Gelişmiş Dişliler
Dişli Fiziği
Dişliler, güç aktarmanın ve mekanik bir sistemin çıkış torkunu veya hızını değiştirmenin yaygın yollarından biridir. Bu temel kavramları anlamak, belirli bir güce sahip bir sistem için tork ve hız arasındaki dengeyi göz önünde bulunduran optimize edilmiş tasarım kararları vermek için gereklidir.
Hız, bir nesnenin ne kadar hızlı hareket ettiğinin ölçüsüdür. Bir nesnenin hızı, belirli bir süre içinde ne kadar uzağa gideceğidir. Dişliler ve tekerlekler gibi dönen parçalar için hız, belirli bir süre içinde kaç devir yapıldığı şeklinde ifade edilir. İdeal koşullar altında, bir tekerleğin dönüşü doğrusal hıza dönüştürülür ve tekerleğin çapı ile belirli bir süre için yapılan dönüşler çarpılarak hesaplanabilir. Hız için SI birimi saniyede metredir (m/s), ancak hız sıklıkla saniyede feet (ft/s) olarak da ifade edilebilir.
Tork, kabaca bir dişli veya tekerlek gibi bir nesne üzerindeki döndürme kuvvetinin ölçüsüdür. Matematiksel olarak tork, bir nesnenin açısal momentumunun değişim oranı olarak tanımlanır. Bu, nesnenin dönmesine neden olan radyal bir kaldıraç koluna normal (90 derecede) etki eden bir kuvvet olarak da ifade edilebilir. Torkun yaygın bir örneği, bir cıvatayı sıkmak veya gevşetmek için bir anahtar kullanılmasıdır. Bu örnekte, daha uzun bir anahtar kullanmak, cıvata üzerinde daha kısa bir anahtar kullanmaktan daha fazla tork üretebilir. Tork genellikle N⋅m veya ⋅lbs cinsinden ifade edilir.
Tork, düz dişli gibi bir nesneyi döndürürken, dişli, dişlerin diğer dişliye temas ettiği noktada düz bir çizgi (doğrusal) kuvvet oluşturacaktır. Yaratılan torkun büyüklüğü, uygulanan dönme kuvvetinin ve bir dişli durumunda adım çapının (yarıçap) yarısı olan kaldıraç kolunun uzunluğunun çarpımıdır.

Güç (P), zaman içindeki iş oranıdır. Güç kavramı hem fiziksel bir değişimi hem de değişimin gerçekleştiği bir zaman dilimini içerir. Bu, yalnızca fiziksel bir değişimi ölçen iş kavramından farklıdır. Bu iki kavram arasındaki farklılık, ister yürüyün ister koşun, bir tuğlayı dağa taşımak için aynı miktarda iş gerekir, ancak koşmak daha fazla güç gerektirir çünkü iş daha kısa sürede yapılır. Güç için SI birimi Watt'tır (W) ve saniyede bir joule'e (J/s) eşdeğerdir.
Rekabetçi robotikte, mevcut toplam güç miktarı kullanılmasına izin verilen motorlar ve bataryalar tarafından belirlenir. Bir kolun belirli bir yükü kaldırabileceği maksimum hız, maksimum sistem gücü tarafından belirlenir.

Dişli Grubu
İki veya daha fazla dişlinin bir araya getirilmesi dişli grubu olarak bilinir. Dişli grubundaki dişlilerin giriş dişlisine göre daha büyük veya daha küçük olarak seçilmesi çıkış hızını artırabilir veya çıkış torkunu artırabilir, ancak toplam güç etkilenmez.
Dişli Oranı
Daha büyük bir dişli daha küçük bir dişliyi hareket ettirdiğinde, büyük dişlinin bir dönüşü için küçük dişli daha fazla devir tamamlamalıdır - bu nedenle çıkış girişten daha hızlı olacaktır. Durum tersine dönerse ve daha küçük bir dişli daha büyük bir çıkış dişlisini hareket ettirirse, girişin bir dönüşü için çıkış bir devirden daha azını tamamlayacaktır - bu nedenle çıkış girişten daha yavaş olacaktır. İki dişlinin boyutlarının oranı, aralarındaki hız ve tork değişimleriyle orantılıdır.

Giriş ( hareket ettiren) dişliden çıkış ( hareket ettirilen) dişliye olan boyut oranı, çıkışın daha hızlı mı (daha az tork) yoksa daha fazla torka mı (daha yavaş) sahip olduğunu belirler. Dişli oranının girişten çıkışa olan ilişkiyi nasıl etkilediğini tam olarak hesaplamak için, iki dişli arasındaki diş sayısı oranını bulun. Aşağıdaki resimde, giriş dişlisinden çıkış dişlisine diş sayısı oranı 72T:15T'dir, bu da çıkışın bir dönüşü tamamlaması için girişin 4,8 dönüş yapması gerektiği anlamına gelir.

