Resim1 : Crowning dişli formu

1 – Dişli formunda “crowning” nedir? Avantajları ve dezavantajları nelerdir?

Dişli diş şekli olarak “crowning” terimi, dişli dişlerinin şeklini bilinçli olarak değiştirerek hafifçe kavisli veya tepeli bir profil oluşturma işlemine atıfta bulunur. Bu değişiklik, diş profilini şekillendirerek orta bölümün diş uçlarından daha yüksek olduğu bir yapı oluşturmayı içerir. Resim 1’de görüldüğü üzere kırmızı bölgeler crowning form ile düz dişli formu arasındaki farkı göstermektedir.

Crowning genellikle dişli sistemlerde yük dağılımını iyileştirmek ve temasla ilgili sorunları minimize etmek için yapılır. 

. Yük dağılımı: Yükü diş yüz genişliği boyunca daha homojen bir şekilde dağıtmaya yardımcı olur. Hafifçe kavisli profil, dişli dişinin özellikle orta bölümünde temas sağlar, daha iyi yük paylaşımına olanak tanır ve yerel stres birikimlerini azaltır.

. Hizalama telafisi: Dişliler arasında hizalama hatası bulunduğunda, crowning bunu kısmen telafi edebilir. Tepeli diş profilinin (Crowned profile) kullanılması, dişliler tam olarak hizalanmamış olsa bile dişliler arasında daha iyi bir uyum ve temas sağlar.

. Gürültü ve titreşim azaltma: Dişli sistemlerde gürültü ve titreşimi azaltmaya yardımcı olabilir. Tepeli diş profili, eşlenen dişliler arasındaki noktasal teması ve kayma sürtünmesini azaltarak daha sessiz çalışma ve azaltılmış dinamik yükler sağlar.

. Yağlama iyileştirmesi: Dişlinin yan yüzeyi (tooth flank) boyunca daha iyi yağlama dağılımını kolaylaştırır. Artan temas alanı, daha iyi yağ filmi kalınlığını teşvik eder ve aşırı aşınmayı ve yüzey hasarını önlemeye yardımcı olur.

. Üretim süreci: Dişli imalat sürecinde özel kesme araçlarının kullanılması, özel makineler veya taşlama süreçleri kullanılarak istenen diş formunun oluşturulması yoluyla elde edilebilir.

Crowning genellikle yüksek hızlı veya yüksek yük dişli sistemleri gibi belirli uygulamalardaki dişlilere uygulanır. Crowning miktarı, profili ve konumu, belirli uygulama ve tasarım gereksinimleri dikkate alınarak belirlenir. Dişli tasarımcıları ve imalatçıları, dişli tipi, çalışma koşulları, diş boyutu ve beklenen yükler gibi çeşitli faktörleri göz önünde bulundurarak diş profilinde uygun crowning miktarını belirlemektedir.

Genellikle birçok avantajı olan bir uygulama olsa da bazı dezavantajları da olabilir:

. İmalat karmaşıklığı: Dişli dişlerinin şeklini değiştirmeyi gerektirdiği için imalat sürecini karmaşıklaştırabilir. Özel kesme araçları veya işleme ekipmanı kullanımı gerekebilir, bu da üretim maliyetini artırabilir.

. İşleme toleransları: İşleme toleranslarını dikkate almayı gerektirir. Dişlerin doğru şekilde kavislenmesi ve uyumlu çalışması için hassas toleranslara dikkat edilmesi gerekir. Toleranslar dikkate alınmadığında, uygunsuz bir diş profilinin veya uyumsuzlukların ortaya çıkması mümkündür.

. Dişli iletkenlik: Dişli iletişimini ve etkileşimini etkileyebilir. Dişliler arasında doğru bir şekilde uyum sağlanmazsa, dişli iletimi ve verimliliği etkilenebilir. Crowning miktarı ve profili yanlış seçildiğinde, dişli sisteminde güç kayıpları ve enerji tüketimi artabilir.

