2 Kademeli Konik Dişli Kutusu Tasarımı

7/29/2019 2 Kademeli Konik Dili Kutusu Tasarm

1/52

T.C

SELUK NVERSTES

MHENDSLKFAKLTES

MAKNA MHENDSL BLM

MAKNA MHENDSL UYGULAMASI I

DL KUTUSU TASARIMI

HAZIRLAYAN

EKREM ZTRK

091210072

DANIMAN

PROF. DR. H. SELUK HALKACI

KONYA/2013


2/52

i

indekiler TablosuKULLANILAN SMGELER..ivNSZviZET..vii1. GR......................................................................................................................... 1

1.1 Konik Dili arklar............................................................................................ 31.1.1 Konik Dilinin Kullanld Yerler............................................................. 31.1.2 Konik Dililerin alma Pozisyonlar ....................................................... 3

1.2 Dili Kutular...................................................................................................... 41.2.1 Dili Kutularnn Kullanldklar Yerler..................................................... 51.2.2 Bir Dili Kutusu Tasarm Nelere Baldr................................................. 5

2. VERLEN BLGLER VE STENENLER............................................................... 73. ELEKTRK MOTORUNUN SEM ...................................................................... 84. KADEMELERN BELRLENMES VE D SAYILARININ HESABI .............. 11

4.1 Dili Saylarnn Belirlenmesi ........................................................................... 115. DNDRME MOMENTLER HESABI ............................................................... 126. MODL VE TEMEL DL BOYUTLARININ HESABI .................................... 14

6.1 Dili Malzemeleri ( 1. Kademe ) ...................................................................... 146.2 Di Kk Krlmasna Gre Ortalama Modl (mo) ......................................... 14

6.3

Anma Ve Ezilmeye Gre Ortalama Modl(mo) ........................................... 15

6.4 Standart Modln(en byk modl ma) Belirlenmesi .......................................... 156.5 arklarn Mukavemet Kontrol ....................................................................... 15

6.5.1 Eilmeden tr Di Dibi Kesilmesi Asndan Kontrol .............................. 156.5.2 Yzey Ezilmesi Asndan Kontrol ............................................................... 15

6.6 Dili Malzemeleri (2.Kademe)......................................................................... 166.7 Di Kk Mukavemetine Gre Modl............................................................. 17


3/52

ii

6.8 Di Yzeyi Ezilmesine Gre Modl (Yumuak ark Dikkate Alnr.) ........... 176.9 arklarn Mukavemet Kontrol ....................................................................... 17

6.9.1 Eilmeden tr Di Dibi Kesilmesi Asndan Kontrol .............................. 176.9.2 Ezilme Asndan Kontrol .............................................................................. 18

7. ML APLARI VE MUKAVEMET KONTROLLER ......................................... 197.1 Yataklarn simlendirilmesi Ve Yataklara Gelen Kuvvetlerin Bulunmas ...... 197.2 Birinci Milin ap Hesab, Mukavemet Ve Deformasyon Kontrol ................ 237.3 kinci Milin ap Hesab, Mukavemet Ve Deformasyon Kontrol .................. 257.4 nc Milin ap Hesab, Mukavemet Ve Deformasyon Kontrol ............... 30

8. RULMANLI YATAKLARIN HESAPLANMASI VE SEM ............................ 348.1 Giri Milinin Yataklanmas.............................................................................. 34

8.1.1 A Yatann Seimi ........................................................................................ 348.1.2 B Yatann Seimi......................................................................................... 34

8.2 Ara Milin Yataklanmas ................................................................................... 358.2.1 C Yatann Seimi......................................................................................... 358.2.2 D Yatann Seimi ........................................................................................ 36

8.3 k Milinin Yataklanmas ............................................................................. 368.3.1 E Yatann Seimi ......................................................................................... 368.3.2 F Yatann Seimi ......................................................................................... 37

9. KAMALARIN HESAPLANMASI ......................................................................... 389.1 Z2 arkn Balayan Kama(Paralel Yzl Gmme Kama)............................. 389.2 Z4 arkn Balayan Kama(Paralel Yzl Gmme Kama)............................. 38

10. MONTAJ VE DEMONTAJ ................................................................................ 4010.1 Giri Mili Alt Montaj ...................................................................................... 4010.2 Ara Mil Alt Montaj ......................................................................................... 4010.3 k Mili Alt Montaj...................................................................................... 4010.4 Alt Montajlarn Alt Gvde zerine Yerletirilmesi......................................... 40


4/52

iii

10.5 Merkezleme Pimleri le st Gvdenin Alt Gvde zerine Oturtulmas ......... 4010.6 Alt Ve st Gvdenin Cvata Ve Somunlarla Balanmas ............................... 4110.7 Kapaklarn Gvdeye Balanmas..................................................................... 41

11. SONU ................................................................................................................ 4212. KAYNAKLAR .................................................................................................... 4313. EKLER ................................................................................................................. 44


5/52

iv

KULLANILAN SMGELER

ng : giri devri (dev/dk)

n : k devri (dev/dk)

Pg : giri gc (dev/dk)

: verim

i : evrim oran

Md : dndrme momenti (N.mm)

Me : eilme momenti (N.mm)

: di genilik katsays

Kf : form faktr

: kavrama oran

Kd : dinamik yk faktr

Kb : ap bykl faktr

Ky : yzey przl faktr

Kt : teorik gerilme ylmas faktr

K : entik faktr

q : entik hassasiyeti

S : emniyet katsays

AK : akma gerilmesi (N/mm2)

K : kopma gerilmesi (N/mm2)

AK : akma burulmas (N/mm2)

K : kopma burulmas (N/mm2)

eTD : tam deiken zorlanmada malzemenin srekli mukavemet snr (N/mm2)

em : makine elemannn emniyetli gerilme deeri (N/mm2)

Pmax : maksimum basn deeri (N/mm2)

Pem : emniyetli basn deeri (N/mm2)m : dili modl (mm)

b : di genilii (mm)

z : di says (adet)

d : yuvarlanma dairesi ap (mm)

d0 : ortalama yuvarlanma(taksimat) dairesi ap (mm)

db : di ba dairesi ap (mm)

da : enbyk dyuvarlanma dairesi ap(mm)


6/52

v

dt : taban dairesi ap (mm)

h : ba ykseklii (mm)

a : eksenler aras mesafe (mm)

F : evresel kuvvet (N)

Fr : radyal kuvvet (N)

Fe : eksenel kuvvet(N)

d : mil ap

b : kama genilii (mm)

h : kama ykseklii (mm)

t1 : kamann mil iinde kalan ksm (mm)

t2 : kamann dili iinde kalan ksm (mm)

L : kama boyu (mm)

Lh : rulman mr (saat)

C : dinamik yk says (kN)


7/52

vi

NSZ

Makine Mhendislii Uygulamalar 1dersi kapsamnda 2 kademeli giri-k mil

pozisyonu birbirine dik olan dili kutusu projelendirilmitir. Bu projede dili kutusu

tasarmnda boyutlar, mukavemet kontrol ve kullanlan malzeme kalitesi gz nnde

bulundurulmutur. Bu proje bir dili kutusu tasarmnda gerekli olan dililerin, millerin

rulmanl yataklarn ve kamalarn boyut ve mukavemet hesaplarn ve ayrca retimi iin

gerekli olan teknik resimleri ierir.

Proje sresince Solidworks CAD yazlmn bana etkin bir biimde reten, tasarmda

bana byk faydalar olan danman hocam Prof. Dr. H. Seluk HALKACI ya

teekkr bir bor bilirim.

OCAK 2013

Ekrem ZTRK


8/52

vii

ZET

Proje almas kapsamnda, k gc 2 KW, k devri 28 d/dk olan dili kutusu

tasarm yaplmtr. Bu zelliklere sahip bir dili kutusunu tahrik etmek iin ekonomik

faktrler ve verimler gz nne alnarak; k gc 3 KW ve k devri 1000 d/dk

olan GAMAK marka IE1 grubu 6 kutuplu Alminyum gvde AGM 132 S 6 numaral

alternatif akm (AC) elektrik motorunun kullanlmasna karar verilmitir.

