REDÜKTÖR TANITIMI

Redüktörler vites kutularıyla birlikte dişli çark sistemlerinden paralel dişli dizilerinin bir

elemanıdır.Konstrüktif bakımdan redüktörler, gövde içine yerleştirilmiş dişli çarklar, miller, yataklar v.s.

gibi elemanlardan oluşan sistemlerdir. Akademik olarak tanımı: Elektrik Motorlarının yüksek dönüş

hızlarını makineler için gerekli olan dönüş hızlarına düşürmek için dizayn edilen sistemleridir.

1)Çeşitli konumlarda bulunan miller arasında hareket ve güç iletmek,

2)Çeşitli dönme yönleri elde etmek,

3)Küçük bir hacimde büyük bir çevrim oranı elde etmek,

4)İki döndürülen elemandan oluşan sistemlerde bu iki eleman arasında hareket bakımından bağımsızlık

sağlamak.

Redüktörlerde önemli parametreler tüm dişli sistemlerinde olduğu gibi redüktörlerde de çevrim

oranı ile beraber dönme yönü de önemlidir.Bu bakımdan döndüren ve döndürülen elemanların dönme

yönleri birbirine göre ters olduğu durumda (-) işareti, aynı yönde olduğu durumda (+) işareti ile gösterilir.

Redüktörlerde sistemi oluşturan herhangi bir dişlinin diş sayısı çevrim oranını etkiler.Bu kural tüm

paralel dişli dizileri için geçerlidir.İki dişliden oluşan bir mekanizma birey olarak kabul edilirse,

redüktörü oluşturan mekanizmaların sayısı, hızın kaç kez değiştiğini yani redüktörün kademelerini

gösterir.

Dişli çarklar dönen bir milden diğer mile momentle hareketi iletirler. Dişliler eksenleri paralel

olacağı gibi eksenleri kesişebilir. Dişli çarklar çevrim oranı ( i ) > 1 ise hız azaltıcı yani redüktör, çevrim

oranı ( i ) < 1 ise hız azaltıcı, eğer çevrim oranı ( i ) = 1 ise sadece hareketi iletirler.

Tahrik edilen makinenin karakteristik özellikleri çok iyi bilinirse uygun Redüktör seçimi

yapılabilir. Redüktörlerde kullanılan yağların belli bir kalitede olması gerekmektedir. Redüktörde

bulunan parçalar belli bir zaman sonunda sökülüp bakımı yapıldıktan sonra temizlenerek montajı

yapılmalıdır.

1

Tasarlanan Redüktörün Özellikleri

1 . VERİLEN BİLGİLER

VERİLENLER=

Giriş Gücü = Pgiriş = 3PS

Giriş mil devri = ng = 1000 devir/dakika

Çıkış mil devri = nç = 9 devir/dakika

Kademe sayısı = 3

1.Kademe dişli tipi = Helisel dişli çark

2.Kademe dişli tipi = Helisel dişli çark

3,Kademe dişli tipi = Helisel dişli çark

Gövde Tipi: I

En büyük boyutlar a=369mmb=392mmc=380mmd=200mm

BAŞLANGIÇ İÇİN SEÇİLEN BİLGİLER

Birinci kademe dişlilerin malzemesi: 16MnCr5 (Sementasyon çelikleri )

İkinci kademe dişlilerin malzemesi: 16MnCr5 (Sementasyon çelikleri )

Üçüncü kademe dişlilerin malzemesi: 16MnCr5 (Sementasyon çelikleri )

Kademelerin helisel dişlilerin verimi = = 0,96

2

Çevrim oranının belirlenmesi:

Toplam Çevrim Oranı

İtop=ngiris/nçıkış= 1000/9= 111,11

İtop= i1.i2.i3

Toplam çevrim oranımız 45’ten büyük ise redüktörümüzü üç kademeli olarak tasarlamamız gerekir. Diyagramda çevrim oranı u ile ifade edilmiştir. 2, 3, 4 ve 5 kademeli redüktörler için kademe çevrim oranları gösterilmekte olup ui i. kademenin çevrim oranını ifade etmektedir (u2 2. kademenin çevrim oranı gibi).

Çevrim oranı grafiği

Buna göre boyutlar göz önüne alınarak

i1=7,1 i2=4,6 i3=3,4 seçildi.

Devir sayıları hesabı:

P n1 n2 n3 n43 1000 217,39 70,12 9

Moment hesabı:M1(kpmm) M2 M3 Mçıkış2148,61 14644,85 64671,69 211215,97

Birinci Kademe Hesabı

Dişli malzemesi olarak sementasyon çeliği 16MnCr5 ( gaz semente edilerek sertleştirilmiş) seçildi.

3

16MnCr5 çeliğinin seçilme nedeni tasarlanacak redüktör için mukavemet ve ekonomik yönden uygun olmasıdır. Dişli malzemesi sertleştirilmiş olduğu için mukavemet hesabı eğilmeye göre yapılır.

qk – form faktörü qk =2 (ötelemesiz dişlilerin ilk hesabında alınabilir.)

