Abstract
<jats:p>Mekanik güç iletim sistemlerinde dişli çarkların operasyonel ömrünü sınırlayan temel faktörün, yapısal kırılmalardan ziyade yüzeylerde meydana gelen tribolojik aşınmalar olduğu bilinmektedir. Bu aşınma süreci, etkileşim halindeki diş profilleri arasında oluşan yüksek temas basınçlarının yol açtığı elastik ve plastik deformasyonların bir sonucudur. Bu çalışmada Hertzian temas gerilmelerinin analitik hesabı ve bu gerilmelerin tetiklediği deformasyon karakteristikleri araştırılmaktadır. Elastisite teorisi temel alınarak gerçekleştirilen modellemede, önce temas geometrisi tanımlanmış, ardından iletilen momentin oluşturduğu kuvvetlerin basınç dağılımı üzerindeki etkileri sayısal olarak analiz edilmiştir. Geliştirilen hesaplama algoritması sayesinde; basınç açısı, Eğrilik yarıçapı, Elastisite modülü ve Poisson oranı, gibi tasarım parametrelerinin sistem performansı üzerindeki etkileri parametrik olarak incelenmiştir. Dış dişli tasarımlarında kritik öneme sahip olan temas gerilmesi, deformasyon parametrelerini minimize etmeye odaklanmaktadır. Dişli hasarlarının temel nedeni olan gerilme aşımını engellemek amacıyla, üç farklı malzeme ve üç farklı Tork seçeneğiyle oluşturulan dokuz farklı kombinasyon ileri düzey simülasyon teknikleriyle incelenmiştir. Solidworks 2020 programının Simulation ortamında yürütülen iki boyutlu sonlu elemanlar (FEM) çalışmaları, Hertz basınç değerleriyle karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Burada Tork ve Elastisite modülündeki artış Hertz basıncı değerini de arttırmaktadır. Teorik ve nümerik sonuçlar arasındaki tutarlılık, analiz metodolojisinin doğruluğunu ortaya koymakta ve tasarım sürecinde güvenle kullanılabileceğini göstermektedir. Mekanik sistemlerde çeliğin vazgeçilmez bir bileşen olarak öne çıkmasının temel nedeni, yüksek hacimsel mukavemet, verimlilik ve ekonomik olmasıdır. Endüstriyel dişli imalatında; Karbon bazlı alaşımlardan, karmaşık metalürjik kompozisyonlara sahip alaşımlı çeliklere kadar geniş bir alanda seçim yapılmaktadır. Malzeme seçim sürecini belirleyen temel parametreler; dinamik yükler altındaki yorulma direnci, kopma mukavemeti ve malzemeye uygulanan ısıl işlemdir.</jats:p>