İmalat toleransları dahilinde kardan kavramalarının kinematik analizi
Kinematic analysis of cardan couplings with manifacturing toleranceses
- Tez No: 46097
- Danışmanlar: PROF.DR. YÜKSEL ÇAVUŞOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1995
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 99
Özet
ÖZET Bu çalışmada eksenleri farklı düzlemlerde olan ve eksenleri arasında belli bir açı olan sıralı iki veya daha çok eksenlerde hareket ve moment iletmek amacıyla kullanılan kardan kavramasına ait mafsallarının mümkün olan imalat hatalarım içeren kinematik analizi yapılmıştır. Analiz metodunda mafsal mekanizması uzuvları üzerine yerleştirilen koordinat takımlarının homojen dönüşümü kullanılmıştır. Homojen dönüşümde, bir uzuvdan diğer uzuva hareketin geçişi dönüşüm matrisleri ile yapılmıştır. Dönüşüm matrislerinin elemanları, işlem kolaylığı ve sadeliği bakımından dual sayı ve dual açı cinsinden tanımlanmıştır. Mafsal mekanizmasının hareketin verildiği giriş uzvuna yerleştirilen koordinat takımı, uzuvların serbestlik derecelerine göre ve dönüşümde sağ ei kuralına göre çıkış uzvuna kadar sırası ile dönüştürülerek her bir uzuvdan diğerine hareketin geçişi bir dönüşüm matrisi ile tanımlanmıştır. Böylece çıkış uzvunun ve ara uzuvların hareketinin, giriş uzvunun hareketine, uzuvların açısal boyutlarına ve uzuvlar arasında dönme eksenlerinin birbirinden imalattan dolayı oluşan kaçıklıklarına bağlı olarak ifadeleri çıkartılmıştır. Bu ifadeler, kardan kavramasında birden çok mafsalın kullanılması ve iki mafsal arasındaki ara miline bağlı olan çatalların düzlem farklılıkları da göz önüne alınarak genelleştirilmiştir. Kardan kavramasının giriş milinin açısal yer değiştirme miktarına ve mafsal açısına bağlı olarak çıkış milinin açısal yer değiştirme miktarları hesap edilip sayısal analiz metotlarından sonlu farklar metodu kullanılarak, çıkış milinin açısal hızlan ve ivmeleri hesaplanmıştır. Kardan kavramasının kinematik hız ve açısal yer değiştirme düzgünsüzlüğü ifade edilmiştir. Diğer yandan belirli imalat hatalarında bulunan mafsal mekanizması uzuvlarını kardan kavramasında kullanarak, teorik çalışma sonucu çıkartılan ifadelerin kıyaslanması gayesi ile deneyler yapılmıştır. Deneyde kavramanın giriş ve çıkış millerindeki açısal yer değiştirme miktarları aynı anda ölçülerek sonuçlar derece cinsinden kompütere aktarılmıştır. Deneyler sonucu elde edilen veriler, teorik çalışma sonucu elde edilen verilerle karşılaştırılıp teorik çalışma sonucu çıkartılan ifadelerin doğruluğu ispatlanmıştır. Ayrıca çok sayıda kardan mafsalı kullanılarak oluşturulan bir kardan kavramasının kinematik yer değiştirme analizini yapan paket program hazırlanmıştır.
Özet (Çeviri)
SUMMARY In this study, a kinematic analysis has been made of cardan joints which are used for transmission of motion and moment on two or more axes that are on the different plains having an angle between them. In the analysis, homogeneous transformation of coordinate system which is placed on the joint links has been used. Angular transformation matrix are used and matrix elements are chosen as dual numbers and dual angles due to their convenience. Transformation of coordinate system begins from input link of joint and sequantialy continues until output links joint. Angular motion of output shaft and intermediate links are determined according to joint angle, angular dimension of links and the angular motion of input shaft. Thus, the kinematic analysis of cardan joints with manufacturing tolerance has been investigated. It has been seen that angular motion of coupling output shaft does not depend on offset between link axes of cardan joint. On the other hand, the angular motion between crosspin and yoke depends on joint angle and angular dimension of cardan joint links. The offset owing to manufacturing between joint link axes causes axial sliding on the output link and intermediate link; when the input shaft is fixed according to axial sliding, the axial slidings causes axial vibration on the output shaft, so that, the tolerance of the offset between the links must be as small as possible. From theoretical analysis and experimental study, it has been seen that, if the angular dimension of the yokes is greater than 90° and when input shaft rotate from 0 to n, the amount of rotating difference between the input shaft and output shaft increases and decreases when it rotates between n and 2n. Kinematic analysis has been investigated for cardan coupling in which cardan joints are more than one. The output angular motion of the first joint in cardan coupling has been taken as input angular motion of second joint. Thus, every joint is taken as a closed loop. Kinematic analysis of cardan coupling has been examined by this technique, when cardan coupling contains more than one joint.Homokinetic condition has been investigated by using two cardan joints. Effective joint angle which is a result of vectoral sum of joints angle, must be 180° to be homokinetic. Kinematic angular velocity and acceleration analysis are defined by using the numerical finite difference method. In this method, angular rotation of output shaft is calculated according to angular rotation of input shaft. Then, the difference table belonging to the output shaft is made. To get angular velocity and acceleration, first and second derivation are calculated by using difference table, respectively. While input shaft in cardan coupling has constant angular velocity, angular velocity of the output shaft is not constant because of the effective joint angle. Thus, angular misalignment on output shaft occures. When the effective joint angel of cardan coupling is 165°, the coefficient of angular velocity irregularity is near 0.035. In experimental investigation, input and output angular motion of cardan coupling has been measured by using opto-electronic technique. The results of experimental and theoritical studies are m acoordance with each other.
Benzer Tezler
- Elektron demeti ile ergitme eklemeli imalat yöntemiyle üretilen farklı geometrilerdeki Ti-6Al-4V alaşım malzemelerine uygulanan ikincil işlemlerin malzemenin yüzey bütünlüğüne etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of post-processing operations on surface integrity of Ti-6Al-4V alloy with various geometries produced by electron beam melting additive manufacturing
TOLGA BERKAY ŞİRİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF KAYNAK
- Modelling and optimization of multi-axis machining process considering CNC motion limitations
Çok eksenli metal kesme operasyonlarının takım eksen vektörü seçimi ve ilerleme hızı düzenlemesi ile modellenmesi ve en iyileştirmesi
SAMET BİLGEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSabancı ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERHAN BUDAK
- Delik genişletme işleminin deneysel analizi
Experimental analysis of boring operation
ORHAN SALİH ÖZKESER
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSMAİL LAZOĞLU
YRD. DOÇ. DR. MUZAFFER ERTEN
- Gemi inşaasında kaynaklı birleştirmeler kaynak sıraları ve uygulamaları
Başlık çevirisi yok
ÇETİN İSLAM
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKaynak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN DİKİCİOĞLU
- Jig shape optimization for desired shape of a high-altitudelong-endurance class unmanned aerial vehicle underaeroelastic effects
Hale sınıfı bir ınsansız hava aracının aeroelastik etkileraltında hedeflenen şekle ulaşmak için jig şeklioptimizasyonu
AKIN ATEŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELİKE NİKBAY