. Diş aşınması: Yük dağılımını iyileştirmek için tasarlandığından, dişli dişlerinde aşınma eğilimini etkileyebilir. Crowning miktarı ve profilinin yanlış seçilmesi, dişlerin uygun şekilde aşınmasını engelleyebilir veya aşırı aşınmaya neden olabilir. 

. Mekanik dayanıklılık: Dişlerin orta bölümünü daha yüksek hale getirirken, dişlerin uçlarına doğru daha ince bir profil oluşturabilir. Özellikle yüksek yükler altında, bu dişlerin mekanik dayanıklılığını etkileyebilir.

Bu dezavantajlar, crowning uygulamasının yanlış yapıldığı veya uygun tasarım ve imalat yöntemleri göz önüne alınmadığı durumlarda ortaya çıkabilir. Bu nedenle, crowning uygulanacak dişlilerin tasarım ve imalat sürecinde uzman bir mühendislik yaklaşımı ve doğru değerlendirmeler gerekmektedir. Crowning, genellikle dişli tasarımında analitik yöntemler veya bilgisayar destekli tasarım (CAD) yazılımları kullanılarak hesaplanır. Crowning miktarı ve profili, belirli bir dişli sistemi için tasarım gereksinimlerine ve performans hedeflerine bağlı olarak belirlenir. 

2 – Crowning hesaplamasında tasarım gereksinimlerini belirleme

Crowning hesaplamasına başlamadan önce, dişli sisteminin çalışma koşulları, yükler, hızlar, çalışma sıcaklıkları ve diğer parametreler gibi tasarım gereksinimlerini belirlemeniz gerekmektedir. Crowning profilini belirlemek için genellikle parabolik veya eliptik şekiller kullanılır. Profil şekli, yük dağılımını iyileştirmek ve istenen performansı sağlamak için seçilir. Standartlardan veya literatürden elde edilebilecek öneriler ve deneyimler, doğru crowning profilinin belirlenmesinde yardımcı olabilir. 

Crowning miktarı, dişin orta bölümünün diş uçlarına göre yükseklik farkı olarak ifade edilir. Miktar, genellikle milimetre (mm) veya diş modülü birimi olarak belirtilir. Crowning miktarı, dişli sisteminin performans hedeflerine, yük dağılımı gereksinimlerine ve diğer faktörlere bağlı olarak belirlenir. Bu, tasarım deneyimi, hesaplama yöntemleri ve simülasyonlar aracılığıyla yapılabilir. Crowning uygulanmış diş profilleri, dişlilerin temel geometrisini ve diş profili özelliklerini içermelidir. Diş formunun, dişli çarkların profil geometrisini ve diğer tasarım parametrelerini hesaplamak için gerekli denklemleri ve algoritmayı kullanmamız gerekmektedir. Bu hesaplamalar, diş modülü, basamak sayısı, basamak açısı, profil açısı gibi giriş parametrelerini içerir. Hesaplanan crowning profili ve miktarı, tasarımın diğer yönleriyle uyumlu olmalıdır. Dişli sisteminin diğer bileşenleriyle uyumlu bir şekilde çalışmasını sağlamak için gerektiğinde doğrulama ve optimizasyon adımları gerçekleştirilmelidir. Bu, dişli simülasyonları, analizleri ve gerekirse prototip testlerini içerebilir. Örnek olarak resim2 de diş yanal yüzeylerine uygulanan 20 mμ crowning renk diyagramı yer almaktadır.                                        

Resim 2: Bir düz dişlinin aktif diş yüzeylerine uygulanan 20 mμ crowning

Bu adımlar, genel bir yaklaşımı temsil etmektedir. Crowning hesaplamaları, tasarım deneyimi, mühendislik bilgisi ve özel dişli tasarım yazılımları kullanılarak yapılmalıdır. Dişli tasarımında doğru crowning miktarı ve profili belirlemek için, ilgili standartlar, literatür ve dişli mühendisliği uygulamalarıyla ilgili bilgilere başvurmanız önemlidir.

