Bir insansız hava aracı aksesuar dişli kutusunun yüksek kavrama oranına sahip düz dişli çiftleri kullanılarak iyileştirilmesi
Improvement of an unmanned aerial vehicle accessory gearbox using spur gear pairs with high contact ratio
- Tez No: 920934
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ARİF ADLI, DR. VEYSEL YALIN ÖZTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Dişli kutusu tasarımında yüksek kavrama oranına sahip dişli çiftleri, yük taşıma kapasitesinin artırılması, daha az titreşim ve ses ile çalışma istenmesi, aynı torkun daha az hacim ve ağırlıkta iletilmek istenmesinde kullanılmaktadır. Kavrama oranı 2'den büyük olan dişli çiftleri yüksek kavrama oranına sahip dişliler olarak tanımlanır. Dişli çiftinin çalışmasının herhangi bir anında en az 2 diş temas halindedir. Bu da aktarılan yükün dişler arasında paylaştırılmasına sebep olur. Dişliler üzerine gelen yük azalacağı için diş dibi ve temas gerilmeleri azalır. Standart kavrama oranına sahip dişlilerin (kavrama oranı<2) boyutlandırılmasında kullanılan AGMA-913-A98, AGMA-908-B89 gibi standartlar, yüksek kavrama oranına sahip dişlilerin boyutlandırılmasında kullanılamaz. Bu standartlar aktarılan torkun tek bir diş üzerinden akacağı düşünülerek hazırlanmıştır. İnsansız hava araçlarında kullanılan dişli kutularında çoğunlukla helisel dişliler kullanılmaktadır. Bu kullanım sayesinde sessiz, titreşimsiz ve güvenilir bir güç aktarımı sağlanmaktadır. Yüksek kavrama oranına sahip düz dişliler; helisel dişlilerin bu güçlü özelliklerini daha az hacim ve ağırlıkta sağlayabilmektedir. Ayrıca eksenel yük oluşmadığı için dişli kutusunun diğer elemanlarından olan rulmanlar ve gövde tasarımında da hafifleme sağlamaktadır. Havacılıkta bu gibi ağırlık azaltma birçok tasarımın ana sebeplerindendir. Tasarlanan yeni dişli kutularında yüksek kavrama oranına sahip dişli çiftleri kullanılarak, giriş ve çıkış konumları ve çevrim oranı çok fazla değiştirilmeden daha hafif ve en az daha önce helisel dişliler ile tasarlanmış dişli kutusu kadar güvenilir bir tasarım elde edilmiştir. Daha önce tasarlanmış helis dişlileri modellenerek, dişlilerdeki diş dibi gerilmeleri ve temas gerilmeleri, sağlanması gereken alt limitler olarak belirlenmiş ve yeni tasarım dişlilerde de en az bu değerlerin sağlanması amaçlanmıştır. Yüksek kavrama oranına sahip dişliler modellenirken Windows LDP programı kullanılmıştır. Kaplanan hacim, ağırlık, modül, yük dağılımı gibi parametreler açısından tasarımlar karşılaştırılmıştır. Sonuçlara göre; yüksek kavrama oranına sahip dişliler helisel dişlilere göre daha az ağırlık ile yük aktarımı sağlamaktadır
Özet (Çeviri)
High-contact-ratio (HCR) gear pairs are commonly used in gearbox designs where increased load-carrying capacity, reduced vibration and noise, and transmission of the same torque with smaller size and weight are desired. Gear pairs with a contact ratio greater than 2 are defined as HCR gears. In such gears, at least two teeth are in contact at any given time during operation, resulting in the distribution of transmitted loads across multiple teeth. Standards such as AGMA-913-A98 and AGMA-908-B89, typically used for sizing gears with standard contact ratios (contact ratio < 2), cannot be applied to HCR gears. These standards assumed that the transmitted torque is carried by a single gear tooth at a time. In HCR gears, however, the transmitted torque is distributed among at least two teeth, necessitating specialized design considerations. In unmanned aerial vehicle gearboxes, helical gears are predominantly used. This ensures silent, vibration-free, and reliable power transmission. However, HCR spur gears can achieve these benefits with reduced size and weight compared to helical gears. Weight reduction is a critical consideration in aerospace applications. In newly designed gearboxes, high-contact-ratio gear pairs have been used to achieve a lighter and equally reliable design without significantly changing the input and output positions or the gear ratio. In the new design, the gear root stresses, and contact stresses of the current helical gear design were set as the minimum acceptable limits. The Windows LDP program was utilized to model the HCR gears. Parameters such as volume, weight, module, and load distribution were compared between the existing and newly designed gearboxes. The results demonstrate that the new gearbox design offers significant weight reduction while maintaining performance and reliability standards.
Benzer Tezler
- A friendly physical layer warden system
Dost bir fiziksel katman bekçi sistemi
MİRAÇ KUMRAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNEŞ ZEYNEP KARABULUT KURT
- Bir insansız hava aracı ve uçuş kontrol sisteminin tasarımı
Design of an unmanned aerial vehicle and flight control system
SİNAN EKİNCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiAna Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ.DR. TURAN SÖYLEMEZ
Y.DOÇ.DR. HAYRİ ACAR
- Bir insansız hava aracı gerçekleştirme ve hareketli nesnelerin tespit ve takibinde kullanımı
An unmanned aerial vehicle realization and its use in detecting and tracking moving objects
ELİF ECE ELMAS
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ALKAN
- Bir insansız hava aracı için sistem tanılanması ve kontrolcü tasarımı
System identification and controller design for an unmanned aerial vehicle
LOKMAN ATİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYHAN KURAL
- Bir insansız hava aracı baz istasyonunun uçuş dinamikleri kısıtları altında konuşlandırılması
Deployment of an unmanned aerial vehicle base station under flight dynamics constraints
MERVE ÇİĞDEM İPEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CENK TOKER