Giri ve k devir saylar gz nne alnarak, tasarm yaplacak dili kutusunun

2 kademeli olacana karar verilmitir. Hareket iletimi dik olduu iin konik dililer ve

dz dililer kullanlmtr. Gerekli evrim orann elde edebilmek iin dililerin di

saylar seilmitir. stenen, uygun olan konstrksiyon boyutlar da hesaba alnp

dililerin emniyetli bir biimde alabilmeleri iin uygun malzemeler seilmi, modl

hesab yaplmtr ve dililerin boyutlar belirlendikten sonra yataklar aras mesafe tayin

edilerek, dililere ve yataklara gelen kuvvetler hesaplanmtr. Bu kuvvetler

dorultusunda; kesme ve eilme momenti diyagramlar izilmi, uygun mil malzemesi

mil aplarn emniyetli bir biimde altracak ekilde seilmitir. stenilen mr elde

edebilmek iin rulmanl yatak hesaplamalar yaplm ve dililerin millere nasl

balanacaklar belirlenmi, gerekli kama hesaplamalar yaplmtr. Konstrksiyona en

uygun balant ekli uygu kamas eklinde belirlenmitir.

Solidworks programn kullanarak dili kutusunun al gvdesi, st gvdesi ve

kapaklar tasarlanm ve bunlar birbirine balayan cvata, somun ve vidalar flan ve

kapak byklklerine uygun olarak seilmitir.


9/52

1

1. GRG ve devir ileten elemanlardan en ok kullanlan dili ark mekanizmas olup, en

az iki diliden oluan bir sistemdir. G iletme bakmndan, mekanizmann bir dndren

ve bir veya birka dndrlen eleman vardr. Genellikle mekanizmann kk dilisine

pinyon dierine ark denir.

Dili ark mekanizmalarnda millerin birbirlerine gre konumlar; paralel, kesien

veya aykr durumda olabilir. Buna gre de kullanlan dili arklar; silindirik dili

arklar, konik dili arklar ve vida mekanizmas olarak ana snfa ayrlrlar. Her

snfn da di ekline gre kendi alt gruplar mevcuttur.

Eksenleri ayn dzlemde paralel olan iki mil arasnda g ve devir ileten arklara

silindirik veya aln dili arklar denir. Dilerin yn ark eksenine gre paralel ise dz

silindirik, eik ise helisel silindirik veya ift helisel silindirik (ok) dili ark adn alrlar.

Ayrca arklar, birbirinin dnda veya iinde yuvarlamalarna gre d veya i silindirik

dili arklar eklinde adlandrlrlar. dili arklar dz, helisel ve ift helisel

olabilirler.(ekil1.1)

Herhangi bir dili arkn yarap sonsuz yapldnda kremayer denilen ubuk

eklinde bir dilieleman elde edilir. Bu elemann dz veya helisel silindirik dili arkla

almasna gre dz kremayer mekanizmas veya helisel kremayer mekanizmas

meydana gelir.

Eksenleri ayn dzlemde bulunan fakat kesien iki mil arasnda g ve devir ileten

arklara konik dili arklar denir.(ekil1.1) Dilerin uzunluk ynndeki durumlarna

gre dz helisel veya erisel konik dililer vardr.

Eksenleri ayn dzlemde olmayan miller arasnda g ve devir ileten dili arklara

spiral dili arklar denir.(ekil1.1) Bu dililerin pratikte ok kullanlan zel bir hali,

uzayda eksenleri birbirine dik olan sonsuz vida mekanizmasdr. Bu mekanizmann

silindirik ve globoid tipleri vardr. Ayrca spiral dili ark grubuna dhil olmayan fakateksenleri ayn dzlemdeolmayan ve keismeyen hipoid konik dililer de vardr.


10/52

2

ekil 1.1Dili ark eitleri


11/52

3

1.1Konik Dili arklarEksenleri kesien millerde kuvvet ve hareket iletmek iin kullanlan ve yanal

yzeylerinin evresine ve kesik koni tepe noktasnda birleecek ekilde diler alm

dili arklardr. Dz konik dili arklar ince taraf tabana paralel bir ekilde kesilmi b ir

koninin yan yzeylerine zel tezghlarda eit aralklarla di almas ile meydana

gelir.Bu dililer genel olarak eksenleri arasndaki a 90 olan miller iin kullanlr.

Herhangi bir a iinde konik dililer retilebilir. Yksek hz ve fazla g aktaran miller

iin helisel konik dililer, eksenleri kesimeyen miller iinde hypoid konik dililer

kullanlr.

1.1.1 Konik DilininKullanld YerlerGenellikle kuvvet ve hz aktarmalarnn, eksenleri kesien miller aracl ile

yapld sistemlerde kullanlr. Olduka byk kuvvetlerin tanmasnda, kuvvet

makinelerinin tanmasnda ve tatlarn dili kutularnda ok kullanlr.

1.1.2 Konik Dililerin alma PozisyonlarDik alan Konik Dililer

Eksenlerin kesime noktas byk dilinin blm dairesi yzeyinin st tarafndadr.

Eksen alar = 90dr. ( 1 + 2 = 90)

ekil 1.2 Dik alan Konik Dili

ten alan Konik Dililer

Kesime noktas blme dairesi yzeyi altndadr. Nadiren kullanlan dili ark

eitlerindedir. Eksen alar 90den byk olan dili arklar. Eksenler aras a > 90

( 1 + 2 > 90)


12/52

4

ekil 1.3ten alan Konik Dililer

Dtan alan Konik Dililer

Eksen alar 90den kk olan dili arklardr. Eksenler aras a > 90

( 1 + 2 > 90).

eki1.4Dtan alan Konik Dili

1.2Dili Kutularevrim oran sabit olan yani tek bir giri dnme hzna, tek bir k dnme hz

karlk gelen dili ark sistemlerine dili kutusu ad verilir.

Dili kutularnn amac belirli bir deerde evrim oran elde etmektir. evrim oran

kademeli olarak deien yani tek bir giri dnme hzna birok dnme hz karlk gelensisteme vites kutusu ad verilir.


13/52

5

Dili kutularnn seiminde;

evrim oran G iletme kabiliyeti Verim Boyut Arlk vb. faktrleri dikkate almak gerekir.

Makinelerde dili arklara alternatif olabilecek hareket ve g ileten dier

mekanizmalar kay kasnak mekanizmalar, zincir dililer ve srtnmeli arklar olarak

sralanabilir. Dili arklarn kay kasnak mekanizmalarna gre tercih edilme nedenleri

unlardr;

1.Kay ile kasnak arasndaki kaymadan dolay evrim oran sabit deildir. Bu da

elemanlar arasnda senkronizasyonu gerektiren sistemlerde kullanlmasn engeller.

2.Kay kasnak mekanizmalarnda gergi kuvvetlerinden dolay mili zorlayan byk

deerde aks kuvveti oluur.

3.Konstrktif olarak kay kasnak mekanizmalar ayn gc iletebilmek iin daha byk

yer kaplar.

4.Kir, toz, nem vb. kay kasnak mekanizmalarnn srtnme zelliini azaltr.

1.2.1 Dili Kutularnn Kullanldklar YerlerDili kutularnn, teknolojideki gelimeler sayesinde elektrik motorlarnn kontrol

edilebilme zelliinin iyiletirilmesi sonucu kullanm alan azalmaktadr. Gnmzde

en ok otomotiv sanayinde olmak zere yk kaldrmada, konveyrlerde, trenlerde,

takm tezghlarnda ve daha birok makinede devir ykseltmek veya azaltmak iin

kullanlmaktadr. Dili kutusunun uzun mrl ve sessiz almasn gerektiren en

nemli hususlardan biri yalamadr. Birdili kutusunun yalanmas iin genellikle sv

ya kullanlr. Ya kutu ierisindeki btn paralara ulamaldr. Ya srtnmeyi

azaltr, snmay nler.Kutu ierisindeki yan darya szmamas iin ya keeleri itina

ile yuvaya yerletirilmelidir.

1.2.2 Bir Dili Kutusu Tasarm Nelere Baldr1.Millerin konumuna, yataklama ekline, rijit bir kutuya,

2.Yalamann ekline,

3.Soutma ekline,


14/52

6

4.Tepki kuvvetlerinin karlanmas ekline. rnein; dili kutusunda sabitletirme

ayaklar. Dili kutusunun sabitletirilmesi bir flan ile motora balanmas ile olabilir.

5.Kutunun imal ekline (dkm, kaynak)

6.Kutu paralarnn uygun bir ekilde ve yerde blnmesi. Kk dili kutular ou

zaman tek para halinde imal edilirler. Yan taraftan alan boluklarla montaj salanr.

Ancak byk dili kutularnda kutular yatay olarak millerin dzleminden iki paraya

ayrlr.