Crowning konusunda AGMA 2001-D04 “Fundamentals of Gear Design” standardı önemli bir referans kaynağıdır. Bu standardın “Crowning” başlığı altında, crowning uygulamasının önemi ve etkileri hakkında bilgiler yer almaktadır.

Crowning ile ilgili spesifik bir DIN standardı mevcut değildir. Bununla birlikte, dişli tasarımı ve üretimi için genel dişli standartları (örneğin, DIN 3960 “Dişli Pah Kuvvetleri İçin Basit İletim Hesabı” veya DIN 3990 “Dişli Çarkları – İngiliz Modül Sistemi”) uygulanırken, crowning tasarımı ve toleransları da dikkate alınmalıdır.

JIS Z 1652 veya JIS B 1702 gibi genel Japon dişli standartlarında, diş profilleri, toleranslar ve diğer dişli tasarım gereksinimleri hakkında bilgiler bulunabilir; ancak, bu standartlar crowning modifikasyonuyla ilgili spesifik yönergeler içermemektedir.

Referanslar

 [1] Radzevich – Dudleys Handbook of Practical Gear Design and Manufacture-2012

 [2] Gear Noise and Vibration 2nd Edition By J Derek Smith 

[3]  AGMA 2001-D04 “Fundamentals of Gear Design” 

[4]  Advanced-Gear-Engineering (Veniamin Goldfarb – Evgenii Trubachev-Natalya Barmina)

[5] Crowning Techniques in Aerospace Actuation Gearing (Anngwo Wang and Lotfi El-Bayoumy)

Dişli çarkların Kv dinamik faktörü, tasarım ve seçim sürecinde önemli bir parametredir. Kv faktörü, dişli çarkların yük taşıma kapasitesini, güvenilirliğini ve dayanıklılığını etkiler. Ayrıca, dişli çarkların verimliliği ve güvenliği üzerinde de etkisi vardır. Dişli çark mekanizmaları kullanılması sırasında diş çiftine gelen kuvvet ve oluşturacağı zorlanmalar statik yüke maruz, ideal geometriye sahip dişlilerde oranlanarak dinamik faktör ve dinamik yük faktörü adı verilen katsayı tanımlamak mümkündür.

1. Kv dinamik faktörünün önemi

Yük taşıma kapasitesi: Kv faktörü, dişli çarkların taşıyabileceği maksimum yük miktarını belirler. Daha yüksek bir Kv faktörüne sahip olan dişli çarklar, daha büyük yükleri taşıma kapasitesine sahiptir. Bu, sistemlerde daha yüksek güç ve tork gerektiren uygulamalar için önemlidir.

Güvenilirlik ve dayanıklılık: Kv faktörü, dişli çarkların güvenilirliği ve dayanıklılığı üzerinde doğrudan etkilidir. Daha yüksek bir Kv faktörüne sahip olan dişli çarklar, daha uzun ömürlü olma eğilimindedir ve daha az aşınma, deformasyon riski taşırlar. Bu da sistemlerin daha az bakım ve onarım gerektirmesine, daha uzun süreli sorunsuz çalışmaya olanak sağlar.

Verimlilik: Kv faktörü, dişli çarkların verimliliğini etkiler. Daha yüksek bir KV faktörüne sahip olan dişli çarklar, daha az sürtünme kaybı ve enerji kaybıyla çalışır. Bu, sistemdeki enerji kaynaklarının daha etkin kullanılmasını sağlar ve genel verimliliği artırır.

Güvenlik: Kv faktörü, dişli çarkların güvenliği üzerinde de etkilidir. Daha düşük Kv  faktörüne sahip olan dişli çarklar, yük taşıma kapasitelerini aşma riski taşır ve bu durum arızalara ve hatta tehlikeli durumlara neden olabilir. Daha yüksek bir Kv faktörü, daha güvenli bir çalışma ortamı sağlar.

2. Kv faktörünün hesaplanması

Kv faktörü, dişli çarkların geometrisi, malzeme özellikleri ve işletme koşullarına dayanarak hesaplanır. DIN 3990’a göre dişli yan yüzeylerinde yön sapmaları, bombeleşme, dişlide, gövdede, milde meydana gelen deformasyonların sistemde meydana getirdiği titreşimlerin etkisi dinamik faktörle hesaba katılmalıdır. Bu iç dinamik kuvvetler hız arttıkça artarlar, yük arttığında ise azalırlar.

