طراحی و ساخت مکانیزمی نوآورانه مشتمل بر دو چرخدنده بیضوی و ساده برای کاربرد در سیستم‌های انتقال قدرت

در این مقاله امکان طراحی و ساخت یک مکانیزم چرخدنده ای شامل یک چرخدندۀ بیضوی تک گوشه و یک چرخدندۀ ساده مورد بررسی قرار گرفته است. نوآوری این مکانیزم، درگیری یک چرخدندۀ دایروی با چرخدندۀ غیردایروی و ایجاد جابجایی پیوسته در یکی از دو شفتی است که چرخدنده ها بر روی آن قرار گرفته اند. ابتدا با توجه به الزامات موردنیاز برای ایجاد چنین مکانیزمی، پارامترهای هندسی هر دو چرخدنده تعیین و مدل مقطع دوبعدی چرخدنده ها توسط نرم افزار گیراُتیک موشِن ترسیم گردید. سپس مدل های سه بعدی از چرخدنده ها ایجاد شده و نحوۀ درگیری چرخدنده ها، طراحی مناسب دندانه ها و حرکت شفت متحرک در حالت مونتاژ بررسی شد. فرآیند برش سیم نیز برای تولید مدل واقعی چرخدنده ها از جنس آلومینیوم 7075 به کار رفت. در ادامه زبری سطح دندانه‌های چرخدنده ها اندازه گیری و با مونتاژ آنها، نحوۀ درگیری بین چرخدنده ها بررسی شد. نتایج نشان می دهد که مکانیزم طراحی شده امکان ایجاد حرکت سیکلی در شفت متحرک که چرخدندۀ ساده را بر روی آن نصب شده است در حین درگیری با چرخدندۀ بیضوی به خوبی فراهم می نماید. همچنین حرکت روان و مناسب چرخدنده ها نشان می دهد که طراحی انجام شده دارای صحت مناسبی بوده و استفاده از نرم افزار و انتخاب درست پارامترهای ورودی به آن، خطایی در مرحلۀ ساخت ایجاد نکرده است.

designing and manufacturing an innovative mechanism consisting of two spur and elliptical gears for use in power transmission systems

in the present research, the possibility of designing and manufacturing a gear mechanism including a unilobe elliptical gear and a spur gear was investigated. the innovation of this mechanism is the engagement of a circular gear with a non-circular gear and the creation of a continuous movement in one of the two shafts on which the gears are placed. first, the geometry of both gears was assessed and the two-dimensional cross-sectional model of the gears was drawn by gearotic motion software. then, 3d models of the gears were produced and assembled, followed by a scrutinization of the engagement of the gears, the proper design of teeth shapes, and the driven shaft movement. the wire electrical discharge machining was employed to manufacture the gears from the al 7075. next, the surface roughness of the gear teeth was measured and their engagement checked. the results revealed that the designed mechanism provides cyclic movement in the driven shaft of the spur gear during engagement with the elliptical gear. moreover, the smooth and proper movement of the gears shows that the use of the software and the correct selection of the input parameters did not cause any errors in the manufacturing process.