Taşıtlarda diferansiyel dişli mekanizma sisteminin dinamik analizi ve konstrüksiyon değerlendirmeleri

Abstract

Bu çalışmada, taşıtlardaki diferansiyel dişli mekanizmasının kinematik ve dinamik davranışlarının incelenmesi ele alınmıştır. Diferansiyel dişli mekanizmasının hız ve moment iletimine, sürtünme, atalet ve elastikiyetin eklenmesiyle oluşturulan dinamik yapının modellenmesi ve simülasyonu gerçekleştirilmiştir. Aynı zamanda diferansiyel test ünitesinde, sistemin dinamik deney sonuçları elde edilmiştir. Titreşim Analiz Cihazıyla ölçülen titreşim genlik, hız ve ivme değerleri bilgisayara aktarılarak, teorik olarak elde edilen sistemin dinamik modeli ile deney sonuçlan karşılaştırılmıştır. Ele alman diferansiyel dişli mekanizması, mekanik aktarma organlarına sahip bütün kara taşıtlarında bulunur ve tahrik momentini, tekerlere dağıtmakta kullanılır. Aslında mekanizma, kinematik olarak iki hız serbestliğine sahip konik dişli çarklı bir planet dişli sistemidir. Sisteme güç, tek bir koldan girmekte ve iki koldan çıkmaktadır. Sistemin çıkış kollarının hız ve momenti, her biri diğer kolun hızına ve momentine bağlıdır. Mekanizmanın bağlı bulunduğu sistem hattı üzerinde bulunan diğer yapı elemanlarının elastik etkileri, ataleti ve yatak sürtünmeleri işin içine katılacak olursa, zaten kinematik yapısı hayli karışık olan sistemin dinamik yapısı daha çok karışacaktır. Böyle bir karışık yapının modellenmesi ve mekanizmanın matematiksel modelinin elde edilmesinde, diğer metotlara göre çok daha kullanışlı ve pratik bir metot olan "bond graf ' tekniği kullanılmıştır. Mekanizmaların dinamik modellerinin oluşturulabilmesi, bond graf tekniği ile büyük ölçüde kolaylaşır. İlk önce sistemin fiziksel modelinden bond-graf modeline geçilir ve daha sonra sistemin durum denklemleri bond graf ifadesinden direkt olarak yazılabilir. Durum denklemlerinin herhangi bir diferansiyel denklem çözen bilgisayar programı kullanılarak sistem cevabı elde edilebilir. Bu çalışmada, bond graf elemanlarından blok diyagramlarına geçilmiştir. Blok diyagramları ile çalışan bir paket program kullanılarak simülasyon sonuçlan elde edilmiştir. Bu çalışma, K.K.K. 1013. Ordu Donatım Ana Tamir Jip Fabrikası ve 94-B-06-01-01 sayılı proje kapsamında Yıldız Teknik Üniversitesi Araştırma Fonu tarafından desteklenmiştir. Titreşim analizi için, askeri fabrikada bir deney ünitesi kurulmuştur. Deneysel metotlardan faydalanarak, dişli mekanizma gövdesi üzerinden alman titreşim değerlerinden sistem içindeki dişli titreşimlerine geçilmiştir. Yapılan modelleme ve simülasyonların gerçek sisteme olan yakınlığı araştınlmış ve deneysel çalışma sonucu elde edilen değerler ile simülasyon sonuçlan karşılaştınlmıştir.