Hesaplama genellikle karmaşık matematiksel modeller, denklemler ve analizler kullanılarak yapılır. Aşağıda temel bir hesaplama yöntemi özetlenmiştir:

Kv: Dinamik faktör

Ft: Teğetsel kuvvet (N)

KA: Uygulama faktörü

b: Diş genişliği (mm)

Kva ve KVβ: Kaliteye bağlı dişli faktörleri

Z1: Döndüren dişli diş sayısı

V: Çevre hızı (m/s),

İ: Çevrim oranı

Bu bağıntının helisel dişli mekanizmasında adım kavrama oranı εβ≥1  için geçerlidir.

Tablo 1 Uygulama Faktörü KA

Tablo 2 DIN3962 Kva ve KVβ: Kaliteye bağlı yardımcı dişli faktörleri

Dişli çarklar için uygun bir diş profili seçilir ve modül belirlenir. Modül, dişli çarkların diş sayısı ve çapı arasındaki oranı ifade eder. Seçilen diş profili ve modül kullanılarak, diş geometrisi hesaplanır. Bu, dişin yüksekliği, diş açısı, diş genişliği ve diş profil şeklini içerir. 

Dişli çarklar için kullanılacak malzemenin mukavemeti, sertlik derecesi, aşınma direnci ve termal özellikleri belirlenir. Dişli çarkların çalışma koşulları, yani uygulanan güç, tork ve hız gibi faktörler dikkate alınır. Bu, dişli çarkların taşıması gereken yükü ve dinamik etkileşimleri belirler.

3. ISO 6336:2006 standardının ISO 6336:2019 standartları arasındaki farkları

Kv dinamik faktör ISO 6336:2006 baskısında, Kv>2.00 için bir değer seçmemiz gerekirdi. ISO 6336:2019 baskısında, çalışan dişliler için dinamik faktör Kv rezonans koşullarının dışında, hesaplanırsa Kv-B veya Kv-C =2.00 olarak ayarlayan değer 2.00’den yüksektir.

Kritik dinamik faktör aralığı (N ≤ NS) ve ana rezonans için aralığı (NS<N≤1.15) kullanılarak Bk parametresi hesaplanır. Bu parametre 2006’da sadece uç kabartması Ca’yı dikkate alarak hesaplanmıştır.  2019 baskısında Bk değeri min (Ca1+Cf2, Ca2+Cf1) hesaplanır. Ayrıca kök kabartması da dikkate alınarak ve dişli başına minimum değerin kullanılacağı net olarak hesaplanmıştır.

Planet dişli kutularında sabit ve dönen bir çember dişlinin atalet momentinin hesaplanması için standartın içindeki (25) ve (26) denklemler değişmiştir. Çember dişli için güncel standartta doğru indeks kullanılıyor ve paydada çember dişli çapının dördüncü kuvveti yerine ikinci kuvveti kullanılmaktadır.

ISO 6336’nın 2019 Sürümü, ISO 1328-1:2013’e (burada en düşük kalite 11. sınıftır), 2006 Sürümü ise ISO 1328-1:1995’e (en düşük kalite derecesi 12’dir) atıfta bulunur. Kalite derecesi 12 artık Kv bu tarihten sonra 11 olarak belirlenmiştir.

Referanslar

 [1] Diş Çarklar İTÜ Makine Fakültesi –Doç. Dr. M. Sait YÜCENUR- Y.Doç.Dr.Vedat TEMİZ

 [2] ISO 6336-1:2019 Calculation of load capacity of spur and helical gears — Part 1: Basic principles, introduction and general influence factors

[3]  ISO 6336-1:2006 Calculation of load capacity of spur and helical gears — Part 1: Basic principles, introduction and general influence factors

[4]  Changes in ISO 6336:2019 —Parts 1, 2, 3, 5 and 6  Hanspeter Dinner

[5] Konstrüksiyon ve tasarım Prof. Dr. İsfendiyar BAKŞİYEV

1)Neden planet redüktör kullanmalıyız?

