Dişli çark

Dişli çark


Çevrelerine diş açılmış çarklardan oluşan dişli takımları makinelerde, dönen bir milin hareketini başka bir mile aktarmak için kullanılır Çoğu kez bir makinenin kendisini çalıştıran motordan daha hızlı ya da daha yavaş çalışması istenir Bunun çözümü, hareketi aktanrken istenen hız değişikliğini de gerçekleştiren dişlilerdir Örneğin bir otomobil ya da motosiklette krank milinin hareketini kam miline aktaran kavrama dişlileri, hareketi aktaran dişlinin çapına bağlı olarak, krank milinin her dönüşünde kam milinin yarım dönüş yapmasını sağlar

İnsanoğlu tekerleği bulduktan sonra, dönen bir parçanın hareketini başka bir parçaya aktarmak üzere tekerlek, kasnak ya da çark gibi çember biçimindeki düzeneklerden yararlanabileceğini fark etti Bu amaçla tasarlanan en eski yöntemlerden biri kayışkasnak sistemidir Bu sistemde, ayrı ayrı millerin üzerindeki iki kasnak çevrelerinden geçirilen gergin ve kesintisiz (sonsuz) bir kayışla birbirine bağlandığında, dönen milin kasnağı öbür kasnağı da kendisiyle birlikte döndürür Ama, eğer ikinci kasnağı döndürmek için çok büyük bir güç gerekiyorsa, hareketi aktaran kayış kasnağın üzerinden kayacağı için istenen sonuç alınamaz Bu sakıncayı gidermenin en basit yolu, çevresinde dişler olmayan düz kasnaklann yerine dişli çarklar, kayış yerine de zincir kullanmaktır Hareketin zincir ve dişli sistemiyle aktarılmasının en bilinen örneği bisikletlerde görülür

İki tekerleğin dış çemberleri (jantları) birbirine değiyorsa, bu kez kayış ya da zincir gibi bir aktarma düzeneğine gerek kalmadan tekerleklerden biri döndüğünde öbürünü de döndürecektir Ama bu yöntemde de ikinci tekerlek zorlandığı anda kayarak hareket ettirici tekerlekten ayrılabilir Bunu önlemenin yolu her iki tekerleğin çevresine birbirinin içine geçebilen dişler açmaktır Böylece tekerlekler birer dişli çarka dönüşmüş ve bu dişli çifti birbirini "kavramış" olur

Eğer hareketi aktaran dişlinin 80, öbürünün 40 dişi varsa, bu iki dişli birbirini kavradığında büyük dişlinin her dönüşüne karşılık küçük dişli iki dönüş yapar Başka bir deyişle, küçük dişli büyük dişlinin iki katı hızla döner; demek ki dönme hızı diş sayısıyla ters orantılıdır Değişik büyüklükteki iki dişlinin hızları arasındaki orana "hız değişim oranı" denir Hız değişimiyle sağlanan iş verimi yukarıdaki örnekte 80/40=2'dir Küçük dişlinin diş sayısı 20'ye, yani yarıya inerse verim iki kat artarak 4 olacaktır Görüldüğü gibi dişli takımlarında da kaldıraçlardaki ilke geçerlidir (Ayrıca bak MAKİNE)

Yukanda anlatılan en basit dişli takımında küçük dişli hareket ettirici dişlininkine ters yönde döner; oysa kayış ya da zincirli aktarmada hareketin yönü aynıdır Dişli takımında da iki dişlinin aynı yönde dönmesini sağlamak için aralarına "avara dişli" ya da ara dişli denen ve her ikisiyle kavrama yapabilen üçüncü bir dişli yerleştirilir Avara dişlinin diş sayısı hız değişim oranını etkilemez Ama ilk dişliden avara dişliye geçerken yön değiştiren hareket ikinci dişliye geçerken yeniden ters yöne döneceği için iki dişli aynı yönde dönmüş olur

Bir milin kendisine paralel olan ikinci bir mili düz dişliler (1) aracılığıyla döndürmesi hareket aktarımının en basit yöntemidir Eğer iki mil gene aynı düzlemdeyse, ama aralarında belirli bir açı varsa, hareketi birinden öbürüne aktarmak için konik dişliler (4) kullanılır İki mil aynı düzlemde değilse bu kez çarklı ve sonsuz vidalı dişli takımı (2) kullanmak gerekir Sonsuz vida bildiğimiz vidalar gibi dönerken, dişlerini kavradığı dişli çarkı da birlikte döndürür

Eğer dişler çarkın eksenine paralel olarak açılırsa, iki çarkın karşılıklı dişleri aynı anda bütün yüzeyleriyle birbirine değeceğinden hem dişliler aşınır, hem de makine çok gürültülü çalışır Bunu önlemek için, üzerine çark ekseniyle belirli bir açı yapacak biçimde diş açılmış olan helisel dişliler (3) kullanılır Bu düzenekte dişler birbirini bir uçtan başlayarak yavaş yavaş kavrayacağı için, darbeden kaynaklanan gürültü ve aşınma büyük ölçüde azalır Nitekim otomobillerin aktarma organlarında ve gemilerin buhar türbini ile pervane mili arasında helisel dişliler kullanılır

Bir dişli çiftinin hızlı ve düzgün çalışabilmesi için dişlerinin birbirine tam uyması ve kaymadan birbiri üzerinde dönebilmesi gerekir Bunun için önce geometrik çizimlerle ve büyük bir titizlikle dişin biçimi (profili) belirlenir; sonra da özel takım tezgâhlarında bu çizimlere uygun diş açılır

Eğer dişliler çok uzun süre ya da ağır yük altında çalışacaksa, ısınmalarını ve çabuk aşınmalarını önlemek için dişlileri yağlamak gerekir Bu nedenle otomobillerin aktarma organlarındaki dişliler yağla dolu kapalı bir kutunun içine yerleştirilmiştir; çok yüksek hızla çalışan makinelerde ise dişlilere sürekli yağ püskürtülür


Dişli çarklarla hareket aktarımının en tipik örneği olan bisikletlerde, düz yolda hızlı gitmek için yüksek hız dişlileri (büyük vites), çok dik olmayan yokuşları tırmanmak için orta hız dişlileri (orta vites), dik yokuşları çıkmak için de düşük hız dişlileri (küçük vites) kullanılır Küçük vitesle dik bir yokuşu tırmanırken pedalları çevirmek için aynı gücü harcadığınız halde bisiklet düz yoldaki kadar hızlı gidemez; ama sonuçta büyük vitesle çıkılamayacak olan dik yokuşu tırmanır Bu durum, dişlilerin bir hareketi aktarırken yalnız hızını değil miktarını, yani momenttim unu da değiştirdiğinin en açık örneğidir {bak Kuwet ve Hareket)