Avara Çarkları
Dişli örneğine 45 dişli bir avara dişli yerleştirildiğinde ne olur? Avara dişli, herhangi bir çıkış (iş) milini hareket ettirmeyen herhangi bir ara (giriş ve çıkış arasında) dişlidir. Avara dişliler, torku tek bir dişli çifti kullanarak pratik olandan daha uzun mesafelere iletmek için kullanılır. Avara dişliler ayrıca son dişlinin dönüş yönünü tersine çevirmek için de kullanılır.
Zincirdeki avara dişlilerin sayısı veya boyutu ne olursa olsun, azaltmayı yalnızca ilk ve son dişli belirler. Avara dişliler dişli oranını değiştirmediğinden, örnekteki oran 72:15 olarak kalır, ancak çıkış kademesinin yönü artık önceki örneğe göre tersine çevrilmiştir.

Avara dişliler, robotunuzdaki mesafeler arasında güç aktarmanın iyi bir yoludur. Bunun yaygın bir örneği tümüyle dişli bir aktarım mekanizmasıdır. Bu örnekte uçtaki dişliler hareket tekerleklerine bağlıdır ve ortadaki dişlilerden biri bir motor tarafından çalıştırılır (gösterilmemiştir). Turuncu oklar, iki tekerleğin mekanik olarak birbirine bağlı olduğunu ve her zaman aynı yönde döneceklerini göstererek her bir dişlinin göreceli dönüşünü belirtir.

Avara dişliler dönüş yönünü tersine çevirdiğinden, aktarma sistemindeki dişli sayısına dikkat etmek önemlidir. Aşağıdaki resimde çift sayıda dişli vardır ve bu nedenle tekerlekler her zaman ters yönde dönecektir.

Bileşik Dişli
Bazı tasarımlar, tek bir aşamada pratik olandan daha fazla oranda azaltma gerektirebilir. REV ION Yapı Sisteminde mevcut en küçük dişliden en büyüğüne kadar olan oran 80:10'dur, bu nedenle 8'den daha büyük bir oran gerekiyorsa, aynı mekanizmada birden fazla azaltma kademesi kullanılabilir ve buna bileşik dişli azaltma denir. Bileşik bir azaltmada, her bir dişli çiftinin ortak bir mille bağlandığı birden fazla dişli çifti vardır. Aşağıda iki aşamalı bir azaltma örneği verilmiştir. Her bir çiftin hareket dişlisi (giriş) turuncu renkle vurgulanmıştır.

Bir bileşik azaltmanın toplam azaltmasını hesaplamak için her bir aşamadaki azaltmayı belirleyin ve ardından her bir azaltmayı birbiriyle çarpın.
Nerede?
CR toplam Bileşik Azaltımdır
Rn her bir aşamanın toplam azaltımıdır
Yukarıdaki görüntüyü örnek olarak kullanırsak, bileşik azaltma 12:1'dir.

Herhangi bir dişli sistemi için sınırlı sayıda dişli boyutu mevcuttur, bu nedenle bileşik azaltmalar kullanarak daha büyük azaltmalar oluşturabilmenin yanı sıra, daha geniş bir azaltma değerleri aralığı veya tek bir kademenin aynı azaltmasını, ancak daha küçük çaplı dişlilerle oluşturmak da mümkündür.
Merkezden Merkeze Mesafe
Uygun miktarda dişli dişinin birbirine geçtiğinden emin olmak için dişlileriniz arasındaki merkezden merkeze mesafeyi hesaplamanız önemlidir. Bunu ilk olarak modül (M), diş sayısı (N) veya dış çap (OD) kombinasyonunu kullanarak her bir dişlinin hatve çapını (PD) hesaplayarak yapabilirsiniz.
PD = M × N
PD = (OD × N) / (N + 2)
PD = OD - (2 × M)
Ardından, merkezden merkeze mesafeyi (CCD) hesaplamak için hatve çaplarını kullanın.
CCD = ((PD1) / 2) + ((PD2) / 2)

Toplam 80 dişe kadar olan herhangi iki REV ION dişlisi, MAX Desenine sahip yapı elemanlarına merkezden merkeze sığacak ve merkezden merkeze 2 inç mesafeye sahip olacaktır
Ek Kaydırma
Last updated
Was this helpful?