Planet dişli çark mekanizmaları, güneş dişli adı verilen bir dişli çarkın tahriki ile etrafına yerleştirilmiş planet dişlilerin çember dişli içerisinde dönmesi ve bunları birleştiren taşıyıcı kafes yardımıyla, yüksek hızda giren giriş gücünü tahvil oranı kadar, düşük devirde yüksek tork aktarımı sağlar. Planet dişliler genellikle alan, ağırlık sorun olduğunda ve yüksek tork elde edilmek istendiğinde kullanılır. Geleneksel helisel tip redüktörlere kıyasla, planet redüktörler ile daha düşük ebatlarda daha yüksek torklar elde edilebilmektedir. Resim 2’de yapılan kıyaslamada 1 no’lu planet redüktörün çıkış torku ile helisel redüktörün çıkış torkları aynıdır. Helis redüktörün ağırlığı 1 no’lu planet redüktöre göre 8,3 kat daha ağırdır. Aşağıdaki görselde de ebat farkı görülmektedir. 2 no’lu planet redüktör çıkış torku helis redüktörün çıkış torkundan 1,7 kat fazla olmasına rağmen ağırlık olarak ¼ oranı kadardır.

2) Planet dişlileri hangi sektörlerde kullanılır?

Planet dişliler endüstride birçok uygulamada kullanılır. Havacılık, otomotiv, tarım, ev aletleri, konveyörler, sondaj makineleri, vinçler, kimya sektörü, madencilik, geri dönüşüm, tıbbi uygulamalar, robotik, servo uygulamalar, denizcilik, rüzgâr türbinleri ve enerji sektörü gibi birçok sektörde karşımıza çıkmaktadır. 

3) Planet mekanizmaların avantaj ve dezavantajları

3.1. Avantajlar

Planet mekanizmaları, aynı enerjiyi nakledecek alın dişli mekanizmalarına nazaran daha küçük hacim işgal ederler. Bunun belli başlı sebepleri vardır. Standart dişli mekanizmasında bir dişli, bir eş ile çalışır. Yani bütün enerji bir tek kavrama bölgesinden intikal eder. Halbuki planet mekanizmalarında çok defa üç veya daha fazla planet çarkı vardır. Böylece enerji, üç veya daha fazla parçaya bölündüğünden diş modülü ve dolayısıyla dişli çapı daha küçük alınabilir.

Planet mekanizmasının hacmini küçülten diğer faktör kendi kinematik özelliğidir. Örneğin Z1 ve Z2 diş sayılı çark ile standart dişli mekanizmasında elde edilebilecek çevrim oranı i=Z2/Z1’dir. Planet mekanizmasında (çember dişli sabit olma durumunda)  formülüdür. Dolayısıyla aynı çevrim oranı için planet mekanizmasında daha küçük diş sayıları yeterlidir. Aynı malzemeden yapılmış ve aynı devir sayılarında aynı gücü taşıyacak standart dişli mekanizmaları ile planet mekanizmaların ağırlıkları arasında bir mukayese yapıldığında genellikle planet mekanizmaları standart diş mekanizmasından daha hafif çıkmıştır. Çevrim oranı yükseldikçe planet mekanizması lehine, fark daha da artmaktadır. i=2 için ortalama standart dişli mekanizmasının ağırlığı, planet mekanizmasının ağırlığının yaklaşık 1,5 katı kadar iken; i=8 için bu oran 3,3’e kadar yükselmektedir. İki sistem arasında mukayesede ortalama alınırsa kabaca, standart dişli mekanizmasının ağırlığı planet mekanizmasının ağırlığının iki katı olarak bulunur.

Planet mekanizmalarında döndüren ve döndürülen millerin eksenleri üst üste düştüğünden mekanizmanın yerleştirileceği yer, daha küçük alınabilir.

