HELİS DİŞLİ DİZAYNI

Helis dişli dizaynı yöntem olarak düz dişli dizaynı ile aynıdır. Sadece düz dişli dizaynındaki formüllerde Helis açısı ɣ dikkate alınmak zorundadır. Helis açısı helis doğrultusunun dönme ekseni ile yaptığı açıdır. (Bkz Şekil 1).

Helis dişli dizaynında dikkate alınan bazı değerler Helis açısı nedeni ile açının büyüklüğü ile orantılı olarak aşağıdaki gibi değişirler. (Helis dişli için bu değerler n harfini  alt indis olarak alarak düz dişli değerlerinden ayrılırlar)

Helis dişli basınç açısı ..: ɸ_n= tan^-1(tan ɸ* Cos ɣ)   FORMÜL 24

Efektif diş sayısı ….......: Z_n=Z / Cos³ ɣ    FORMÜL 25

Normal Modül…….........: M_n=M*Cos ɣ       FORMÜL 26
NOT: M_n  Standart modül tablosundan seçilecek olan modüldür.
          Fakat sayılan gerçek diş sayısı Z_n değil Z dir

Çevresel diş adımı …….…: p_n=p * Cos ɣ       FORMÜL 27

Helisel dişli çiftlerinde çalışan dişlilerden bir sağ ise öteki sol diştir. Üstten bakıldığında eğer diş profili eksen istikametinde sağa-aşağı iniyorsa dişli sağ dişli, fakat sağa-yukarı çıkıyorsa dişli sol dişlidir.

ŞEKİL 1

HELİS DİŞLİ GENİŞLİĞİ

Çalışma açısından Helis dişli ile düz dişli arasındaki en önemli fark; Düz dişlide herhangi bir anda çiftlerin sadece birer dişinde boydan boya temas vardır ve bu nedenle yük dişe bir anda tüm diş boyunca binerek ani şoka sebeb olur ve böylece nispeten gürültülü bir çalışma meydana gelir. Helisel dişlilerde ise diş başlangıçta en uç noktasıyla temas halinde iken dönme devam ederken temas noktası bir uçtan ayrılarak diş sonuna doğru akmaya başlar. Böylece yük dişlere aniden değil yavaş yavaş ve birden fazla dişe binmeye başlar. Bu nedenle temas halindeki herhangi bir diş diğerinden ayrılmadan önce bir başka diş çiftinin temasa geçmesini sağlayabilecek dişli genişliğinin tespit edilmesi büyük önem taşır. Bu eş zamanlı teması sağlamak için eksenel adımın çevresel adımdan büyük olması gerekir (Bkz şekil 2)  .

X: Eksenel adım,  P_c: Çevresel adım

P_a=b*tan ɣ   

P_c= π*M

P_a>P_c       =>   b*tan ɣ > π*M         

M=M_n/Cos ɣ      FORMÜL 26

Helis açısı büyüdükçe eksenel adım ve böylece aynı anda ikinci dişin temasta bulunma oranı artar. Eksenel adımın çevresel adımdan en azından 15% fazla olması tavsiye edilir. Yani

P_a>1.15*P_c

     FORMÜL 28  Helis dişli genişliği

ŞEKİL 2

Helis dişlilerin en büyük dezavantajının eksenel kuvvet meydana getirmesi olduğunu dişli çeşitleri sayfasında anlatmış ve bu dezavantajı gidermenin en etkin yolunun çavuş dişli kullanımı olduğunu belirtmiştik. Çavuş dişlilerde bir sağ, birde sol olmak üzere iki helis dişli bir bütün olarak imal edildiğinden dişli genişliği iki kat artar. Böylece çavuş dişli genişliği;

       FORMÜL 29   Çavuş dişli genişliği

Helis dişlilerde helis açısı ɣ  15⁰ ila 25⁰ arasında değişirken çavuş dişlilerde bu açı 45⁰ ye kadar çıkabilir.

Basınç açısı Φ genellikle 20⁰ olarak alınır, diş profili olarak basık diş profili kullanılır (d=0.8M, a=1M )

Helis dişlilerde tablodan seçilen Modul değeri M_n olandır (helis açısına dik olan modül). Dolayısı ile diğer hesaplamalar bu değer üzerinden yapılır. Böylece

EFEKTİF DİŞ SAYISI

Efektif diş sayısı dişlinin helis açısına dik olan kesitinde ortaya çıkacak hayali çapa sığacak sayıdaki diş adedidir ve formülü

Z_n=Z / Cos³ ɣ   FORMÜL 25

Helis dişlilerde bölüm dairesi çapına esas olan diş sayısı sayılan gerçek diş sayılarıdır. Ancak diş dayanımını veren LEWIS formülündeki Y form faktörü tablolardan belirlenirken Efektif diş sayısına göre belirlenir. Yani

F_t =σ_s *b*Y_n*M_n   FORMÜL 33

LEWIS formülündeki Y_n tablodan seçilirken diş sayısı olarak efektif diş sayısı Z_n esas alınır.

Helis dişlilerde girişim olup olmayacağının kontrolunde kullanılan “Slay Makers” denkleminde kulanılan basınç açısı olarak efektif basınç açısı ɸ_n ve gerçek diş sayıları yerine efektif diş sayıları kullanılır

ɸ_n= tan^-1(tan ɸ* Cos ɣ)   FORMÜL 24

Helis dişlilerde genellikle basık (Stub) diş formu kullanıldığı için k katsayısı k=0.8 kullanılır

     FORMÜL 34

Helis dişli dizaynında bir diğer önemli fark hız faktörü C_v nin belirlenmesinde ortaya çıkar. Helis dişliler için C_v için aşağıdaki formüller kullanılmalıdır.

HELİS DİŞLİLER DİNAMİK KUVVET (BUCKINGHAM DENKLEMİ)

Helis dişli dizaynında dinamik kuvvetlerin etkisini kontrol için kullanılacak Buckingham deklemi düz dişliler için kullanılan denklemden (Bkz. Formül 11) aşağıdaki gibi bir farklılık gösterir.

FORMÜL 39

HELİS DİŞLİLERDE AŞINMA DAYANIMI

Helis dişliler için aşınma dayanımı formülü ise düz dişliler için kullanılan formülden (Bkz Formül 17) aşağıdaki gibi farklılık gösterir

    FORMÜL 40

Bu sayfada sadece helis dişli dizaynı için düz dişlide kullanılan formüllerden daha farklı olan formüller verimiştir. Helis dişli dizaynı için bu sayfa ile birlikte düz dişli dizayn prosedürü takip edilmelidir. (Bkz Düz dişli dizaynı)

Helis dişli dizaynı için örnek problemin konunun daha iyi anlaşılması açısından  incelenmesi yararlı olcaktır.

 .

GERİ DÖN