Otomobil vites kutularında vibroakustik ölçümlerle kalite kontrolü
Quality control using vibroacoustic measurements in automotive gearboxes
Yazar: MÜMTAZ MURAT ALPARSLAN
Danışman: PROF. DR. HALİT TEMEL BELEK
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada değişken devir aralıklarında yüklü halde çalıştığı bilinen vites kutularının  benzer koşullarda kalite kontrolünün sağlanması için bir yöntem ortaya konmuştur.  Bunun için ana hatları ile bahsedilen  beş aşamalı bir çalışma yapılmıştır. İlk aşamada vites kutularının yol şartlarında göreceği yüklerin belli bir oranını ve değişken devirleri benzetebilen bir test düzeneğinin tasarımı  yapılmıştır. İkinci aşamada test düzeneğinin imalatı ve montajı gerçekleştirilmiştir. Üçüncü aşamada vites kutularının göreceği değişken devirlerin ve torkların benzetildiği bir taşıt dinamiği programı yazılarak, vites kutusunun test edileceği devir aralıkları, tork seviyeleri ve ölçüm süreleri günümüzde kullanılan data toplama ve sinyal işleme donanımlarının ölçüm yeteneğine bağlı olarak test düzeneğinin matematiksel şartlarına göre  belirlenmiştir. Dördüncü aşamada  mertebe takibi analizi kullanılarak ses ve titreşim verilerinin toplanması için  data toplama ve sinyal işleme düzeneği kurulup her bir vites devri için bu analizin yapılmasına olanak sağlayan  sinyal işleme yazılımı üzerinden ölçüm düzeneğinin ayarları yapılmıştır. Son aşamada ise mertebe takibi analizi ile diş geçme frekansı ve onun 6. katına kadar olan frekanslardaki ses ve titreşim verileri toplanarak destek vektör makineleri (DVM) algoritması kullanılarak analiz edilerek, hatalı vites kutusu ayıklanmaya çalışılmıştır. Bu çalışmada bir tanesi hatalı olduğu bilinen 4 vites  kutusu ile yapılmıştır. Çalışmanın sonucunda vites kutularından birinin üçüncü vites kademesinde  hata olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study,the quality control method is presented for gearboxes running  at the different revolution speeds and different torque levels. For this reason, five-stage study was outlined. In the first stage, the test rig was designed in order to simulate the torque and rpm levels. In the second stage the components of test rig was produced and the test rig was assembled. In the third stage, the vehicle dynamics program was written for simulating the torque and rpm levels on the test rig. In this stage, torque levels, measurement durations and rpm speed range for each gear level were calculated via vehicle dynamics programme by considering the mathematical conditions of test rig and capability of data acquisition and signal processing. In the fourth stage , by using order tracking analysis the data acquisition and signal processing measurement chain was set up for gathering vibration and acoustic data for each gear level. The settings of measurement chain also was were adjusted for each gear level. In the final stage , the data gathered from first gear mesh frequencies to sixth gear mesh frequencies were analyzed with SVM algorithms for  trying to detect the faulty gearbox. In this study, four gearboxes were used, one of which was faulty. As a result of study, at the third gear level, the faulty one was detected.