7.Kutu havalandrma delii, ya doldurma ve boaltma tapas, ya seviye kontrol ve

byk ve ar dili kutularnda tama halkas gibi hususlar konstrksiyonda nem tar.


15/52

7

2. VERLEN BLGLER VE STENENLERVerilen bilgiler;

kl gc: =2 kW

k devir says: =28 Kullanlacak dili tipleri: Dz konik dili, Silindirik dz dili Giri-k mil pozisyonu: Dik retim ekli: Seri retim

Verilen bu bilgiler dorultusunda, uygun elektrik motorunun seilmesi, gerekli tm

hesaplamalarn yaplmas ve izimlerin yaplmas istenmektedir.


16/52

8

3. ELEKTRK MOTORUNUN SEMRedktr k gcnn =2 kW olmas istenmektedir. Redktre bu k gcn

salayabilmek iin, redktr tahrik eden motorun gc daha yksek olmaldr. nk

redktrdeki dili arklar ve rulmanl yataklarda kayplar meydana gelmektedir.Pratikte dili arklarn verimi deney ve tecrbelere dayanarak tayin edilir. Dili arklar

iin tavsiye edilen verim deerleri; Konik dili arklar iin = 0.960.98, Dz dili

arklar iin = 0,970,99 arasndadr. (M.AKKURT. Sayfa 515),

P,g.

Giri

= .k

ekil 3.1 Millerde Kaybolan G

Motor gc; ,motor verimi redktr giri gc; , redktr k gc; veredktrn toplam verimi ile gsterilirse; > ve = olmaldr.Birinci kademedeki dili arklarn(konik arklar) verimi = 0.97 seildi.kinci kademedeki dili arklarn(silindirik dz) verimi = 0.98 seildi.Rulmanl yataklarn verimi = 0.97 seildi.= *=0.97*0.98*0.97 =0.922Buna gre giri gc ; = = 2,17 kW bulunur.


17/52

9

Redktrdeki toplam g kayb ise;

= 2,172=0,17 kW olarak bulunur.Redktre bu giri gcn salayabilmek iin en az 2,17 KW lk bir elektrik

motoru ile tahrik etmek gerekir. Motoru belirlerken motorun verimini de gz nnde

bulundurmak gerekir.

Elektrik motorlarnn devir saylar standart olup piyasada 3000 ,1500 , 1000 , ve 750 lk motorlar bulunmaktadr.Redktrler genelde 1000 ve 1500 lk motorlar tercih edilir,3000 ve 750 lk motorlar ise pek kullanlmazlar bunun nedeni;3000 lk motorlarn sahip olduklar yksek evresel hz sebebiyle dilide kiya filmini ok inceltmesi ayrca pinyon ve arkn ksa srede anmasna sebep

olmasdr. 750 lk motorlar ise fiyat olarak 1500 ve 1000 lk motorlara gre olduka pahal, boyutu byk ve temini zordur.(M.AKKURT) Bu

nedenlerden dolay 1000 ve 1500 lk motorlar redktr iinuygundur. Bu iki tip arasnda seim yapmak gerekirse; 1000 lk elektrikmotorlarnn boyutlar, 1500 lk elektrik motorlarnn boyutlarndan daha

byktr fakat 1500 dev /daklk motor kullanrsak kademe saymz 3 e kacaktr. Bu

yzden 1000 dev /dak lk gamak elektrik motoru tercih edilmitir.

GAMAK motor kataloundan istediimiz artlara uygun elektrik motoru olarak

AGM 132 S 6 numaral elektrik motoru seildi.

Tablo 3.1 Elektrik Motorunun zellikleri

Anma Devir Says

Giri Devir says

)

Cinsi G

(KW)

Verim

1000 945 AGM 132 S 6 3 0,808

Elektrik Motoru

3 KW P g=2,17 KW ( Redktr giri mili)

Verim=0,808


18/52

10

> =3*0,808=2,42>2,17 olduundan setiimiz buelektrik motoru uygundur.

Elektrik motorunun seiminden sonra redktr zellikleri aadaki gibidir;

Giri gc:

=2,17 KW

Giri devir says: =945 k devir says: = 28


19/52

11

4. KADEMELERN BELRLENMES VE D SAYILARININ HESABIevrim oran; bir mekanizmann en nemli zelliidir, mekanizmann fonksiyonunu

ifade eder. evrim orann belirlerken ya minimum arlk, minimum maliyet vb.

optimizasyon programlarndan yararlanlr yada ou zaman deneyim deerlerinden

yararlanlr.

evrim oran

= = =33,75 bulunur.Dililerde kademe hesab yaplrken u hesap gz nnde bulundurulur:

=1- 6 aras (max. 8) (1. kademe)=8- 35 aras (max. 45) (2. kademe) (F.C.BABALIK sayfa 781)=45- 150 aras (max. 200) (3. kademe)Bizim dili kutumuzun evrim oran =33,75 olduu iin 2 kademeli olacaktr.1. Kademe konik dili arklarn evrim oran:

=(1-1,2) =1,133,75=6,5(konikte ok olmas istenmez)2. Kademe dz dili arklarn evrim oran:

* =33,75/ 6,5=5,2 olarak hesaplanmtr.4.1 DiliSaylarnn Belirlenmesi

1 2 90 in tg 1 =1/=1/ 6,5 1 =9 tg 2 ==6,5 2 =81 bulunur.F.C. Babalksayfa 799 dan Zg=14*cos 1 =14.cos9=13,85 den =14 seildi.==6,5 z2=6,5.14 =91 dili alnd.2. kademe evrim oran =5,2Z1dndren dilide di saylar

Orta ve yksek hzlarda z1=14-20ok yksek hzlarda z1=20-30Dzeltilmi(tahsisli) dililerde z1=9(Makine Elemanlarnn Projelendirilmesi Prof. Dr. A. BOZACI 14/10)Bize uygun olan di says bu bilgiler dorultusunda 14-20 arasndan seilebilir.

Z3=16 dili alabiliriz.

==5,2 = =5,2 Z4=5,2.16=83,2 Z4=84 dili seildi.Bu durumda toplam evrim oran;

= **=33,8 ~ 33,75 yani istenen evrim oranna en yakn deer olarak bulunur.


20/52

12

5. DNDRME MOMENTLER HESABI1.kademe konik dili ark = 0.972.kademe dz aln dili ark = 0.98Rulmanl yataklarn verimi

= 0.97 seildi.

= * =0.97*0.98*0.97= 0.922Millerdeki devir saylarn bulalm;

1.mil giri mili olup kaplinle motor k miline bal olduu iin motorun devir says

ile ayndr yani n1=945 2.mil devir says

== =145 3.mil devir says

=

=

=27,88=28

D E

A B

Giri Md1 Md2

Md3

C F k

ekil5.1 Millerdeki Dndrme Momentleri

Md1=9550* (N.mm)=9550*=98116 N.mmMd2=9550*

=9550**0.97=138600 N.mmMd3=9550*

=9550* *0.922=682400 N.mmGerek miller gerekse dili arklar boyutlandrlrken bu momentler S alma emniyet

katsays ile arplmaldr.

alma emniyet(darbe) faktr (S);Tablo 5.1 emniyet faktrnn nasl seilecei

belirtilmitir.