Planet mekanizma kutusu tam bir silindir, yuvarlak bir cisimdir. Standart dişli mekanizmalarında kutu yüzeyi çok defa birbirine dik birtakım düzlemlerden meydana gelir. Bunun sonucu olarak planetlerin gövdesi, standart dişli mekanizmalardakinden daha az gürültü yapar. Yapılan gürültü ölçümleri bu sonucu teyit etmiştir. Hatta bu özelliğinden dolayı, bazı standart dişli kutularını da yuvarlak yapmak yoluna gidildiği görülmüştür. Ancak bu, hacmi daha da arttırmak pahasına elde edilen bir avantaj olmaktadır. Planet mekanizmalarının bu avantajlarına bakarak, neden bütün işlerde planet mekanizması kullanılmadığı akla gelebilir. Bu avantajların sağlanması, bir takım konstrüktif güçlüklerin yenilmesine bağlıdır. Bu güçlükler dezavantaj olarak aşağıda belirtilmiştir.

3.2. Dezavantajlar

Enerjinin planet sayısı kadar parçalara bölünmesi ancak bütün planetlerin aynı değerde yük taşıması ile gerçekleşir. Yani planet dişlileri, iç ve dış dişlilerin her yerde aynı mükemmellikte kavramaları gerekir. Dişli imalatının hassas olması, yataklamada özel tedbirlerin alınmasını gerektirir.

Planetlerin eksenleri sabit olmadığından, özellikle yüksek hızlarda planet dişlilerinin meydana getirdikleri merkezkaç kuvvetler, konstrüktörü en çok uğraştıran bir konudur. Kafes ve planet dişli imalatının veya montajının hatalı olması durumunda, montaj sonrası rulman yatakları üzerinde dönmesi sırasında bu merkezkaç kuvvetler etkisi ile balans oluşur ve vibrasyona sebep olur. Bu durum sonucunda gürültü artar. Ayrıca merkezkaç etki ile yatakların gereği gibi yağlanması, hayli güç problemlerdir.

Küçük bir hacimde büyük bir enerji sıkıştırılmış olup sürtünmeden meydana gelen ısının dışarıya atılması, standart dişli mekanizmalarından daha zordur. Aynı zamanda soğumayı sağlayacak şekilde devridaim yapacak şekilde cebri bir yağ soğutma sistemi gerekmektedir.

 Alınması gereken ek konstrüktif tedbirler maliyete yansımaktadır. Genellikle planet mekanizmaları, standart dişli mekanizmalarından daha pahalıdır.

Açıklamaya çalıştığımız bu ve buna benzer dezavantajları hafifletmek veya kısmen ortadan kaldırmak için birçok konstrüktif yollara gidilmiştir. Bunların hepsini makaleye sığdırmak mümkün olmadığından, en önemli birkaç konu üzerinde durmakla yetineceğiz.

4. Stoeckicht Planet Mekanizması

Dr. Stoeckicht’in tüm planet dişlilerin eşit şekilde yüklenmesini sağlamak için içten dişli halka dişliyi, dişli kutusunun merkezi etrafında salınabilmesi için gövdede bir yalpa çemberine bağladı. Stoeckicht bu yöntemi 1931’de otomobiller ve motorlu lokomotifler için Bayer tarafından geliştirilen bir aşırı hız şanzımanında uyguladı. Dr. Stoeckicht planet mekanizmaları üzerindeki ilk patenti bu tarihte almıştır.  1934’ten itibaren Argus, Fieseler, Hirth, Klemm ve Messerschmitt’in uçaklarına takıldı.  1937’de Kiel’deki “Deutsche Werke” tarafından Alman Reichsbahn için ekspres vagonlarında kullanıldı. Başlangıçta konik veya düz planet kademeli 100 hp’ye kadar motor çıkışları için tekne geri vitesleri ile gemi yapımında büyük miktarlar planet redüktör elde etti. Bunu, 5000 hp’ye kadar çıkışlar için 6 planet dişliye sahip denizaltı ve torpido dişli kutuları izledi. Çember dişlisini, mekanizma gövdesine yaylı ve kardan usulünde sabitleme ile başlamış, daha sonra dişli kaplinler ile bu işi görmüş ve nihayet 1949 Mayıs’ında tebliğ ettiği 814981 numaralı patentinde iç güneş dişlisini yataksız montaj etmiştir. Dr. Stoeckich planet dişli redüktör konstrüksiyonunun en önemli mucitlerinden ve tasarımcılarından biridir. 

