Computer Aided Natural Frequency and Mode Analysis ff Elliptic Gears

Abstract

Eliptik Dişli Çarkların Bilgisayar Destekli Doğal Frekans ve Mod Analizi

Abstract

ÖZET Dairesel olmayan dişli çarkların önemli bir üyesi olan eliptik düz dişli çarkların matematiksel denklemleri çalışmanın ilk aşamasında hazırlanmıştır. İkinci aşamasında denklemleri döngü içerisinde çözmek ve istenilen diş sayısı ve modülde eliptik dişlilerin imalat resimlerinin 2-D modellenmesi için AutoLISP programlama dili ortamında bilgisayar yazılımı geliştirilmiştir. Geliştirilen paket program ile AutoCAD ortamında 2-D tarsımı elde edilen modülü 2 ve diş sayısı 32 olan eliptik dişli çark sonlu elemanlar yöntemiyle doğal frekans ve modlarını belirlemek için ANSYS programı kullanılmıştır. Eliptik dişli çarkın tam 3-D modelini oluşturmak için ABAQUS yazılımı kullanılmıştır. Eliptik dişli çarkın doğal titreşim özelliği, titreşim türleri ve eliptik dişli çark doğal frekansları tespit edilmiştir. Bu yöntem eliptik dişli çarkların mühendislik uygulamaları ve dinamik analizleri için kullanılabilir. Bir yapının titreşim özelliğini belirlemek için her türlü dinamik yüklere nasıl yanıt verdiğini belirlemek ve her hangi bir tasarım veya uygulama yapmadan önce daha pratik ve düşük maliyetli bir analiz yapmak için bu yöntem kullanılabilir. Yapılan analizler sonucunda tam durmayı gerektirmeksizin düzensiz hareketin elde edilebildiği bir makine elemanı olarak kullanılabileceği tespit edilmiştir.

Keywords

• Eliptik dişli çark
• Frekans analizi
• Mod analizi

References

1. [1] Mundo, D., “Geometric design of planetary gear train with non-circular gears”, Mechanism and Machine Theory, vol. 41, no. 4, pp. 456-472, 2006
2. [2] Laczik B., “A cometarium-mechanizmus”, Fizikai Szemle, vol. 58, pp. 50-54, 2008.
3. [3] Mundo, D., Fragomeni, G., “A First Experimental Comparison Between Non-Circular Gears Characterized By Teeth Designed According To Different Meshing Laws”, EuCoMeS, Obergurgl, Austria, 2006
4. [4] Barkah D., Shafiq B., Dooner D., “3D Mesh Generation for Static Stress Determination in Spiral Noncircular Gears Used for Torque Balancing” Journal of Mechanical Design ASME, vol. 124, no. 2, pp., 313-319, 2002
5. [5] Bair B.-W. “Tooth Profile Generation and Analysis of Crowned Elliptical Gears” Journal of Mechanical Design ASME, vol. 131, no. 7, pp., 503-509, 2009
6. [6] Chao L., Kai C., Datong Q., Caichao Z., Hua Q., Xiaohu R., “Design And Finite Element Mode Analysis of Noncircular Gear” Research (ICMR08,) Brunel University, UK, 2008
7. [7] Lai M. J., “An Investigation of The Dynamic Behaviour of Systems With, Noncircular Gears”, China Academic Journal, pp., 377-388, 1996
8. [8] Kerr, J. H. and Ferguson, R. J., "An Infinitely-variable Vehicle Transmission Using Noncircular Gears" Transactions of the Canadian Society for Mechanical Engineering, vol. 5, no. 4, pp., 187-191, 1979

9. [9] Pathan, N. H., Singh, V.P.,. Kulkarni, S. S., “Modal Analysis of Spur Gear to Determine The Natural Frequencies and It's Effect Over The Geometry of The Gear”, International Journal of Advanced Engineering Research and Studies, pp. 76-78, 2014
10. [10] Saxenaa, A., Pareya, A., Choukseyb, M., “Study of Modal Characteristics of A Geared Rotor System”, 3rd International Conference on Innovations in Automation and Mechatronics Engineering (ICIAME), pp. 225-231, 2016
11. [11] Kaihong, Z., Yunpeng, L., Congyi, W., Cheng, L., “Non-circular gear modal analysis based on ABAQUS” International Conference on Intelligent Computation Technology and Automation, pp. 576-579, 2015
12. [12] Chavan, D.S., Mahale, A.K. , Thakur A.G., “Modal Analysis of Power Take Off Gearbox”, International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, vol.3, pp.70-76, 2013
13. [13] Zhang, Q., Mei, L., Han, W., “Modal Analysis of Carburized Cylindrical Gear”, International Journal of Trend in Research and Development (IJTRD,) vol. 5, no.2, pp. 308-311, 2018
14. [14] Chavan, D.S., Mahale, A.K. , Thakur A.G., “Modal Analysis of Power Take Off Gearbox”, International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, vol.3, pp.70-76, 2013
15. [15] Quadri S. A. N.,. Dolas D. R., “Comparative Modal analysis of Conventional Spur Gear with Modified Involute Spur Gear”, International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET), vol. 02, pp. 1752-1756