21/52

13

Tablo5.1 alma Emniyet Faktr

(Bozac ,Makine Elemanlar Projelendirilmesi Sayfa 14-28 tablo 14.14)

Syi az darbeli snfna gre elektrik motoru iin 1.25 setik.

makinesi Elektrik motoru Trbin, ok silindirli

Dzgn(Vantilatr, Jeneratr) 1 1.25

Az Darbeli(Takm tezgah., Asansrler) 1.25 1.50

Darbeli(Zmba, Makaslar) 1.75 2


22/52

14

6. MODL VE TEMEL DL BOYUTLARININ HESABI6.1 Dili Malzemeleri ( 1. Kademe )

Dililer iin istenen zellikler arasnda yzey sertlii ve mukavemet n planda

olmaldr.Giri miliyle yekpare retim dncesiyle(kolay ilenebilirlik iin) malzemeolarak 1.kademe iin ;

pinyon dili iin Fe60 elii,byk dili iin ck45 slah elii seildi.(Byk karlk

dilisinin malzemesi pinyon dilinin anmamas iin daha yumuak seildi) Pinyon

iin;

k= 590 N/mm2 ( Kopma mukavemeti )

HB= 1800 N/mm2 ( Brinell sertlik deeri )

E= 2,1. 105

N/mm2

( Elastisite katsays )Byk dili iin;



E= 2,1. 105 N/mm2 ( Elastisite katsays )

(Bozac cetvel 1,8 ve 1,9)

em0.55.k/K; entikkatsays genel olarak K=1,5 alnr. (Atilla Bozac)

em0.55.k/K =0,55.590/1,5=216 N/mm2

(pinyon dili daha sert olduundan hesaptaonun deeri kullanld.)Di yzeyinin tayabilecei en byk basn

PmaxPem=0,25.HB=0.25*1720=430 N/mm2 (yzey basncnda sertlik deeri olarak

yumuak malzeme kullanlr. Sert malzeme ezilme asndan zaten emniyetlidir)

6.2 Di Kk Krlmasna Gre Ortalama Modl (mo)Hesaplarda ortalama modl kullanlr. Standart modl ma (m) dr.

m0= alma emniyet faktr S=1,25 alnd ( Bozac, az darbeli cetvel 14.4 )

Genilik oran =b/da=0,76(i=6,5 , z1=14 iin Bozac Cetvel 14.6 dan alnd.)Dinamik yk faktr Kd=1,25 ( v10 tahmin edilerek normal bir iilik iin Bozac

Cetvel 14.3 ten )

Form faktr iin edeer di saylarn bulalm:


23/52

15

1

1 cos1

zze

14/cos9=14,2

2

2 cos 2

zze

91/cos81=582 bulundu. Kfe ze1=14,2 iin Bozac Cetvel 14,2 den

emniyetli tarafta kalnarak 3,33 alnd.

Kavrama oran emniyetli tarafta kalnarak 1,25 alnd.m0= = 1,71

6.3 Anma Ve Ezilmeye Gre Ortalama Modl(mo)m0= m0= =3,2 bulunur.

6.4 Standart Modln(en byk modl ma) Belirlenmesi

Ma=mo/

=3,2/(1-0,76.sin9)=3,63 standart modl olarak ma=4 mm

alnd.(Bozac Cetvel 14.4).Buna gre mo=3,5 alnd.

6.5 arklarn Mukavemet Kontrol6.5.1 Eilmeden tr Di Dibi Kesilmesi Asndan Kontrol

emax = em olmal.F =

=

= 1119 N b=

=

=0,76.14.4=43mm

emax = =23< em= 370 N/mm2 EMNYETLDR.6.5.2 Yzey Ezilmesi Asndan Kontrol

Pmax = Km * K * K* PemKm=

=270 do=da-b.sin

=ma.z1- b.sin

=4.14-43.sin9=50 mm bulunur.


24/52

16

K= 1

cos1

sin =1.76 , K==0.894 Olur.(Di uzunluk katsays)

Pmax=270.1,76.0,894.

=221< Pem =430 olduundan ezilme asndan

da EMNYETLDR.

Tablo 6.1 1. Kademe Dili arklar

D modl m0 ma1=4 mm ma2=4 mm

Di Saylar Z1=14 Z2=91

Genilik b=* da= ma*z1* b=43 b=43

En byk D Yuv.D.ap da=ma* da1=56 mm da2=364 mm

DiBa Dairesi ap=db=da+2ma dab1=64mm dab2=366 mmDi Taban Dairesi ap= dt=da-2.4ma dt1=46 mm dt2=363mmOrtalama Modl=mo= ma*(1-) mo1=3,5 mo2=3,5Ortalama Yuvarlanma Dairesi ap=

d0=da-b* d01=50 mm d02=322 mm

ark Malzemeleri Fe 60 Ck45

6.6 Dili Malzemeleri (2.Kademe)Z3=16 z4=84 olarak belirlenmiti.

Pinyon dili iin Fe70 (mille yekpare retilmek isteniyor),byk dili iin ck35 seildi.

Pinyon dili iin;




Byk dili iin;




(Bozac cetvel 1.8 ve 1.9)

em0.55.k/K ; entik katsays genel olarak K=1,5 alnr. (Atilla Bozac)


25/52

17

em0.55.k/K =0,55.690/1,5=253 N/mm2 (pinyon dili daha sertolduundan hesapta

onun deeri kullanld.)Di yzeyinin tayabilecei en byk basn

PmaxPem=0,25.HB=0.25*1720=430 N/mm2 (yzey basncnda sertlik deeri olarak

yumuak malzeme kullanlr.Sert malzeme ezilme asndan zaten emniyetlidir.)

6.7 Di Kk Mukavemetine Gre Modl

Di genilii(b): =b/m=18 alnd(hassas ilenmi ve iki taraftan yataklanm BozacCetvel 14.1)

Dinamik yk faktr: Kd=1,15( evre hz 12 m/s den dk tahmin edildi. Bozac

Cetvel 14.1)Form Faktr: Kf; z3=16 iin cetvel 14.2 den 3,85 seildi.

alma emniyet katsays S=1,25 alnd(az darbeli cetvel 14.14)

Kavrama oran =1,25 alnd(normal mekanizma emniyet asndan)

= =2,56

6.8 Di Yzeyi Ezilmesine Gre Modl (Yumuak ark Dikkate Alnr.)

m= = =2,16 bulunur.Standart modl m=3 alnd(Bozac Cetvel 14.4 )

6.9 arklarn Mukavemet Kontrol

6.9.1 Eilmeden tr Di Dibi Kesilmesi Asndan Kontrol

emax = em olmal.F =

= = 7219 N b= =18.3=54 mmHesaplama yaplarak F nin ok byk olmasndan dolay yzey ezilmesi asndan

mukavemetsiz olduu grld. Bundan dolay z3 deeri yeniden baklarak 20

alnd.(orta hzlar iin)

Z3=20 ise i3,4=5,2=z4/z3 ten z4=104 alnd.(tam kat olmamasna dikkat edilir.)


26/52

18

Kf; z3=20 iin cetvel 14,2 den 3 alnr.Tekrardan di kk mukavemetine gre modl

hesaplanrsa;

=

=2,1

Ezilmeye gre modl;

m= = =1,42 bulunur.Standart modl m=4 seilir.(emniyet asndan)

Eilmeden tr kontrol tekrardan yaparsak;

emax = em olmal.F =

=

=4331 N b=

=18.4=72 mm

emax = 1,15.4331/(4.1,25.72)= 41,5 < em=253 EMNYETLDR.

6.9.2 Ezilme Asndan Kontrol

Pmax = Km * K * K* PemKm= =270 d3=m.z3=4.20=80 mm bulunur.K=

1cos

1sin

=1.76 , K=

=0.894 Olur.(Di uzunluk katsays)

Pmax=270.1,76.0,894. =425< Pem =430 N/mm2olduundan ezilmeasndan da EMNYETLDR.

Tablo 6.2 2. Kademe Dili arklar

Modl (m) m=4 mm m=4 mm

Di Saylar Z3=20 Z4=104

Genilik b= * m b=72 mm b=72 mm

(d)Yuvarlanma dairesi ap (m.z) 80 mm 416 mm

(db)Ba dairesi ap(m.(z+2) ) 88 mm 424 mm

(dt)Taban dairesi ap(m.(z-2,5) ) 70 mm 406mm

Mil eksenleri arasndaki uzaklk (a=d3+d4/2) 248 mm

ark Malzemeleri Fe70 Ck35


27/52

19

7. ML APLARI VE MUKAVEMET KONTROLLER7.1 Yataklarn simlendirilmesi Ve Yataklara Gelen Kuvvetlerin BulunmasFe= Eksenel Kuvvetler , Fr= Radyal Kuvvetler , F= Teetsel(evresel) Kuvvetler

y F A B

x F34 1

z Fr34 3 Fe1

E F21 Fr1

D

F43 Fr43

Fe2 F12 2

Fr2

C

F12=-F21= 2.S.Md1/do1= 2.1,25.21930/50=1097 N

F34=-F43= 2.1,25.Md2/d3= 2.1,25.138600/80= 4332 N

Konik arklardan birindeki radyal kuvvet dieri iin eksenel kuvvet olmaktadr.