Güç aktarım sektörüne son 100 yılda yön veren Dr. Stoeckich’in tarihe bıraktığı eserleri anlatarak başlamak istedim.

Burada iki tür sistem inceleyeceğiz. Bu sistemdeki dişli çarklar, çavuş dişli (ok dişli) olarak imal edilmişlerdir. 

Resim3: Çember dişlisi sabit / DSU Stoeckicht Planet Mekanizması

Resim 4: Planet taşıyıcısı sabit Stoeckicht Planet Mekanizması

4.1) Çember dişlisi sabit / DSU Stoeckicht Planet Mekanizması 

Diş helisinin, çark ekseni ile oluşturduğu açı =  25 ° 50′ 31″dir. Bu değer, cos =0,9 olarak yuvarlak bir rakam verdiği ve hesaplarda kolaylık sağladığı için Stoeckicht tarafından seçilmiştir. Diş profili, normal kesitte kavrama açısı αn=22° 30′ olan bir evolvent’tir. Diş köklerinin daha kuvvetli olması için αn=20°normundan kasıtlı olarak sapmasına müsaade edilmiştir. İç güneş dişlisi, döndürücü veya döndürülen makineye bir dişli kaplin ile bağlanmaktadır. Bu sebeple çark gövdesinin kapline geçecek ucuna 20° kavrama açılı düz evolvent dişler açılmıştır. Ancak diş yükseklikleri, standart değerden daha kısadır. Böylece kaplin erkek ve dişi her iki elemanında diş köklerinin aynı mukavemette olması sağlanır. Kaplin dişleri, çalışma esnasında, birbiri üzerinde sürtündüğünden yağlanması gerekmektedir. Çok etkili bir yağlama bu şekilde sağlanmıştır. İç güneş dişlinin içi boştur. Buraya eksenel olarak sokulmuş (Resim 3’te 114 numaralı) borudan sevk edilen yağ merkezkaç kuvvet etkisi ile delik çevresine ve oradan çepeçevre diş aralıklarında açılmış deliklerden diş aralıklarına gelir ve yağlama görevini yerine getirir. İç güneş dişlisinin bizzat kendi dişleri de aynı metotla yağlanmaktadır.

İç güneş dişlisi yataklanmış değildir; bu, Stoeckicht konstrüksiyonunun karakteristik bir özelliğini teşkil eder. İç güneş dişlisine bir yandan resim 3’teki 105 numaralı dişli kaplinin, diğer yandan çavuş dişli planetlerin uyguladıkları kuvvet ve momentler dengede bir sistem teşkil ettikleri takdirde, güneş dişlisinin yataklanmasına lüzum yoktur. Daha doğrusu, iç güneş dişlisi, planetler arasında yataklanıyor demektir. Teorik olarak, planetler eşit değerde yüklendikleri takdirde iç güneş dişlisine uygulanacak diş kuvvetlerinin bileşkesi sıfırdır. Bu kuvvetler yalnız bir moment teşkil ederler ki bu da dişli kaplinin tatbik ettiği moment ile dengelenir. Ancak pratikte, önüne geçilemeyen taksimat ve profil hataları sonucunda meydana gelen temas hatası dolayısıyla dengelenmemiş bir kuvvet bileşeni bulunabilir. Çavuş dişli üç (veya daha fazla) planet, iç güneş dişlisine 6 (veya daha fazla) bölgede temas eder. Bu temas bölgeleri, teorik olarak, ikişer ikişer simetrik doğrulardır. Bütün mesele, bu dişli kuvvetleri ile kaplin kuvvetinin denge teşkil etmesidir. Yataklanmamış olan iç güneş dişlisi, belirli sınırlar içinde, yani diş boşluklarının müsaadesi oranında, 6 serbestlik derecesine sahiptir. Bu sayede her an, denge için gerekli konuma kendi kendine gelebilir. Ancak bu hareketlerin kolay yapılabilmesi için çok iyi bir yağlama gereklidir.

