Harmonik tahrik dişlisinin tasarımı ve analizi

Bu çalışma, Harmonik Tahrik dişlisinin bir bileşeni olan Flex Spline'ın akademik araştırması, tasarımı ve sayısal analizi ile ilgili bölümleri içermektedir. Bu araştırmanın amacı, anizotropik bir kompozit malzeme kullanarak Flex Spline bileşeninin hem gerilim hem de ağırlık değerlerini en aza indirirken tork kapasitesi değerini artırmaktır. İlk olarak, doğrulama için çelik analizi yapıldı ve analiz sonuçlarını doğrulamak için bir referans çalışmasından alınan örnek veriler kullanıldı. Bunu takiben, birleştirme amacıyla kullanılan kompozit malzeme ve yapışkan reçine ile hibrit Flex Spline tasarımı başlatıldı. Kompozit malzemeler karbon fiber ve cam elyaf olarak seçilmiş ve analitik bulgular karşılaştırılmıştır. Ayrıca etkilerin değerlendirilmesi için yapıştırıcının kalınlığı değiştirilerek gerilme değerleri karşılaştırılmıştır. Son olarak, çelik jant kalınlığı sabit tutulurken kompozit malzeme eklendi ve sonuçlar saf çelik Flex Spline ile karşılaştırıldı. Çalışmalar, birinci ve ikinci dereceden indirgenmiş entegrasyon kullanılarak iki boyutlu statik modda gerçekleştirilmiştir. von Mises gerilimi, plastik deformasyon, reaksiyon kuvveti, temas gerilimi, delaminasyon ve doğal frekans değerleri incelenmiştir. Bu çalışma sonucunda Hibrit Esnek Yivli Dişli (Hybrid Flex Spline) sayesinde tork kapasitesi yaklaşık yüzde 20 artarken, gerilim değerleri, temas kuvveti ve ağırlık sırası ile yüzde 13,7, 11,3 ve 38,5 oranında azaldı.