Dişli hesapları yapılarak elde edilen dişlilerin mukavemet hesapları ile birlikte Catia destekli tasarımı ve sonlu elemanlar analizi yer almaktadır. Bir aracın diferansiyel sistemi tasarlanmış ve bilgiler verilmiştir.

1. DANIŞMAN
YRD.DOÇ.DR.EROL SOLMAZ
PROJE SORUMLULARI
ANIL BAYTEMUR
OKAN DENİZ

2. BİLGİSAYAR DESTEKLİ
DİFERANSİYEL
TASARIMI

3. DİFERANSİYEL NEDİR?
• Diferansiyeller şaftla aks arasında bulunan bir güç aktarma organıdır.
Aracın motorundan şaft vasıtasıyla iletilen kuvveti aracın konumuna göre
akslar arasında paylaştırır.
Şekil 1.Diferansiyel Görünümü

4. DİFERANSİYELİN GÖREVLERİ
• Şafttan gelen hareketin hızını düşürerek momentini arttırır.
• Virajlarda iç tekerin yavaş dış tekerin daha hızlı dönmesini sağlayarak
tekerleklerin sürtünmeden ve aracın savrulmadan rahat viraj almasını
sağlar.
• Arkadan çekişli araçlarda gelen hareketin yönünü 90 derece, önden çekişli
araçlarda gelen hareketin yönünü çevirir.
Şekil 2.Diferansiyel Görünümü

5. DİFERANSİYEL YAPISI VE PARÇALARI
• Diferansiyellerin yapılarını arkadan itişli ve önden çekişli olmak üzere iki
grupta incelemek daha uygun olur. Ancak yapıda ve parçalarda köklü bir
farklılığın olmadığı görülmektedir. Tek değişiklik, önden çekişli diferansiyelde
hareket, vites kutusu çıkış milinden alınan hareket helisel dişli olan mahruti
dişliye verilmektedir. Arkadan itişli diferansiyellerde ise hareket, şafttan konik
dişli olan mahruti dişliye verilmektedir.
Şekil 3.Diferansiyel Görünümü

6. Şekil 4.Diferansiyel Parçaları

7. 1.MAHRUTİ DİŞLİ : Motordan gelen hareketi şaft vasıtasıyla alıp kendinden
büyük olan ayna dişliye aktarır.
Şekil 6.Mahruti Dişli

8. 2.AYNA DİŞLİ : Mahrutiden aldığı hareketi kendine bağlanmış olan kafese
(kutuya) aktarır.
Şekil 7. Ayna Dişli

9. 3.DİFERANSİYEL KAFESİ (KUTUSU) : Ayna dişlisine bağlı olup
aynadan aldığı hareketi dolaylı olarak pinyon dişlilerine aktarır.
Şekil 8. Diferansiyel Kutusu

10. 4.PİNYON (İSTAVROZ) DİŞLİ : Diferansiyel kafesine bağlı olup kafesten
aldığı hareketi akslara iletir.
Şekil 9. Pinyon Dişlisi

11. 5.AKS DİŞLİSİ : Pinyon dişlisinden aldığı hareketi akslara iletir.
Şekil 10. Aks Dişlisi

12. • PİNYON VE AKS DİŞLİLERİN ÇALIŞMA ESNASINDAKİ KONUMU
Şekil 11. Pinyon-Aks Dişlisi Genel Görünüş

13. Şekil 12. Pinyon-Aks Dişlisi Genel Görünüş

14. DİFERANSİYELDE KULLANILAN DİŞLİ ÇEŞİTLERİ
• Hipoid dişli kullanılarak aracın ağırlık merkezi yere yaklaştırılmış ve
güçlükler yenilmiştir.
Şekil 13.Mahruti ve Ayna Dişlisi
• Gerek düz ve gerekse helisel konik ayna-mahruti dişlilerinde, ayna dişlisi ile
mahruti dişlileri aynı merkez ekseninde kesişmektedir. Diğer bir ifade ile
denilebilir ki ayna ve mahruti dişlileri birbirini tam ortadan kesişmektedir.
Hipoid dişlilerde mahrutinin ekseni, ayna ekseninin altından geçer. Bir bakıma
mahruti ekseni ayna dişlisinin dik eksenini merkezin biraz altında keser. Böyle
bir dişli sistemi ile kardan milini biraz daha aşağıya almak mümkün olmuştur.
Şüphesiz kardan milinin biraz daha aşağıdan bağlanması araç ağırlık
merkezinin yere yaklaştırılmasını sağlamıştır.

