DİŞLİ ÇARKLAR

DİŞLİ ÇARKLAR; Alm. Zahn-, Kettenrader,
Ritzel (n.pl.), Fr. Roues dentées, İng. Gears, cogwheels.
Hareketli veya gücü dönen bir milden diğerine
iletmekte kullanılan eleman. Dişlerin profilleri
dönmeleri esnâsında birbirlerine çarpmadan,
takılıp sıkışmadan ve birbirlerinin üzerinde
kaymadan iç içe girip birbirlerini döndürerek hareketi
iletebilecek şekildedir. Matematikçilerin
19. asır boyunca süren uzun çalışmaları sonucu bu
problemin çözümü diş profillerinde episikloit ve
dâire açınımı profillerinin kullanılmasıyla çözüldü.
Bugün diş profilleri evolvent şeklindedir. Evolvent, bir dâire üzerinde yuvarlanan bir doğrunun
üzerindeki noktaların geometrik yeri şeklinde tanımlanabilir.
Dönme hareketi iletilen iki mil arasında dakikadaki
devir sayılarının oranı, hareketi ileten
dişli çiftinin çapları veya diş sayıları ile ters orantılıdır.
Dişli çarkların en çok tanınanı otomobillerin
vites kutusunda olanıdır. Hızlı dönen otomobil
motorunun gücü bu kutuya iletilir. Vites kutusunda
bu devir düşürülerek, otomobilin ana miline
verilir. Dişli kutusunda son bir düşürme yapılarak,
hareket arka tekerlek millerine iletilir.
Dişlilerin başlıca büyüklükleri: Bir dişli
çarkta dişlinin üstünden geçen çemberin çapma diş
üstü çapı, çarkın dişlerinin dibinden geçen çemberin
çapma diş dibi çapı denir. Bu iki çap farklı
diş yüksekliğini tanımlar. Diş yüksekliği, birlikte
çalışan dişlilerin birbirine geçtiği çalışma baş boşluğu
kadar daha az derindedir.
Birbirine giren iki dişlinin arasında kalan
boşluğa yan boşluk adı verilir. Bu boşlukların
olması dişli çiftinin çalışması bakımından gereklidir.
Boşluğun az olması dişlilerin ısınmasına,
fazla olması da dişlinin sesli çalışmasına ve
çabuk yıpranmasına sebeb olur. Bunun için dişlilerin
diş kalınlıkları ve eksenler arası mesâfeleri
dişlilerin tasarımı sırasında hassas olarak hesâb
edilir.
Dişli çarklar millerin birbirine göre konumlarına
ve dişli şekillerine göre değişik sınıflara
ayrılırlar. Başlıca dişli çark ve çeşitleri
şunlardır:
Dişliler: Birbirine paralel millerlerde hareket
iletilmesinde kullanılırlar. En yaygın olan bu
türde dişler düz şekillidir.
Helisel dişli çarklar: Bu dişlilerde, dişler
dişli çark silindirine helisel olarak sarılmışlardır.
Yâni dişler, diş eksenine paralel değil bir açı yapacak
şekildedirler. Bu tür dişli çiftlerinde dişler
birbirleriyle temâsa geçerken bir önceki dişler hâlâ
temas hâlindedirler. Birbirleriyle temas hâlindeki
diş sayıları fazla olduğundan, düz dişlilere göre daha
yumuşak ve sessiz çalışıp daha büyük güçleri
iletebilirler. Vites kutularında ve büyük güç ileten
dişli mekanizmalarında yaygın olarak kullanılırlar.
Çalışma esnâsında dişlerin eğik olmasından dolayı
eksenel yönde de bir kuvvet meydana getirdiklerinden
bu kuvveti taşıyabilecek şekilde yataklanmalıdırlar.
Bu etkilerini dengelemek için çift
yönlü helis şeklinde açılmış ok veya çavuş dişli denilen
dişliler veya iki helisel dişli çifti berâber
kullanılır.
Kremayer: Burada dişlerden biri silindirik
diğeri ise düz kremayer şeklindedir. Dönme hareketini
doğrusal hareket veya doğrusal hareketidönme hareketine çevirmek için kullanılır. Dişleri
düz veya helisel olabilir.
