Dişliler ve Kaplinlerdeki Boşluğun Anlaşılması
Tanım: Backlash Nedir?
Tepki (ayrıca boşluk veya boşluk olarak da adlandırılır), mekanik tahriklerde eşleşen bileşenler arasındaki boşluk veya aralıktır. Genellikle, bir dişli sabit tutulduğunda ve eşleşen dişli ileri geri döndürüldüğünde birbirine geçen dişli dişleri arasındaki teğetsel boşluğu ifade eder. Sistemdeki "kaybedilen hareket" veya serbest boşluk miktarını, yani tahrik dişlisinin tahrik dişlisine ters yönde temas etmeden önce dönebileceği mesafeyi temsil eder.
Bir miktar boşluk, yağlama için alan sağlayarak, termal genleşmeyi karşılayarak ve dişlerin birbirine yapışmasını önleyerek gerekli ve kasıtlıdır. Ancak, aşınmadan kaynaklanan aşırı boşluk, darbe yükü, gürültü, konumlandırma hataları ve titreşim Özellikle hassas makinelerde ve geri vites uygulamalarında sorunlar yaşanmaktadır.
Tepkinin Amacı
Gerekli Fonksiyonlar
- Yağlama Alanı: Dişler arasında yağlayıcı filmin oluşmasını sağlar
- Isıl Genleşme: Sıcaklık artışıyla birlikte dişli dişlerinin uzamasına uyum sağlar
- Üretim Toleransları: Küçük diş aralığı değişikliklerine rağmen montaja izin verir
- Bağlanmayı Önler: Dişlerin yük veya termal büyüme altında sıkışmamasını sağlar
Tipik Tepki Değerleri
- Hassas Dişliler: 0,05-0,15 mm (0,002-0,006 inç)
- Endüstriyel Dişliler: 0,2-0,8 mm (0,008-0,030 inç)
- Ağır Makineler: 1,0-3,0 mm (0,040-0,120 inç)
- Pratik Kural: Endüstriyel dişliler için merkez mesafesi 0,04-0,08%
Ölçüm Yöntemleri
Doğrudan Ölçüm
- Feeler Ölçer Yöntemi: Dişlerin arasına eğim çizgisinde kalınlık ölçerleri yerleştirin
- Kadran Göstergesi Yöntemi: Bir dişliyi tutun, diğerini ileri geri döndürün, eğim çizgisindeki hareketi ölçün
- Koordinat Ölçümü: Her iki dişlinin hassas ölçümü, teorik boşluğun hesaplanması
- Geri Tepme Ölçer: Üretim veya muayene için özel araçlar
Operasyonel Değerlendirme
- Çıngırak veya tıkırtı sesini (aşırı tepki) dinleyin
- Yük tersine çevrildiğinde şaft hareketini gözlemleyin
- Servo sistemlerde konumlandırma hatasını ölçün
- Darbeyle ilgili kalıpları gösteren titreşim analizi
Aşırı Tepkiden Kaynaklanan Sorunlar
Darbe Yükleme ve Titreşim
- Yük tersine döndüğünde dişler ayrılır ve ardından çarpar
- Şok yükleri ve ani titreşimler yaratır
- Yük ters çevirme oranında frekans
- Dişli dişlerinin yorulmasını ve aşınmasını hızlandırır
- Karakteristik vuruntu veya çarpma sesi üretir
Konumlandırma Hataları
- Servo sistemlerde veya konumlandırma ekipmanlarında, boşluk "ölü bölge" oluşturur“
- Çıkış mili küçük giriş değişikliklerine yanıt vermiyor
- Konumlandırma hatası, boşluk miktarına eşittir
- CNC takım tezgahları, robotik, hassas aletler için kritik
Gürültü
- Yük dalgalanmaları sırasında dişlerin çarpması sonucu oluşan takırtı
- Özellikle değişken yük uygulamalarında sorunludur