15. • Özetle diferansiyel ayna-mahruti dişlisi olarak düz konik dişliler, helisel
konik dişliler ve hipoid dişliler kullanılmıştır. Günümüzün tüm
otomobillerinde hipoid dişli sistemi kullanılmaktadır.
Şekil 14.Düz Konik Dişli Şekil 15.Hipoid Konik Dişli

16. HAREKET İLETME ORANLARI
• Arka akslarda kullanılan redüksiyon veya hareket iletme oranları genellikle
3:1 ile 4.5:1 arasında değişir. Ayna-mahruti arasında 3:1 veya 4.5:1 gibi bir
hareket iletme oranı transmisyonun çıkışından alınan momentin 3 kat ya da 4.5
kat artmasına imkân verir.
DİFERANSİYEL DİŞLİ KUTUSU VE YATAKLAR
• Diferansiyel dişli kutusu bir muhafaza içine yerleştirilmiştir. Bu muhafazaya
diferansiyel taşıyıcısı denir.
Şekil 16.Diferansiyel Dişli Kutusu

17. DİFERANSİYELİN ÇALIŞMASI
• Diferansiyelin çalışmasını ileri düz gidiş ve virajda çalışması olarak iki grupta
incelenir.
1. İleri Düz Gidiş
Hareket, şaft vasıtasıyla mahruti dişliye gelir. Mahruti dişli hareketini
kendisinden büyük olan ayna dişliye hızı azaltılmış olarak verir. Ayna dişliye
bağlanmış olan diferansiyel kafesine geçen hareket kafes içerisindeki aks
dişlilerine bağlantı olmadığı için geçemez. Ancak kafese bağlı olan istavroz
dişlilerine hareket iletilmiş olur. İstavroz dişlilerine bağlı olan aks dişlilerine
hareket istavroz millerinin kilitlenmesiyle geçer. Kısaca diferansiyel kafesi döner
bununla birlikte bağlı olan istavroz dişlisi ve aks dişlisi de hareket ederek akslara
hareket verilir. İleri harekette kesinlikle istavroz dişli kendi ekseni etrafında
dönmez.
2. Virajlarda Gidiş
Araç herhangi bir viraja girdiğinde iç tekerin yavaş, dış tekerin ise hızlı dönmesi
istenir. Hareket şafttan mahruti dişliye ve oradan da ayna dişliye geçen hareket,
diferansiyel kafesine iletilir. İç tekerlek sürtünmeden dolayı yavaşlamaya çalışırken
aks dişlisinin de dönmesini sağlar. Ancak diferansiyel kafesi aynı hızda dönmeye
devam edeceği için, istavroz dişlilerin milinden iterek döndürmek isteyecektir.
İstavroz dişlilerde durmak isteyen aks dişlisinin üzerinden tekerlenmeye
(dönmeye) başlayacaktır. Aynı zamanda diğer aks dişlisini de döndürecektirler.
Böylece bir aks dişlisi durmaya çalışırken diğer aks dişlisi daha hızlı dönecektir.
Bu harekette iç tekerin yavaş dış tekerin hızlı dönmesini sağlayacaktır.

