Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2018
Öğrenci: ALİ ÖZDEMİR
Danışman: TUNCAY KARAÇAY
Özet:Rulmanlarda yuvarlanma direnci veya sürtünmesi olarak adlandırılan ve enerji kaybına sebep olarak gösterilen birçok mekanizma bulunmaktadır. Bilye-bilezik temasında oluşan mikro kaymalar rulmanlardaki toplam sürtünmenin büyük bir kısmını oluşturur. Bu tez çalışmasında açısal temaslı bilyeli rulmanların bilye-bilezik temasındaki sürtünme karakteristiği dinamik bir durum için incelenmiştir. Rulmanlar statik ve dinamik olarak birleşik yüklemeye maruz kaldığında, rulmanlarda iç yük dağılımı, bilye katılığı, bilye hareketi ve yuvarlanma elemanı ile bilezikler arasındaki temas açısı bilye konumu ile değişir. Yuvarlanma elemanı ile bilezikler arasındaki sürtünme kuvvetlerini inceleyebilmek için ilk olarak rulmanda yuvarlanma elamanı ile bilezikler arasında birleşik yükleme sonrası meydana gelen ezilmeler ve temas açısı analitik olarak elde edilmiştir. Eş zamanlı olarak bilye bilezik arasındaki rijit kaymayı elde etmek için bilyenin rulman eksenine göre yaptığı yükselme açısı ve bilyenin kendi ekseni etrafındaki açısal hızı hesaplanmıştır. Yuvarlanma elemanları ve bilezikler yarı özdeşle özelliği sayesinde sürtünmeli yuvarlanma temas problemi normal ve teğetsel temas problemi olarak birbirinden bağımsız incelenmiştir. Sürtünmeli temasta meydana gelen normal temas kuvvetleri Hertz teorisine göre elde edilmiştir. Teğetsel temas problemi hızlı çözüm verdiğinden dolayı basitleştirilmiş yuvarlanma temas teorisi algoritmasını kullanarak numerik yöntemle çözülmüştür ve sürtünme kuvvetleri elde edilmiştir. Daha sonra açısal temaslı bilyeli rulmanlar ile yataklanmış rijit bir şaft-rulman sisteminin sürtünme kuvvetlerini içeren, doğrusal olmayan altı serbestlik dereceli hareket denklemleri elde edilmiştir. Bu denklemler çözülerek kusursuz rulmanlardaki sürtünme karakteristiğinin ön yükleme, şaft hızı, yuvarlanma elemanı sayısı ve rulman geometrisi ile olan ilişkisi incelenmiştir. Rulmanlardaki sürtünme momentinin ön yükleme, yuvarlanma elamanı sayısı ve rulman geometrisine bağlı olduğu görülmüştür. Ön yükleme arttıkça bilye bilezik temas alanı artarak sürtünme momenti doğrusal olmayarak artmıştır. Yuvarlanma elamanı sayısının artması bilye başına düşen sürtünme kuvvetlerini azalmasına karşın toplam sürtünme kayıplarını artırmıştır. Ayrıca yuvarlanma elamanı ile bilezik arasındaki uyumluğun artması çalışma momentinin artmasına neden olmuştur. Rulmanlardaki sürtünmeye giden enerji büyük oranda rulmanın hızına bakılmaksızın bilye kinematiğine bağlı olduğu görülmüştür.