için uygundur ve sadece pirinç malzemeyle üretilir.

İç dişlilerin avantajları:

Azaltılmış kayma hareketi
Azaltılmış diş yıpranması

Bir dişin, başka bir diş üzerinde kayma hareketi yapması sürtünme oluşturur. Sürtünme yüzünden dişlide yıpranma ve kırılma olabilir. Kayma hareketinin dişli ömrünü uzatır.

C-Dişli Ray (Rack and Pinion): Dönel hareketi lineer harekete çevirir. Beraber kullanıldıklarında ray, dişlinin dönel hareketini pistonlu harekete çevirir. Tam tersi de mümkündür. Bazı sistemlerde dişli sabit bir pozisyonda döner ve serbest pozisyondaki rayı dönerek ileri geri hareket ettirir. Bu sistemi araçların dönme mekanizmasında görmek mümkündür. Bir diğer sistemde ise, ray sabitken dişli ray üzerinde aşağı yukarı hareket eder. Füniküler raylar bu sürüş mekanizmasında çalışırlar.

D-Konik Dişliler (Ayna Dişli – Bevel Gear): Düz dişleri konik çevrede kesilmiş dişlilerdir. Genelde iki konik dişli birbiriyle dik açıyla birleşir.

Düz konik dişliler en basit konik dişlilerdendir. Düz dişleri çiftlendiğinde anlık doğru temas sağlar. Bu dişliler, ortalama üstü tork iletimi sağlar ancak spiral konik dişliler kadar sessiz ve akışkan çalışmazlar. Orta yük kapasitesi sağlarlar.

Spiral konik dişlilerin, eğimli dişleri vardır. Eğimin dişli ekseniyle spiral açısı, oldukça çok dişlinin üst üste gelmesine olanak sağlar ve aynı zamanda en az iki dişli temas halindedir. Bu dişliler düz konik dişlilere oranla daha az diş yüküne sahiptirler ve 8 kat daha hızlı dönebilirler. Yüksek yük kapasiteleri vardır.

Şiv dişliler (miter gear) aralarında 90 derece açı olan dönen giriş ve çıkış şaftları arasında eşit sayıda diş bulunan konik dişlilerdir.

Hipoid dişliler (hypoid gear) iki kesişmeyen şaftın eksenleri dik ise kullanılan sarmal konik dişlilerdir. Genellikle otomobillerde tahrik şaftını arka dingillere bağlamak için kullanılırlar ve genellikle yanlış olarak spiral dişli olarak adlandırılırlar.

E-Sarmal Dişliler: Dişleri eksene paralel kesilmek yerine belirli bir açıyla kesilmiş dış silindirik dişlilerdir. Basit bir sarmal dişlide dişler şaft ekseni ile belirli bir açı farkıyla bulunur ve şaft dönerken sarmal hareket yaparlar. Açılı dişleri sayesinde düz dişlilere göre daha akıcı ve sessiz çalışırlar ve dişleri dik açıdan daha dar bir açıyla tutturulduğu için daha yüksek yükler taşıyabilirler. Balık sırtı ve salyangoz (vorm – sonsuz vida) dişli (worm gear) sarmal dişli geometrisine dayanır.

F-Balık Sırtı Dişliler (Çift Sarmal Dişli – Herringbone/Double Helical Gear): Dişlinin yüzüne karşı V-şekilli sağ-el sol-el sarmal açıları olan sarmal dişlilerdir. Bu geometri sarmal dişlerdeki eksensel itişi sıfırlar.

G-Salyangoz Dişli (Vorm – Sonsuz Vida): Sarmal dişlilerin farklı bir varyasyonudur. Salyangoz dişli, sarmal dişliye tutunan bir ya da iki sürekli sarmal dişli, uzun ince silindirik şekillidir. Salyangoz dişli dişleri sarmal dişli dişleri gibi direk olarak dönüş basıncı uygulamak yerine, sürülen diş karşısında kayar. Salyangoz dişliler genellikle 90 derecelik açılardaki şaftlar arasında çok düşük hızlarda dönüş iletmek için kullanılır.

H-Yüz Dişlileri: Düz diş yüzeyleri vardır ancak eksenleri şaft eksenleriyle dik düzlemdedirler. Anlık nokta teması kurmak için tasarlanmışlardır. Bu dişliler dik açılı sürücülerde kullanılırlar ama düşük yük kapasiteleri vardır.

I-Kafes (Fener) Dişlileri: Diş yerine kuş kafesleri ya da fenerlerdeki gibi dingile paralel ve çember şeklinde dizilmiş silindirik çubuklar bulunur. Tüm montaj üstte ve alttaki disklerle bir arada tutulur. Kafes dişliler küçük dişlilerden daha verimlidir. Kafes dişlilerde, kir küçük dişlilerdeki gibi sıkışıp yorulmaya sebep olmak yerine çubuklar arasından düşer.

J- Dairesel Olmayaan Dişliler: Özel karakteristikleri olan ve özel amaçlara yönelik üretilen dişlilerdir. Normal dişliler torku bir başla yere minimum gürültü, yorulma ve maksimum verimlilikle iletmek için optimize edilseler de dairesel olmayan dişlilerin asıl amaçları oran varyasyonları, dingil yer değiştirme osilasyonları vb. olabilir. Genel kullanım alanları tekstil makineler, potansiyometreler, sürekli değişken iletimler, pencere gölge panel sürücüleri, mekanik presler ve yüksek tork hidrolik motorlardır.

K- 3B Dişliler :

L – Manyetik Dişliler: Manyetik dişlilerin tüm dişleri birer sabit mıknatıs gibi davranır. Dişlinin tüm parçaları diğer dişlilerde olduğu gibi geri tepme yeteneği ile monte edilir. Düşük yüklerde bu dişliler temas etmeden çalışır ve gürültüsüz, yüksek güvenilirlik sağlar.