( = 90 olduu iin)

Fr1=-Fe2=F21.tg .cos1=1097.tg20.cos9=395 N

Fe1=-Fr2=F12.tg .sin1=1097.tg20.sin9=63 N

Fr43=-Fr34=F34.tg =4332.tg20=1577 N


28/52

20

1.Mil(x-y dzlemi)

A B

28mm

Fay 80 Fby 50 Fe1=63 N

Fr1=395 N

AM =0 Fby.80+63.28-395.130=0 Fby=620 N

yM =0 Fay-620 +395=0 Fay=225 N

225 N

Kesme Kuvveti Diyagram

395 N

18000N.mm

Moment Diyagram

-1750N.mm

x-z Dzleminde

Faz F21=1097 N

A 80 B 50

Fbz

AM =0 -Fbz.80+1097.130=0 Fbz=1783 N


29/52

21

zM =0 -Faz+1783-1097=0 Faz=686 N

1097 N

Kesme kuvveti diyagram

686 N

Moment diyagram

-54880 N.mm

2.Mil (x-y dzlemi)

Fr2=63 N Fe2=395 N 70mm Fdy

C D CM =0 63.80-1577.170-395.161+Fdy.240=0

Fcy 80mm 90mm Fr43=1577 N Fdy=1362 N

yF =0 Fcy-63+1577-1362=0 Fcy=-152 N ( )

1362 N


152N 215 N

Moment Diyagram

-12160N.mm

-75755N.mm -95105N.mm

x-z dzlemi

Fcz F12=1097N Fdz

C D CM =0 1097.80-4332.170+Fdz.240=0

F43=4332 N Fdz=2703 N

zF =0 -Fcz-1097+4332-2703=0 Fcz=532 N


30/52

22

2703 N

532N Kesme Kuvveti Diyagram

1629N

Moment Diyagram

-42560N.mm

-189170N.mm

3.Mil(x-y dzleminde)

Fr34=1577N

E 140 80 F EM =0 1577.140-Ffy.220=0 Ffy=1004 N

Fey Ffy yF =0 Fey-1577+1004=0 Fey=573 N

573 N


1004N

80220N.mm

Moment Diyagram

x-z dzleminde

F34=4332N

E 140 80 F EM =0 4332.140-Ffz.220=0 Ffz=2757 N

Fez Ffz yF =0 Fez-4332+2757=0 Fez=1575 N

1575N


2757 N


31/52

23

220500Nmm

Moment Diyagram

7.2 Birinci Milin ap Hesab, Mukavemet Ve Deformasyon KontrolMil,1.arkla yekpare retileceinden malzeme Fe60 tr.

T= 230 N/mm2 (titreimli hal iin) (F.C.BABALIK Sayfa 376 Tablo 15.1)

em=T/Smil s emniyet katsays = 10.15 arasnda olmal

s = 12 kabul edelim (F.C.BABALIK s.377)

em =230/12=20 N/mm2

Milin sadece burulma tayan giri ksm(A yatann solu) iin;

d olmal. (F.C.BABALIK s.377)Mbmax=S.Md1=1,25.21930=27413 N.mm

d = =19,1 mm A ve B yatann oturaca ap 40 mmalnd.Z1 dilisinin oturaca ap 45 mm alnd.(Rulmanlarn oturaca ap 5 in katlar

eklinde olmal)

Bileke Moment Diyagram

Her x noktasnda Memax = Me1 = 2+ 2 dir. Max. moment B kesitinde ortayakmaktadr.(Bkz. 1.mil moment diyagramlar.)

Memax = 2+ 2=57757 N.mmGiri mili boyunca her kesitte burulma momenti vardr. Bu moment statik kabul

edilecektir. Mbmax=S.Md1=1,25.21930=27413 N.mm

En tehlikeli kesit olan B yatann sandaki fatura kava basya, burulmaya vedinamik eilmeye zorlanmaktadr.

Kesit alan : A= .d/4= .40/4=1256 mmKesit Eilme Diren Momenti : We= .d/32= .40/32=6280 mmKesit Burulma Diren Momenti: Wb= .d/16= .40/16=12560 mmStatik Bas Gerilmesi : =Fe/A=63/1256=0,05 N/mm

Statik Burulma Gerilmesi: =Mbmax/Wb=27413/12560=2 N/mm

Dinamik Eilme Gerilmesi: e=Me/We=57757/6280=9 N/mm


32/52

24

Statik Edeer Gerilme : e= 2+ 3 2 = =3 N/mmDinamik Edeer Gerilme : e= e2+ = e = 9 N/mmOrtalama Gerilme : m= e=3 N/mm

st Gerilme : = m+ e=3 + 9=12 N/mm , tg = / m=12/3 =76

em= olmaldr. (Bkz. Bozac akslar ve miller konu 1 rnekler)

Kesitin Emniyetle tayabilecei Gerilmenin ( ) Bulunmas :

Tam deiken mukavemet deeri ed=320 N/mm(Bozac Fe60 iin Cetvel 1.1)

ap bykl faktr Kb=0,85(d=40 mm iin Bozac Cetvel 1.2 )

Yzey przl faktr Ky=0,94(Fe60 iin k=600 N/mm ve talanm yzey iin

Bozac Cetvel 1.3 )

Teorik gerilme ylmas faktr Kt=1,8 ( D/d=45/40=1,2;kavak erilii r=1,5mm,

r/d=1,5/40=0,038;eilme durumu iin Bozac Cetvel 1.4 )

entik hassasiyeti q=0,75(r=1,5 mm ,Fe60 k=600 N/mm iin Bozac Cetvel 1.7)

entik Faktr K=q(Kt-1)+1=0,75(1,8-1)+1=1,6

d= d.Kb.Ky/K=320.0,85.0,94/1,6=160 N/mm

=12 N/mm < =300 olduundan fatura kava kesiti EMNYETLDR.

D= 160 40

=300

76

(lekli izilmeli)

Deformasyon Kontrol

Maksimum deformasyonlarn izin verilebilecek snrlar amamalar gerekmektedir.

Eilme Asndan(x-y) Dzleminde

A B Me

Fay a=80 b= 50 Fr1

Fr1 den tr mil ucundaki max. Sehim; (Bkz. Mak. Elemanlar A. Bozac)


33/52

25

Yr=r=Fr1.b.L/(3.E.I) (Fr1=395N,b=50mm,L=80+50=130mm,E=2,1.105 N/mm,

I= . d4/64=.404/64=125664 mm4 )

r= =0,00162 mm

Fe1 den tr ( Fe1 in yaratt moment Mo=Fe1/re1 den doan mil ucundakisehim(aksi ynde alr) )

Ye =e=Fe1.re1.b(2L+b)/6EI=63.28.50.310/(6.2,1.105.125664)=0,000172 mm

Ymax =y=r-e=0,00162-0,000172=0,001448 mm

(x-z) dzleminde (Sadece F21 var) F21

A B

Zmax= z=F21.b.L/3EI=1097.50.130/(3. 2,1.105.125664)=0,0045 mm

Bileke sehim max=2+ 2=2+ 2=0,00472 mmzin verilebilecek max. Sehim max/L1/3000 olmaldr.(Bkz. Mak.Elm.1)

max/L=0,00472/130=0,0000363 < 0,00033 olup eilme deformasyonu asndan

EMNYETLDR.

Burulma Deformasyonu Asndan Kontrol

Dili Kutularnda 1 metre aralkl iki kesit arasndaki burulmann 0,25...0,5(0,00436

rad...0,00872 rad) deerlerini amamas istenmektedir.(Bkz. F.C. Babalk sayfa 378)

max=Md1.L/(G.Ip) em olmal.

(Md1=21930 N.mm,Kayma Modl G=8,1.104 N/mm,Ip= .d4/32,L=230 mm

(kapline balanan ksm dahil),d=40 mm)

max=21930.230/(8,1.404..404/32)=0,000247 rad


34/52

26

em=T/ Smil s emniyet katsays = 10.15 arasnda olmal


em =260/10=26 N/mm2

Milin sadece burulma tayan giri ksm iin;


d = =32,3 mm(milin en ince yeri) Z2 arknn mil ap 45mmZ3 arknn mil ap 60 mm alnd.

Not:Z3 dz dilisi ara mille yekpare retileceinden d1 (1,2..1,4).dm ve d1>dm+3.m

uyulmas tavsiye edilir. (F.C. Babalk sayfa 381)

m=4mm

Tablo 2 den d3=80mm ve dm=60mm alnmt

D3 80 (1,2..1,4).60mm ve 80>60+3.4 dir.


Her x noktasnda Memax = Me1 = 2+ 2 dir. Max. moment Z3 arknnortasnda kesitinde ortaya kmaktadr.(Bkz. 2.mil moment diyagramlar.)

