Kardan milinin bilgisayar destekli tasarımı ve analizi

Abstract

Kardan milleri endüstriyel alanda ve özellikle otomotiv sektöründe güç aktarımı için çokça kullanılan bir sistemdir. Bu nedenle mil ve dişliler üzerine birçok çalışma yapılmıştır. Bu çalışmada sektördeki bir kuruluştan temin edilen kayar tipli evolvent profilli kardan milinin bilgisayar destekli tasarımı ve analizi yapılmıştır. İlk olarak kardan mili ve kayıcı gövdenin dişlileri EN-5480 standardına uygun olarak dişli profil ölçüleri hesaplanmıştır. Elde edilen dişli profil ölçüleri doğrultusunda PTC Creo programı kullanılarak bilgisayar ortamında üç boyutlu katı model oluşturulmuştur. Modellenen geometri, sonlu elemanlar yöntemi ile hesap yapan Ansys programına aktarılmıştır. Çalışma şartları benzetimi gerçekleştirilerek eşdeğer gerilme, toplam deformasyon ve hasar- ömür analizi gerçekleştirilmiştir. Yapılan analizlerde diş dibi çapı ve dişli boyu değiştirilerek analiz sonuçları karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar yorumlanarak sistemin kullanım şartlarına uyumlu olup olmadığı tespit edilmiş ve geliştirilmesi için öneride bulunulmuştur.

Cardan shafts are systems that are used widely for power transmission in the industrial field and especially in the automotive sector. For this reason, many studies and research have been carried out on shafts and gears. In this study, computer-aided design and analysis of sliding type involute spline shaft and coupling that are supplied from an organization in the sector were performed. Firstly, the design of the spline and coupling are identified in accordance with the EN-5480 standard. A three-dimensional solid model was created in a computer environment using the PTC Creo program with the identified spline profile dimensions. The modeled geometry was transferred to the Ansys program, which operates using the finite element method. Von Mises stress, total deformation, and fatigue analysis were performed by simulating the working conditions. In the analyses consisting of 6 different samples, the tooth fillet radius and face width were changed and the results of the analyses were compared. Finally, the results of analyses were interpreted and it was determined if the system was compatible with the conditions of use, and suggestions were made for its development.