18. Video 1. Diferansiyel Çalışma Prensibi

19. ARAÇ ÇEKİŞ TİPİNE GÖRE DİFERANSİYELLERİN ÖZELLİKLERİ
1.Arkadan İtişli Araçlar: Diferansiyelin yapısı genellikle daha önceden
sabitlenmiş olan arka aks kovanı içerisine yerleştirilirler. Pinyon dişli gövde
içerisine iki konik rulmanla oturtulmuştur. Ayna dişli ve diferansiyel kutusu iki
yan rulmanla diferansiyel gövdesi içine tek parça hâlinde yerleştirilmişlerdir.
Ayna ile pinyon arasındaki dişli boşluğunu ayarlamak için her iki tarafa iki yan
rulmanının arkasına şimler ya da diş tarafına ayar somunu yerleştirilmiştir. Aks
dişlilerine, aks milleri frezeli dişliler aracılığı ile bağlanmıştır.
Şekil 17.Arkadan Çekişli Araç Diferansiyeli

20. 2.Önden Çekişli Araçlar: Diferansiyel vites kutusu ile birleştirilmiştir. Ayna
dişli olarak bir helisel dişli kullanılmaktadır. Bu dişli diferansiyel kutusu ile
birleştirilmiş ve iki yan rulman arasına oturtulmuştur. Rulmanların yanlarına
ayar şimleri yerleştirilmiştir. Akslar, aks dişlisi içerisine frezelerle geçerek
bağlanırlar. Genelde iki adet istavroz dişlisi kullanılırken güçlü motorlarda dört
istavroz dişlisi kullanılır.
Şekil 18.Önden Çekişli Araç Diferansiyeli

21. TAŞITLARDA KULLANILAN DİFERANSİYEL ÇEŞİTLERİ
1. Standart Diferansiyel Dişli Kutuları
2. Kontrollü Kayma Yapabilen Diferansiyeller
2.1.Chrysler'in Sure-Grip Diferansiyeli
2.2. Anti-Spin Diferansiyel
3.Kayma Yapmayan Diferansiyeller
3.1.No-Spin Diferansiyeli
3.2.Tork-Moment Dağıtımlı Diferansiyel
3.3.Özel Maksatlı Diferansiyeller
3.3.1.Takviye Vitesi Çalıştırma Mekanizması
3.4.Planet Dişli Sistemli Diferansiyeller
3.5.Dört Çeker Araçlarda Diferansiyel
3.6.Sürekli Takviye Vitesli Sistem

22. TASARIM HESAPLAMALARI

37. TASARIM AŞAMALARI
• Diferansiyeltasarımını yaparken Catia V5 CAD programını kullanmış olup
tasarımımızı Uludağ Üniversitesi Motor Laboratuvarı’nda bulunan diferansiyel
üzerinden birebir ölçü alarak gerçekleştirdik. Kullandığımız başlıca ana
komutlar multi-section solid ve removed multi-section solid komutlarıdır.
Şekil 19. Diferansiyel Dişli Bileşenleri

38. Şekil 20.Diferansiyel Montajlı Hali (Önden Görünüş)

39. Şekil 21. Diferansiyel Montajlı Hali (Soldan Görünüş)

40. TASARIM PARÇALARININ TEKNİK RESİMLERİ
1.
Teknik Resim 1.Aks Dişlisi

41. 2.
Teknik Resim 2.Aks Mili

42. 3.
Teknik Resim 3.Ayna Dişlisi

43. 4.
Teknik Resim 4.Mahruti Dişlisi

44. 5.
Teknik Resim 5.Pinyon Dişlisi

45. 6.
Teknik Resim 6.Pinyon Mili

46. SONLU ELEMANLAR METODU
İLE
ANALİZ

47. Şekil 22. Pinyon Dişli SEM (FEM) Analizi

48. Şekil 23. Aks Dişli SEM (FEM) Analizi

49. Şekil 23. Mahruti Dişli SEM (FEM) Analizi

50. Şekil 24. Ayna Dişli SEM (FEM) Analizi

51. ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ
MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ
MOTOR LABORATUVARI ÇALIŞANLARINA
VE
YRD. DOÇ. DR. EROL SOLMAZ ‘A
YARDIMLARINDAN DOLAYI
TEŞEKKÜR EDERİZ.