Memax = 2+ 2= 211730 N.mmZ2nin baland kesitte Mez2=2+ 2= 86900 N.mmGiri mili boyunca her kesitte burulma momenti vardr. Bu moment statik kabul

edilecektir. Mbmax=S.Md2=1,25.138600=173250 N.mmKama Yuvasnn Bulunduu Z2 Kesitinin Srekli Mukavemet Asndan Kontrol

Kesit alan : A= .d/4= .45/4=1590 mmKesit Eilme Diren Momenti : We= .d/32= .45/32=8946 mmKesit Burulma Diren Momenti: Wb= .d/16= .45/16=17892 mmBu kesit dinamik eilmeye ve statik burulmaya zorlanmaktadr. Eksenel kuvvetten tr

bas yk yoktur. Fatura kava kesitinde bas yk vardr.



35/52

27

Dinamik Eilme Gerilmesi: e=Me/We=86900/8946=9,7 N/mm

Statik Edeer Gerilme : e= 2+ 2 =2+3x =17,3 N/mmDinamik Edeer Gerilme : e=

2

+

= e = 9,7 N/mm

Ortalama Gerilme : m= e=17,3 N/mm

st Gerilme : = m+ e=17,3 + 9,7=27 N/mm , tg = / m=27/17,3 =58





Bozac Cetvel 1.3 )

Teorik gerilme ylmas faktr Kt=1,65 ( d=45 mm iin standart kama genilii

bk=20mm(F.C. B Tablo 12.1),kama boyu L35mm en az tahmin L/bk=1,75 ve

bk/d=0,45 iin eilme durumunda Bozac Cetvel 1.5 )

entik hassasiyeti q=0,76(r=1 mm yuva kenar keskinlii ,Fe70 k=70 daN/mm iin

Bozac Cetvel 1.7)

entik Faktr K=q(Kt-1)+1=0,76(1,65-1)+1=1,5

d= d.Kb.Ky/K=370.0,84.0,935/1,5=194 N/mm ( d=370 Fe70 iin cetvel 1.1)

=27 N/mm < =290 olduundan kama yuvas kesiti EMNYETLDR.

D= 194 40

=290

58 (lekli izilmeli)

Z3 arknn Solundaki Fatura Kava in Kontrol

Kesit alan : A= .d/4= .55/4=2376 mmKesit Eilme Diren Momenti : We= .d/32= .55/32=16334 mmKesit Burulma Diren Momenti: Wb= .d/16= .55/16=32668 mmStatik Burulma Gerilmesi: =Mbmax/Wb=173250/32668=5,3 N/mmDinamik Eilme Gerilmesi: e=Me/We=86900/16334=5,3 N/mm


36/52

28

Statik Edeer Gerilme : e= 2+ 2 = 2+3x ( =9 N/mmDinamik Edeer Gerilme : e= 2+ = e = 5,3 N/mmOrtalama Gerilme : m= e=9 N/mm

st Gerilme : = m+ e=9 + 5,3=14,3 N/mm , tg = / m=14,3/9 =58





Bozac Cetvel 1.3 )

Teorik gerilme ylmas faktr Kt=2,3 (D/d=88/55=1,6 ; kavak erilii r=2 mm,

r/d=2/55=0,036;eilme durumu iin Bozac Cetvel 1.4)

entik hassasiyeti q=0,81(r=2 mm ,Fe70 k=70 daN/mm iin Bozac Cetvel 1.7)

entik Faktr K=q(Kt-1)+1=0,81(2,3-1)+1=2,053


=14,3 N/mm < =230 olduundan kama yuvas kesiti EMNYETLDR.

D= 137 40

=230

58

arkn sandaki mil aplar daha byk olduu iin bu kesitte kontrole gerek

duyulmamtr.

Deformasyon Kontrol

Maximum deformasyonlarn izin verilebilecek snrlar amamalar gerekmektedir.


37/52

29

Eilme Asndan(x-y) Dzleminde Fr2 Fe2

Me2=Fe2.de2/2=395.322/2=63595 N.mm C D

80 Fr43 70

a=80 b=160mm(z2 iin)

a=170(z3 iin) b=70

Herhangi x noktasnda (0xa iin)

Ya=a=Me.x/(6EI.L).(x+3a-6aL+2L)

Max. Deformasyon Z3 dilisinin bulunduu yerden olaca tahmin edildiinden btn

kuvvetlerin bu noktada yaratt deformasyonlar toplanacaktr(Rayleigh-Ritz yntemi)

Yr=r=Fr.b.x/(6EIL).(L-x-b)

Fr43 n Z3 kesitinde yaratt sehim(x=170=a,b=70,L=240mm)

r43=Fr43.b.x/(6EIL).(L-x-b)=1577.70.170/(6.2,1.105.636172.240).(240-70-170)

r43=0,00232 mm

Fr2 nin Z3 te yaratt sehim(aksi ynde)(x>a olup bantda x yerine L-x,b yerine a

yazlacaktr.)

r2=Fr2.a.(L-x)/(6EIL).(L-(L-x)-a) ;

r2=63.170.(240-170)/(6. 2,1. 105.636172.240).(240-70-170)=-0,0000927 mm

Fe2nin yaratt momentin Z3 kesitinde sebep olduu sehim;

e2=Fe2.b.x/(6EIL).(L-x-b)=395.70.170/(6.2,1. 105.636172.240).(240-70-170)

e2=0,00058 mm

Z3 kesitinde (x-y) dzlemindeki toplam sehim:y=r43=0,00232 mm


38/52

30

(x-z) Dzleminde Eilme Deformasyonu

F12

C D

F43 (mesafeler ayn)

F43n Z3te yol at deformasyon(xa)

43=F43.b.x/(6EIL).(L-x-b)=4332.70.170/(6.2,1. 105.636172.240).(240-170-70)

43=0,00637 mm

F12nin Z3 te yaratt sehim (aksi ynde)(x>a dr.x yerine L-x b yerine a

konulacaktr)

12=F12.a.(L-x)/(6EIL).(L-(L-x)-a)

12=1097.170.(240-170)/ (6.2,1. 105.636172.240).(240-70-170)= -0,00161 mm

(x-z) dzlemindeki toplam sehim: z=0,00637-0,00161=0,00476 mm

Z3 kesitindeki bileke sehim: 3=max=2+ 2=2+ 2

3=max=0,00529 mm ; seilen lte gre max/L1/3000 olmaldr.0,00529/240=0,000022mm


39/52

31

em=T/Smil s emniyet katsays = 10.15 arasnda olmal


em =260/10=26 N/mm2

Milin sadece burulma tayan giri ksm iin;


d = =55,1 mm(milin en ince yeri).Rulmanlarn oturaca ap60 mm,Z4 arknn oturaca ap 65 mm alnd.


Her x noktasnda Memax = Me1 = 2+ 2 dir. Max. moment Z4 arknnortasnda kesitinde ortaya kmaktadr.(Bkz. 3.mil moment diyagramlar.)

Memax = 2+ 2=234640 N.mmGiri mili boyunca her kesitte burulma momenti vardr. Bu moment statik kabul

edilecektir. Mbmax=S.Md3=1,25.682400=853000 N.mm

Kama Yuvasnn Bulunduu Z4 Kesitinin Srekli Mukavemet Asndan Kontrol

Kesit alan : A= .d/4= .65/4=3318 mmKesit Eilme Diren Momenti : We= .d/32= .65/32=26961 mmKesit Burulma Diren Momenti: Wb= .d/16= .65/16=53922 mmStatik Bas Gerilmesi : =Fe/A=0/3318=0( eksenel kuvvet yok)


Dinamik Eilme Gerilmesi: e=Me/We=234640/26961=9 N/mm

Statik Edeer Gerilme : e= 2+ 2 = 2+ =28 N/mmDinamik Edeer Gerilme : e= 2+ = e = 9 N/mmOrtalama Gerilme : m= e=28 N/mm

st Gerilme : = m+ e=28 + 9=37 N/mm , tg = / m=37/28 =53





40/52

32


Bozac Cetvel 1.3 )

Teorik gerilme ylmas faktr Kt=1,25 ( d=65 mm iin standart kama genilii

bk=18 mm(F.C. B Tablo 12.1),kama boyu L 50mm en az tahmin L/bk=2,8 ve

bk/d=0,28 iin eilme durumunda Bozac Cetvel 1.5 )

entik hassasiyeti q=0,76(r=1 mm yuva kenar keskinlii ,Fe70 k=70 daN/mm iin

Bozac Cetvel 1.7)

entik Faktr K=q(Kt-1)+1=0,76(1,25-1)+1=1,19


=37 N/mm < =340 olduundan kama yuvas kesiti EMNYETLDR. Fatura

kavann emniyetli olduu nceki hesaplara baklarak grlebilir

D= 230 40

=340

53 (lekli izilmeli)

Deformasyon Kontrol

Maximum deformasyonlarn izin verilebilecek snrlar amamalar gerekmektedir.

