Dişli Kutulu Motorlar & Dişliler

Dişli kutulu motorlar standart,yalın motorların hız düşürüp tork yükseltimi için yapılmış dişli çark sistemlridir.Motorlara bağlanırlar. Neredeyse bütün robotlarda dişli kutulu motorlar kulanılır.

Dişliler zamanla aşınırlar.Dişlilerin aşınması genel dişli kutulu motorlarda ilk rastlanan sorundur.Çünkü motora yeteri kadar doğru bakım yapamayız. Motora gereğinden fazla yük bindirmek yaptığımız en büyük yanlışlardan biridir. Eğer dişli kutusu bilya ile desteklenmiyorsa; ki birçok küçük dişli kutulu motor bilyasızdır, aşınma son aşama dişlisi (anadişli) ve ondan önceki dişli arasında olur. Ağırlık motorun dişlilerinin dönemsini zorlar. ve son 2 dişli arasında motorun bütün gücü sıkışır.

Kalitesiz metallerden, plastiklerden yapılan dişlilerde çok geçmeden motorun son dişlileri ya kırılır ya aşınır. İllk sumo robot projemde 2 motor kullanıyordum. Motorların dişli kutusunun düşürme oranı 188:1 di (motorun hızı 188 kez azalıyor ama çekme-itme gücü, torku, 188 kat artıyor(eğer yüzde yüz verimli düşünürsek.) Yüksek düşürme oranına sahip bir motor ve dişlileri de demirdendi. sonuç ilk kez lise2 de gittiğim odtü robot günlerinde toplamda 3 saat deneme yapmış olsam da motorun dişlileri aşınmıştı dişliler boşa dönüyordu. 3 kg ağırlığı 2 motor üstüne yüklemek yanlıştı ve yüksek düşürme oranına sahip motorlar kolay bozulurlar. Lise 3 te aynı güçte yeni motorlarla tekrar katıldım ve robot tekrar dişli sorunundan beni yarı yolda bıraktı :D Bende robotumu emekli ettim.

Genel olarak kullanılan dişli kutularında düşürme oranı 10:1 ile 300:1 arasında değişir. Özel amaçlı dişli kutulu motorlarda bu oran yüzbinlere varabilir! Birçok  proje için 30:1 ile 150:1 arası değerler  uygundur.

Dişli Kutusu Verimleri
Hiçbir dişli kutusu yüzde yüz verimli değildir. Çünkü sürtünmesiz bir ortam yaratamayız.Sürtünmede ısı ve ses enerjisi olarak yayılır. iyi dişli kutularında verim yüzde 75 ile yüzde 95 arasında değişir. Düşürme oranı arttıkça verim düşer. eski sumo robotumda verim yüzde 57'ydi. Yeni sumo robotumda ( Derin Darbe) verim yüzde 81. yeni sumoda 6 motor kulanıyorum ( her motora daha az ağırlık düşüyor. böylece) ve dişli kutularının düşürme oranı 18:1 sadece! Yani motorun verimi en üst düzeyde.

Motor Şaftına, Dişlilere ve anaşafta destek sağlayan bilyalar.

Kaliteli  motorlarda (escap,maxon,faulbaher,pittman,sanyo,micromo,graupner,Bertsch...) dişli kutuları çok daha özel yapılır.Dişliler kompozit metallerden, titanyumdan,karbonitten, güçlendirilmiş sert çelikten üreitlirler. Doğru yağlamayla bu motorlar çok çok çok çok daha uzun ömürlüdürler :) milimetrenin yüzde biri hata bile dişli kutusu için büyük bir sorundur. Marka motorlarda özel üretim teknikleriyle dişliler üretildiğinden sorun çıkarma durumları çok azdır. Bu markaların neredeyse bütün dişli kutularında bilya sistemleri vardır.
Kaliteli motorlardan çok daha az ses çıkar.

Planetary (gezegenimsi) dişli sistemine sahip Faulbaher motorum.

Otomatik vidalama tornavidasındna sökülmüş bir planetary dişli kutusu.