Konik dişliler: Konik dişlilerin biçimi kesik
koniye benzer. Eksenleri belli bir açıyla kesişen
dişler arasında güç aktarımında kullanılırlar. Miller
aynı düzlemde ve eksenleri kesişecek konumdadır.
Eksenlerin birbirine dik olduğu tip en çok
kullanılır. Düz, helisel veya eğrisel olabilir. Diş
profilleri evolvent değil okloit denilen özel bir
eğri şeklindedir. Hipoit dişli denilen eksenleri birbirini
kesmeyen, aynı düzlemde bulunan miller
arasında güç ileten tipleri de vardır.
Sonsuz vida: Bu tür dişlilerde eksenler ayrı
düzlemlerde birbirlerine dik konumdadır. Küçük
çark sonsuz vida ismini alır. Vidaya benzer şekildedir.
Üzerine dolanan bir veya birkaç helisel diş
bulunabilir. Mekanizma sonsuz vidadan tahrik
edilir. Tahrik büyük dişli çarktan yapılmaz. Yâni
hareket nakli tersinir değildir. Sonsuz vidanın çark
üzerine sarıldığı gibi globoid mekanizma olmak
üzere iki türü vardır. Bu mekanizmalarda dişler arasındaki
aşırı sürtünme dolayısıyla verim düşüktür.
Fakat çok büyük çevrim oranları (1/30- 1/200)
sağlanabildiğinden büyük oranda hız düşürülmesi
gereken yerlerde kullanılır.
Planet mekanizmaları: Düz olan dişli çarklardan
meydana gelir. Büyük bir güneş dişli çevresinde
ve aynı zamanda daha büyük bir iç dişlinin
dış güneş içinde dönen küçük birkaç planet dişliden
meydana gelen bir sistemdir. Bir planet mekanizmasında
dış güneş, planetler veya iç güneşin
sâbit tutulması ve giriş çıkışın diğerlerinden sağlanmasıyla
çeşitli tahvil oranları elde edilebilir.
Otomatik transmisyonda ve başka yerlerde kullanılır.
îmâlât: Yaygın olarak kulanılan büyük güçler
taşımayan ve devir sayıları düşük dişliler dökme
demir, bronz ve alüminyum alaşımlarından yapılır.
Plastik (naylon, teflon) sinterlenmiş malzemelerde
son zamanlarda yaygın şekilde kullanılmaktadır.
Özel mukâvemet isteyen yüksek devir
sayılı büyük güç ileten makinalarda yüksek
mukâvemetli (krom-nikelli) çeliklerden faydalanılır.
Dişli çarklar daha büyük yük taşıma kâbiliyetine
sâhib olabilmeleri için ısıl işleme tâbi
tutularak sertleştirilirler. Dişli çarklarının yüzey
sertleştirilmesinde kullanılan usûller; semantasyon,
endüksiyon, alev ve nitrürleme ile sertleştirmedir.
Düşük güç ve hızlar iletebilen dişli çarklar
döküm veya dövme ile imâl edilebilirler. Küçük
dişliler beyaz alaşımdan veya plastikten pres döküm
olarak yapılırlar. Yüksek mukâvemet ve hassâsiyet
istenen hâllerde dişliler talaş kaldırma yöntemlerine
göre form freze ve yuvarlanma yöntemine
göre açılabilirler. Form freze ve yöntemindekesici takımın profili, işlenecek çarkın diş profilinin
aynısıdır. Dişler taksimat tahribâtı ile donatılmış
herhangi bir üniversal freze tezgahında kesilebilir.
Bu yöntemde her seferinde diş genişliği
boyunca diş aralığında bir kere talaş kaldırıldıktan
sonra diş taksimatı kadar döndürülerek öteki diş
aralığında talaş kaldırılır. Dişler teker teker açıldığından
hem yavaş hem de yuvarlanma yöntemi
kadar hassas değildir. Yuvarlanma yönteminde
dişli açılacak taslak kesici takım berâberce hareket
ederler. Kremayer, planya azdırma ve radyal
planya olmak üzere üç diş açma yöntemi vardır.
Dişler çok hassas ve çabuk açılabilirler.
Dişli çarklar imâlatındaki talaş kaldırma izlerinin
temizlenmesi için taşlanırlar. Hassas bir dişli dâimâ
taşlanmalıdır. Eğer dişli çark çelikten yapılmış
ve su verilmişse taşlama kaçınılmaz bir işlemdir.