Redüktör Çıkış Milinin Analitik Yöntemler İle Boyutlandırılması ve

Sonlu Elemanlar Yöntemiyle Kontrolü

Burak Gökberk ÖZÇİÇEK

Y170228007

http://www.gokberkozcicek.com/docs/sem1.pdf

Problemin Tanımlanması

• Bu uygulamada, bir redüktörde kullanılacak dişli için mil boyutlandırılması ve mukavemet kontrolü yapılacaktır.

Dişli Özellikleri

• Düz Dişli

• Modül:2mm

• Basınç Açısı(alfa):20 Derece

• Diş Sayısı (t):30

• Dişli Genişliği (b):55mm

• Dişlinin İleteceği Güç (P):5KW

• Dişlinin Devri:800rpm

• Dişli, kullanıldığı redüktördeki çıkış dişlisidir

Tasarım Öngörüleri

• Mil malzemesi AISI1050 olarak kabul edilmiştir.

• Mil imalat sonrası taşlanacaktır.

• Dişli mile bir kama yardımı ile geçirilecektir. Kullanılacak kama standardı DIN6885’tir.

• A Tipi kama kullanılacaktır.

• Dişlinin genişliği 55mm’dir. Dişli,Mil üzerinde bir fatura yardımıyla konumlandırılacaktır.

• Rulmanlar sadece radyal yüke maruz kalacaktır.

• Rulman genişliğinin 14mm ile 25mm arasında olacağı öngörülmektedir. 14<Wb<25mm

Rulman Ömür Seçim Tablosu

El Çizimleri

• Mukavemet hesaplarını boyutlandırılmış bir mile uygulamak kolaydır. Tasarımın ön süreçlerinde mil geometrisine dair elimizde hiçbir veri bulunmamaktadır. Bu sebeple yaptığımız tahminlere göre kabaca bir mil geometrisi oluşturmak oldukça önemlidir. Bu süreçte kağıt üzerinde çizim yapmak, bilgisayarda yapmaktan daha pratiktir.

El Çizimleri

Dişliden Gelen Kuvvetler

Serbest Cisim Diyagramı

Moment-Kesme Diyagramı

Milin Boyutlandırılması

• Sadece burulmaya göre çap hesabı ile yaklaşık bir çap hesaplayalım. Hesaplanan bu değer nihai çap değeri değildir. Ön boyutlandırma için bir başlangıç değeri niteliğindedir. D=29mm hesaplandı D:33mm’ye yuvarlandı.

Çap Hesabında Kullanılan Denklemler

Kç=1+q(Kt-1)

Kritik Kesit İçin Hesap Parametreleri D=33mm Kt=3 Kf=3 EK=1.5

Hesaplanan D=20,45mm =>33’ten küçük olduğu için güvenli.

Kullanılan Referans Tablolar

Milin Boyutlandırılması

Kamaların Seçilmesi

• Dişli Kaması: DIN6885 A 10x8x22

• Kuyruk Kaması: DIN6885 A 8x7x22

Rulman Seçimi

Rulman Seçimi

Son Boyutlandırma

Kritik Kesitlerin Kontrolü

Mil Kritik Kesitlerinin Belirlenmesi

Sonlu Elemanlar Analizi

• Analiz Inventor Stress Analysis aracı ile gerçekleştirilmiştir.

• Basit ölçekli sonlu elemanlar hesapları için pratik ve hızlı bir uygulamadır.

• Montaj esnasında tanımlanan ilişkiler, analize doğrudan aktarılabilir.

Değerlendirme

• Sonuçlara bakıldığında, milin hiçbir yerinde gerilme 70MPa üstüne çıkmamaktadır. Bu değer mil malzemesinin akma mukavemetinin, çok altında bir değerdir.

Kaynaklar

• Shigley’s Mechanical Engineering Design, Eighth Edition

• Makine Elemanlarının Projelendirilmesi A.BOZACI, Ö.ÇOLAK,İ.KOÇAŞ

• http://abe.ufl.edu/tburks/Presentations/ABE4171/Shaft%20Design.pdf