Dişli Kutuları
Dişli kutulu motorlar genel olarak 3 tiptir. Spur gear yani düz dişliler en çok karşılaşılan dişlilerdir. ÖSS'de OKS'de sorulan dişli sistemleridir yani :) Güç sırayla bir bir dişlilerden iletilir. Daha iyi bir sistem Planetary (gezegenimsi) dişli sistemidir. Güç aynı anda 3 dişli üzerinden iletilir. Şarjlı tornavidalarda kulalnılan dişli sistemleri bu şekildedir genellikle. Planetary dişli sistemiyle daha yüksek tork dönüşümlei elde edilebilir.  Sonsuz dişli ( worm gear) dediğimiz dişli sisteminde bir dişli burgu gibidir. Düz dişliyle ya da heliks dişliyle birlikte düşürme yaparlar. Verim düşük olmasına rağmen güç kesilince dişliler hareket etmez, sabit kalırlar. Bu da örneğin bir robot kolunda güvenlik açısından çok önemlidir.

Son bir dişli sistemi harmonik dişli sistemidir. Planetary sisteme benzemekle birlikte çok daha farklıdır. Merkezdeki dişli eliptik,esnek bir dişlidir. Ve elipse özel dişli sistemi sayesinde bir iç dişli bir elips dişlisiyle çok yüksek ve verimli düşürme oranları elde edilebilir.En önemli özellikleriyse çok hassas işlemler yapılmasını sağlayabilen Zero Backlash'e sahip olmalarıdır. yani Örneğin bir motoru çevirdiğinizde çok küçük de olsa bir boşluk hissedebilirsiniz bu motorlardaysa hissedilen boşluk yoktur. Bu sistemi üretebilecek fabrkalar bir elin parmakları kadar olduğu için motorlar çok özel ve çok yüksek fiyatlıdır. WİNfair'de bir Alman firması bu motorlarla ilgili stand açmıştı biraz konuştuktan sonra bana 600 sayfalık kalın ciltli kataloglarını vermişlerdi :D

Bazı dişli kutuları bu sistemlerin birleşimiyle oluşur. Hibrit dişli kutularında verim, güç, performans maksimumdur.

Yağlama
Yağlama ince gres yağıyla ve makine yağıyla yapılır. Kahverengi, beyaz gres yağı ağdalı yoğun bir yağdır. Dişlilerden maksimum verim alabilmek için bu yağdan bolca kullanmalısınız. Makine yağını (daha da iyisi silah yağı) ana motorda kullanmalısınız. Çünkü anamotor 10000-30000 arası devirlerde dönerken gres yağı yeterince incelemez motorun verimini düşürür. Gres yağı dişlilere makine yağı motora:) Motordan çıkan ses de yağlarsanız azalacaktır.

Spur (Düz) dişliler

Sonsuz dişli sistemi ( worm gear)

 

Heliks Dişliler
Heliks dişliler kuvvetin, dönmenin açılı bir şekilde iletilmesi için kullanılırlar.


Kral (taç) Dişlileri
Kral dişlileri dönme kuvvetini 90 derece iletmek için üretilmişlerdir. İlk bulunan dişli sistemlerinde de rastlanır.  Daha iyi güç iletimi ve dayanıklılık bevel dişlileriyle sağlanabllir.

Bevel Dişliler
Bevel dişliler konik şekilllidir. Dönme kuvvetini dik olarak ileten dişlilerdir. Verim taç dişlilere göre daha yüksektir.

Dişli Kutusu bağlanmış motorlar.
 

90 derece açılı ofset dişli kutulu motor.

Motorun miline bağlı dişli kutusuyla birleşimini sağlayan düz ( pinion) dişli.

İyi projeler iyi motorlarla olur.Motorların teknik özelliklerini iyi bilmelisiniz. Motorun tork(çekme itme kuvveti) bilgisi robotun taşıyabileceği ağırlığı belirler. Özel güç gerektiren projeler dışında yüksek düşürme yapan dişli kutulu motorlar kullanmanızı önermem. Eğer 2 motora ihtiyacınız varsa bir tanede yedek almanız iyi olabilir.

Tork Dönüşümü
Motorlarda kullandığımız tork birimleri kg/cm , oz/inç , Ncm , mNm.. gibi birçok birimdedir.Tork bilgisini daha anlaşılabilir bir birime çevirmek için aşağıdaki linki kullanbilirsiniz. Örneğin 702 oz/inçlik bir motorun torku aynı zamanda 50 kg/cm'dir.
http://www.onlineconversion.com/torque.htm

Dişliler ve Dişli kutulu motorlar nereden bulunabilir?
Dişliler ve dişli kutulu motorları Türkiye'de Karaköy'deki elektronikçilerde ve hırdavatçılarda bulabilirsiniz. Ama bence daha da iyisi dişlileri sizin çıkarmanızdır.
Gniş yelpazeye sahip dişli kutulu motorları http://www.robotus.net/motor/motor.asp linkindeki ürün satış sitemizde de bulabilirsiniz.