Eilme Asndan(x-y) Dzleminde

Fr34 n yaratt Z4 kesitindeki max .sehim(x=a=220mm)

Fr34 n yaratt Z4 kesitindeki max .sehim(x=a=220mm)

Fr34

max=Fr34.b.x/(6EIL).(L-x-b) 140 80

Fey Ffy

max=1577.80.140/(6.2,1.105.

. 654/32.220).(220-140-80)

y=max=0,00814mm (x-y dzlemindeki toplam sehim)


41/52

33

(x-z) Dzleminde Max. Sehim

F34 den tr Z4 kesitinde oluan sehim(x=140,b=80,L=220 mm )

4=z= F34.b.x/(6EIL).(L-x-b)

4=

z=4332.80.140/(6.2,1.105

. . 654

/32.220).(220-140-80) F344=z=0,00166 mm 140 80

Z4 kesitinde bileke sehim ; Fez Ffz

max=2+ 2=2+ 2=0,0415 mmSeilen lte gre max/L1/3000 olmaldr.

max/L=0,0415/220=0,0001887 mm


42/52

34

8. RULMANLI YATAKLARIN HESAPLANMASI VE SEMTablodan baz rulman seimlerinde konstrksiyon gerei emniyetli tarafta kalnarak

daha emniyetli rulmanlar seilmitir.

8.1 GiriMilinin YataklanmasEksenel yk A yatana tatlacaktr. Redktr her iki ynde dndrlebilecektir. Fakat

konstrksiyondan dolay(konik arklar) dn yn deise de eksenel kuvvetin yn

deimemektedir. Bu yzden dier yatan seiminde ekstra hesaba gerek yoktur. B

yata sadece radyal yk alacaktr.

8.1.1 A Yatann Seimi

Yatak tipi: Ekonomi asndan sabit bilyal rulman seilecektir.

Yatak Byklnn Belirlenmesi;

Yatan oturaca mil ap d=40 mm

stenen mr en az Lh=15000 h (F.C.B. Sayfa 525 , tablo 18.12 ; genel dili kutular

iin)

Milin dnme hz(n)=945 d/dk

Yataa gelen bileke radyal yk: Fa,r =Fr=

2

+

2 =722 N

Yataa gelen eksenel yk : Fa,e =63 N

F.C. Babalk sayfa 501, tablo 18.1 den yatak dizisi 160 olan (delik says 08 iin) 16008

rulman seildi. Bu rulmana ait Co=7,8 kN=7800N

Fe/Co=63/7800=0,008 ; Fe/Fr=63/722=0,087 ;tabloda Fe/Co=0,008 iin e deerinin

Fe/Fr=0,087 den byk olduu grlr.(Zaten eksenel kuvvet ok az .) Fe/Fr e iin

x=1,y=0dr. Edeer yk P=X.Fr+Y.Fe=1.722+0.63=722 N bulunur.

L = = = 850,5 milyon devirL = , =3(bilyal rulmanlar iin) 850,5 = C=6,84 kN

bulunur. F.C. Babalk tablo 18.1 den 6,84 kN dan daha byk olan C deeri 12,9 kN ile

6008 yatadr.

8.1.2 B Yatann Seimi

Yatak tipi: Ekonomi asndan sabit bilyal rulman seilecektir.Yatak Byklnn Belirlenmesi;


43/52

35


stenen mr en az Lh=15000 h (F.C.B. Sayfa 525 , tablo18.12 ; genel dili kutular

iin)


Yataa gelen bileke radyal yk: Fb,r =Fr=P=2+ 2 =1888 NYataa gelen eksenel yk : Fb,e =0 N

L = = = 850,5 milyon devir

L = , =3(bilyal rulmanlar iin) 850,5 = C=17,89 kNF.C. Babalk tablo 18.1 den bu C deerinden daha byk olan C deeri 31 kN ile 6308

yatadr.

8.2 Ara Milin Yataklanmas

Eksenel yk C yatana tatlacaktr. D yata sadece radyalyk tayacaktr.

8.2.1 C Yatann Seimi



Yatan oturaca mil ap d=45 mmstenen mr en az Lh=15000 h (F.C.B. Sayfa 525 , tablo 18.12 ; genel dili kutular

iin)


Yataa gelen bileke radyal yk: Fc,r =Fr=2+ 2 =553,3 NYataa gelen eksenel yk : Fc,e =395 N

F.C. Babalk sayfa 501,tablo 18.1 den yatak dizisi 160 olan (delik says 09 iin) 16009

rulman seildi. Bu rulmana ait Co=9,3 kN=9300 N

Fe/Co=395/9300=0,042 ; Fe/Fr=395/553,3=0,71 ;tabloda Fe/Co=0,042 iin e deeri

enterpolasyonla e=0,036 bulunur. Fe/Fr=0,71 > e=0,036 olduundan ayn ekilde Y

deeri enterpolasyonla Y=1,85 bulunur. Fe/Fr=0,71 > e=0,036 olduundan X=0,56

alnr.Edeer yk P=X.Fr+Y.Fe=0,56.553,3+1,85.395=1040 N bulunur.

L =

=

=850,5 milyon devir


44/52

36

L = , =3(bilyal rulmanlar iin) 850,5 = C=9,85 kNbulunur. F.C. Babalk tablo 18.1 den 9,85 kN dan daha byk olan C deeri 12 kN ile16009 yatadr.

8.2.2 D Yatann Seimi





iin)


Yataa gelen bileke radyal yk: Fd,r =Fr=P=2+ 2 =3027 NYataa gelen eksenel yk : Fd,e =0 NL =

= = 850,5 milyon devirL = , =3(bilyal rulmanlar iin) 850,5 = C=15,34 kNF.C. Babalk tablo 18.1 den bu C deerinden daha byk olan C deeri 33,5 kN ile 6211

yatadr.

8.3 k Milinin YataklanmasHer iki yatak ta sadece radyal yk tayacaktr.

8.3.1 E Yatann Seimi





iin)


Yataa gelen bileke radyal yk: Fe,r =Fr=P=2+ 2 =1676 NYataa gelen eksenel yk : Fe,e =0 N

L = = = 850,5 milyon devir

L = , =3(bilyal rulmanlar iin) 850,5 = C=4,9 kN


45/52

37

F.C. Babalk tablo 18.1 den bu C deerinden daha byk olan C deeri 15,3 kN ile

16012 yatadr.

8.3.2 F Yatann Seimi





iin)


Yataa gelen bileke radyal yk: Fe,r =Fr=P=2+ 2 =2934 NYataa gelen eksenel yk : Fe,e =0 NL =

= = 850,5 milyon devirL = , =3(bilyal rulmanlar iin) 850,5 = C=8,6 kNF.C. Babalk tablo 18.1 den bu C deerinden daha byk olan C deeri 15,3 kN ile

16012 yatadr.

Tablo 8.1: Seilen Rulmanl Yataklar

A Rulman B Rulman C Rulman D Rulman E Rulman F Rulman

6008 6308 16009 6211 16012 16012


46/52

38

9. KAMALARIN HESAPLANMASIZ1 ve Z3 dili arklar milleriyle birlikte yekpare retilecektir. Bu yzden Z2 ve Z4 dili

arklar iin kama hesab yaplmas gerekir.

Tm kama eitleri iin nerilen balca malzeme St50 ve St60 elikleridir(F.C. Babalk

sayfa 282 Her iki ark iin St50(Fe50) malzemesi seildi.

Not:Bu malzeme kar malzemelerden (gbek ve mil) daha sert olmad iin ezilme

kontrolleri sadece kama iin yaplacaktr. St50 iin;

Ak=320 N/mm

2 , Ak=180 N/mm2, HB=160 dir.

Pem= em= ak/S ve em= ak/Sk dr.

elik ve elik dkm gbeklerde, sabit zorlama da minimum akma snrna kar

emniyet katsays en az S=1,5 , dkme demirde ise en az S=2 olmaldr. Eer yk

titreimli veya darbeli ise S=34 arasnda alnmaldr.(F.C. Babalk sayfa 282 )

9.1 Z2 arkn Balayan Kama(Paralel Yzl Gmme Kama)

Pem= em= ak/S=320/3,5=91 N/mm2 , em= ak/Sk=180/6=30 N/mm2

Mil ap d=45 mm iin kama genilii ve ykseklii F.C. Babalk sayfa 291 tablo 13.1

standart boyutlardan b=14 mm h=9mm t1=5,5 mm t2=2,9 mm seildi.