4.2. Planet Taşıyıcısı sabit / DSF Stoeckicht Planet Mekanizması

Bu sistemde de iç güneş dişlisi gibi dişliler çavuş dişlidir. Ancak bu defa, montajı mümkün kılabilmek için çavuş dişlinin her yarısı ayrı bir halka halinde imal edilmiş olup (Resim 4’te 107 ve 108 numaralı çemberler) bu çemberler iç çevrelerine, planetler ile eş çalışacak dişler, dış çevrelerine ise kaplin dişleri açılmıştır.

İç güneş dişlisini dengede tutan planet dişlileri tamamıyla belirli bir konumda iken bunlar ile eş çalışacak olan çember dişlisinin her bir yarısı, kendisini bu konumlara uydurmak zorundadır. Bu sebepten, çember dişlisinin her bir yarısı ayrı ayrı, yani birbirinden bağımsız olarak ve yine belirli sınırlar içinde 6 serbestlik derecesine sahip olmak üzere dış çevredeki dişli kapline (şekil 3’te 109 numaralı kaplin) geçmiştir. Bu kaplin de ayrıca bir ikinci dişli kapline (şekil 3’te 110 numaralı kaplin) bağlıdır. Bu ikinci kaplin, DSU tipinde çember dişli sabittir ve mekanizma gövdesine, yine dişli olarak, bağlıdır. Dolayısıyla çember dişli mil ekseni etrafında dönmesini engeller. DSF tipinde yani temel düzende ise adı geçen son kaplin, mekanizmanın yavaş dönen miline dişli olarak bağlanmıştır.

Görülüyor ki, imalatta önüne geçilemez hatalar ve işletmede diş kuvvetlerinden doğan deformasyonlar sonunda kavramada meydana gelecek aksaklıkları bertaraf etmek için çember dişlisi, iç içe geçen üç sıra dişli kaplin ile gövdeye, oynak olarak tespit edilir. 

Çember dişlisi iki ayrı dişli olarak imal edilince, çavuş dişli özelliğini kaybeder; yani eksenel kuvvet bileşenini kendi içinde dengeleyemez. Her bir yarıdaki eksenel kuvvet, aynen dişli kapline intikal eder. Bu eksenel kuvvetleri dengeleyebilmek için çember dişli halkalarını kavrayan kaplin dişleri de helisel olarak imal edilmiştir. Kaplin dişlerinin helis yönü, çark dişlerinin helis yönünün aynıdır. Ayrıca kinematik bakımdan da buna mecburiyeti vardır. 

Resim 5’te iç güneş dişlisi, üç planet ve çember dişlisi bir arada görülmektedir. 

Resim 6’da ise resim 3’te 109 numara ile gösterilen dişli kaplinden bir parça görülmektedir. Dış güneş dişlilerini kavrayan dişler helisel; üst tarafta gövde ile irtibatı sağlayan dişler ise düz olarak açılmıştır. Böylece bu kaplin, dış güneş dişlilerinin, kuvvet ayarı için yaptıkları birbirinden farklı dönme hareketlerine iştirak etmez.

Bütün dişli kaplinler de eksenel hareket serbestliği, yuvarlak tel çemberler ile sınırlanmıştır. Resim 6’da bu çemberlerin üçü takılmış, diğer üç kaplinin yanı başında takılmaya hazır durumda görülmektedir. Kaplin çevresindeki delikler, yağ delikleridir.

Referanslar

[1] Yüksek takatli planet mekanizmaları Ord. Prof. Dr. Hilmi İleri

[2] Konstrüksiyon ve tasarım Prof. Dr. İsfendiyar BAKŞİYEV

[3]https://www.bavarikon.de/object/bav:HKO-NDB-0000000SFZ127542