- Aşınmadan kaynaklanan tepki arttıkça kötüleşir
Azaltılmış Sistem Sertliği
- Tepkiler, aktarma organlarında uyumluluğu beraberinde getiriyor
- Etkili burulma sertliğini azaltır
- Kontrol sistemi performansını etkiler
- Geri besleme kontrol sistemlerinde kararsızlığa neden olabilir
Aşırı Tepkinin Nedenleri
Normal Aşınma
- Diş yüzeyleri kayan temastan dolayı aşınır
- Yıllar geçtikçe tepkilerin kademeli olarak artması
- Tüm dişlilerde beklenen aşınma modu
- Oran yük, yağlama ve temizliğe bağlıdır
Hızlandırılmış Aşınma
- Aşındırıcı Kirlenme: Taşlama bileşiği olarak işlev gören parçacıklar
- Yetersiz Yağlama: Sınır teması aşınmayı hızlandırıyor
- Aşırı yükleme: Aşırı diş yükleri
- Hizalama bozukluğu: Kenar yükleme yoğunlaştırıcı aşınma
Tasarım veya Kurulum Hataları
- Yanlış merkez mesafesi belirtimi
- Yanlış vites eşleştirmesi (uyumsuz profiller)
- Isıl genleşme yeterince dikkate alınmadı
- Üretim toleransları çok gevşek
Titreşim Tanısı
Titreşim Özellikleri
- Etkileyen: Keskin dürtüler zaman dalga formu yük ters çevrildiğinde
- Çoklu Harmonikler: Darbe yüklemesi birden fazla frekansı harekete geçirir
- Yük Bağımlı: Titreşim, tork yüklemesine göre değişir
- Hızdan Bağımsız Bileşen: Darbe frekansı, şaft hızına değil yük değişim oranına dayanmaktadır
Tepkileri Diğer Sorunlardan Ayırt Etmek
- Genel Ekipman Aşınmasına Karşı: Geri tepme darbeler yaratır; aşınma ise pürüzsüz ama yüksek bir yüzey oluşturur GMF
- Diş Kırılması: Kırık diş, devir başına bir darbe oluşturur; boşluk, yük döngüsü başına birden fazla darbe oluşturur
- vs. Gevşeklik: Boşluk dişlilerin içindedir; gevşeklik yataklarda veya montajlardadır
Düzeltme ve Yönetim
Ayarlama Yöntemleri
- Merkez Mesafe Azaltma: Dişlileri birbirine yaklaştırın (ayarlanabilirse)
- Shim Ayarı: Dişlileri doğru şekilde konumlandırmak için şimleri kullanın
- Geri Tepme Önleyici Dişliler: Yay yüklemeli bölünmüş dişliler boşluğu ortadan kaldırır
- Ön yükleme: Diş temasını koruyarak hafif yük uygulayın
Yenisiyle değiştirme
- Boşluk, özellikleri aştığında aşınmış dişlileri değiştirin
- Her iki eşleşen dişliyi birlikte değiştirin (birlikte aşının)
- Geliştirilmiş aşınma direnci için yükseltilmiş malzemeleri veya kaplamaları göz önünde bulundurun
Operasyonel Konaklamalar
- Mümkünse sık sık yük tersine çevirmekten kaçının
- Etkiyi en aza indirmek için yük uygulama oranını kontrol edin
- Normal olarak bir miktar geri tepmeyi kabul edin (ağı aşırı sıkmayın)
- Servo sistemlerde kontrol yazılımında kompanzasyon
Boşluk, dişli tahriklerinde yalnızca aşırı olduğunda sorun yaratan gerekli bir özelliktir. Doğru boşluk spesifikasyonunu, ölçümünü ve aşırı boşluğun belirtilerini anlamak, etkili dişli kutusu bakımı, uygun değiştirme zamanlamasını ve dişli kutularındaki titreşim ve gürültü sorunlarının doğru şekilde giderilmesini sağlar.