Kamay ezilmeye ve kesilmeye zorlayan kuvvet mil evresindeki evre kuvvetidir.F =2.S.Md2/d=2.1,25.138600/45=7700 N bulunur.

Kama boyutunun belirlenmesi: Kesilmeye gre;

=F/(b.l) em olmal , =em alnarak l F/(b. em)=7700/(14.30)=18,3 mm

arkn genilii de gz nne alnarak ( 43 mm) standart kama boyu olarak l=36mm

alnd.(Babalk tablo 13.1)

Ezilme Kontrol(Kama-ark arasnda);

P=F/(l.t2)=7700/(36.2,9)=73,75 N/mm2 ,P< Pem=91 N/mm2 olup bu boy uygundur.

9.2 Z4 arkn Balayan Kama(Paralel Yzl Gmme Kama)

Pem= em= ak/S=320/3=107 N/mm2 , em= ak/Sk=180/6=30 N/mm2

Mil ap d=60 mm iin kama genilii ve ykseklii F.C. Babalk sayfa 291 tablo 13.1

standart boyutlardan b=18 mm h=11 mm t1=7 mm t2=4,4 mm seildi.

Kamay ezilmeye ve kesilmeye zorlayan kuvvet mil evresindeki evre kuvvetidir.

F =2.S.Md3/d=2.1,25.682400/60=28435 N bulunur.Kama boyutunun belirlenmesi: Kesilmeye gre;


47/52

39

=F/(b.l) em olmal , =em alnarak l F/(b. em)=28435/(18.30)=52,6 mm

arkn genilii de gz nne alnarak ( 72 mm) standart kama boyu olarak l=63 mm

alnd.(Babalk tablo 13.1)

Ezilme Kontrol(Kama-ark arasnda);

P=F/(l.t2)=28435/(63.4,4)=102,5 N/mm2 ,P


48/52

40

10.MONTAJ VE DEMONTAJDili kutusunun montaj ve demontaj hususlar;

Giri, ikinci, nc ve k milinin alt montajlar Alt montajlarn alt gvde zerine yerletirilmesi Merkezleme pimleri yardmyla st gvdenin alt gvde zerine oturtulmas Alt ve st gvdenin cvata ve somunlarla balanmas Kapaklarn gvdeye balanmas Kaplinin dili kutusuna balanmas Dili kutusunun sehpaya balanmas Motorun kapline ve sehpaya balanmas

10.1Giri Mili Alt Montaj1-B yata rulman dili dibindeki faturaya kadar aklr.

2-Giri mili burcu B rulmanna kadar dayandrlr.

3-A yata rulman burca dayanacak ekilde aklr.

4-A rulmannn segman mile oturtulur.

10.2 Ara Mil Alt Montaj

1-Byk dilinin kamas ara mil zerindeki kama yuvasna oturtulur.

2-Dilikamaya girecek ekilde faturaya dayandrlr.

3-Ara mil burcu diliye dayandrlr.

4-C rulman burca kadar, D rulman ise faturaya kadar aklr.

5-Ayar bilezii C rulmanna dayandrlacak ekilde mile taklr.

10.3k Mili Alt Montaj1-Byk dilinin kamas, k mili zerindeki kama yuvasna oturtulur.

2-Byk dili faturaya dayandrlr.

3-k mili burcu diliye dayanacak ekilde oturtulur.

4-F yata rulman burca dayanacak ekilde, E yata rulman faturaya dayanacak

ekilde aklr.

10.4Alt Montajlarn Alt Gvde zerine YerletirilmesiAlt montajlar, A, B, C, D, E, F yataklarndaki rulmanlar alt gvde zerine A rulman

giri ksmndaki faturaya tam dayanacak ekilde alt gvdeye yerletirilir.

10.5 Merkezleme Pimleri le st Gvdenin Alt Gvde zerine Oturtulmas


49/52

41

2 adet silindirik pim alt gvde zerindeki pim deliklerine yerletirilir. Bu pimler

yardmyla st gvde alt gvde zerine oturtulur.

10.6Alt Ve st Gvdenin Cvata Ve Somunlarla BalanmasAlt ve st gvde pimlerle merkezleme yapldktan sonra cvata ve somunlarla

balanr. Skma ileminde herhangi bir kasnt olmamasna dikkat edilir.

10.7Kapaklarn Gvdeye BalanmasTm o-ringler yerlerine taklr ve kapaklar gvde zerindeki yerlerine oturtulur.

Her kapak iin 6 adet cvata kullanlr ve cvatalar ile kutuya balantlar gerekletirilir.

Redktrn demontaj srasnda montaj srasnn tersi takip edilir.


50/52

42

11.SONUBu projede Makine Mhendislii Uygulamas kapsamnda dili kutusu (redktr)

projesi kapsaml bir ekildeaklanptamamland.Bu projeyi yaparken yeterli dzeyde

literatr aratrmas yapld, projenin nasl yaplmas gerektii konusunda nemli

noktalar aratrldve bu dorultuda projenin bitimi gerekletirildi.

Proje kapsamnda iki kademeli dili kutusu tasarland.Tasarm

balangcnda,tasarmda kullanlacak olan elektrik motoru belirlendi.1. kademede konik,

2. kademede dz dili arklar kullanld. arklar iin uygun di saylar gerekli

hesaplamalar yaplarak minimum ve yeterli dzeyde olacak ekilde belirlendi. Dililer

iin malzeme seimi ve modl hesaplamalar yaplarak boyutlar ortaya karld. Bu

boyutlarn da mukavemet kontrolleri yaplarak seimlerin gvenilirlii saland.

Dililere ve yataklara gelen kuvvetler hesaplanp kesme kuvveti-moment diyagramlar

izildi. Millerin boyutlandrlmas da tasarm emniyetli olarak srdrebilecek ekilde

tasarland.Rulmanl yataklar iin gerekli hesaplamalar yapldktan sonra seimleri

gerekletirildi.Kamalarn boyutlandrlmas ve mukavemet kontrolleri sonucu gerekli

dzenlemelerle mil-dili ark balantlar tamamland.Tm bunlarn yannda

Solidworks program kullanlarak anlattklarmn grsel hale gelmesi saland , tm 3

boyutlu kat modeller oluturulup montaj oluturulup,tm paralarn imalat resimleri

izildi.malat paralar izimleri ekler ksmnda sunuldu.malat resmi ve kat model

oluturulurken,tasarm asndan millerin boyutlandrlmas ksmndaki uzunluk

llerinden daha kk ller kullanld ve dolaysyla emniyetli tarafta kalnd.

Seluk niversitesi Mhendislik Fakltesi Makine Mhendislii Blm Makine

Mhendislii Uygulamalar 1 dersi kapsamnda yapm olduum bu proje, renim

boyunca grm olduum bilgilerin nasl uygulanmas gerektii konusunda bana yol

gstermi olup , meslek hayatm boyunca mhendislik problemlerine nasl yaklamam

gerektiini benimsetmitir. Redktr tasarm boyunca sadece dili kutusunun deilherhangi bir tasarmn retim ve montaj aamasndahangi zorluklarla karlalaca ve

bunlarn nasl yenilmesi gerektii konusunda bana yardmc olan danman hocama

sonsuz teekkrlerimi sunarm.


51/52

43

12.KAYNAKLAR

1) Babalk, F. C. , 2006, Makine Elemanlar ve Konstrksiyon rnekleri, 2. Bask,

Nobel Yayn Datm, Ankara

2) Bozac, A. , 2001, Makine Elemanlarnn Projelendirilmesi, alayan Kitabevi,

stanbul

3) Akkurt, M. , 1999, Makine Elemanlar Cilt: I, II, Birsen Yaynevi, stanbul

4) SKF Rulman Katalou

5) Aksun Akbyk , Kemal Trkdemir , Kudret Kandemir ,Teknik Resim II


52/52

13.EKLERTasarmda gerekli grlen imalat resimleri bu blmde sunulmutur.

2 Kademeli Konik Dişli Kutusu Tasarımı

Documents

Transcript of 2 Kademeli Konik Dişli Kutusu Tasarımı