CB - işletme faktörü CB = 1,75 ( Cetvel 55)

Tahrik Şekli: Elektrik Motoru

Tahrik Edilen Makine Tipi: Çok Darbeli

λ - diş genişliği faktörü λ = 25 ( Cetvel 56)

Dişin Yapım Yöntemi: Frezede açılmış veya traşlanmış, taşlanmış Dişlinin Yataklanması: Dişli kutusu

gövdesine iyi yataklanmış

βo - helis açısı βo = 20° seçildi.

z1 2 . Kademe pinyon dişlinin diş sayısı z1 =17 seçildi.

σem = σDSG / 1,5 σDSG = 30 (kp /mm2 ) yapı mukavemeti

σem= 30/1,5= 20 kp/mm2

(1.kademinin modülü)

(Dişli çark Standart Modülleri)

Birinci Kademe Boyutlandırma4

Bölüm dairesi çapı

Pinyon

Çark

Diş Başı dairesi çapı

Pinyon

Çark

Diş dibi dairesi çapı

Pinyon

Çark

Alın Kavrama Açısı

İşletme kavrama açısı(ötelenmiş aks aralığı)

5

Yuvarlanma dairesi çapı→Bölüm dairesi çapı

Aks aralığı

Ötelenmiş aks aralığı=110mm alınır.

Diş başı boşluğu:

Normal kesitte bolum dairesi üzerinde diş kalınlığı:

Pinyon ve Çark

Alın dairesi üzerinde diş kalınlığı

Pinyon:

Çark :

Diş genişliği:

Pinyon→

6

Çark→

İkinci Kademe Hesabı

Dişli malzemesi olarak sementasyon çeliği 16MnCr5 ( gaz semente edilerek sertleştirilmiş) seçildi. 16MnCr5 çeliğinin seçilme nedeni tasarlanacak redüktör için mukavemet ve ekonomik yönden uygun olmasıdır. Dişli malzemesi sertleştirilmiş olduğu için mukavemet hesabı eğilmeye göre yapılır

qk – form faktörü qk =2 (ötelemesiz dişlilerin ilk hesabında alınabilir.)

CB - işletme faktörü CB = 1,75 ( Cetvel 55)

Tahrik Şekli: Elektrik Motoru

Tahrik Edilen Makine Tipi: Çok Darbeli

λ - diş genişliği faktörü λ = 25 ( Cetvel 56)

Dişin Yapım Yöntemi: Frezede açılmış veya tıraşlanmış, taşlanmış Dişlinin Yataklanması: Dişli kutusu

gövdesine iyi yataklanmış

βo - helis açısı βo = 20° seçildi.

z3 2. Kademe pinyon dişlinin diş sayısı z3 =17 seçildi.

σem = σDSG / 1,5 σDSG = 30 (kp /mm2 ) yapı mukavemeti

σem= 30 /1,5= 20 kp/mm2

(2.kademinin modülü)

(Dişli çark Standart

Modülleri)

İkinci Kademe Boyutlandırma

Bölüm dairesi çapı

7

Pinyon

Çark

Diş Başı dairesi çapı

Pinyon

Çark

Diş dibi dairesi çapı

Pinyon

Çark

Alın Kavrama Açısı

İşletme kavrama açısı (Ötelenmiş aks aralığı)

8

Yuvarlanma dairesi çapı→Bölüm dairesi çapı

Aks aralığı

Ötelenmiş aks aralığı=102mm alınır

Diş başı boşluğu:

Normal kesitte bolum dairesi üzerinde diş kalınlığı:

Pinyon ve Çark

Diş genişliği:

Pinyon→

Çark→

Üçüncü Kademe Hesabı

9

Dişli malzemesi olarak sementasyon çeliği 16MnCr5 ( gaz semente edilerek sertleştirilmiş) seçildi. 16MnCr5 çeliğinin seçilme nedeni tasarlanacak redüktör için mukavemet ve ekonomik yönden uygun olmasıdır. Dişli malzemesi sertleştirilmiş olduğu için mukavemet hesabı eğilmeye göre yapılır.

qk – form faktörü qk =2 (ötelemesiz dişlilerin ilk hesabında alınabilir.)

CB - işletme faktörü CB = 1,75 ( Cetvel 55)

Tahrik Şekli: Elektrik Motoru

Tahrik Edilen Makine Tipi: Çok Darbeli

λ - diş genişliği faktörü λ = 25 ( Cetvel 56)

Dişin Yapım Yöntemi: Frezede açılmış veya tıraşlanmış, taşlanmış Dişlinin Yataklanması: Dişli kutusu

gövdesine iyi yataklanmış

βo - helis açısı βo = 20° seçildi.

z5 3. Kademe pinyon dişlinin diş sayısı z5 =17 seçildi.

σem = σDSG / 1,5 σDSG = 30 (kp /mm2 ) yapı mukavemeti

σem= 30 /1,5= 20 kp/mm2

(3.kademinin modülü)

(Dişli çark Standart Modülleri)

Üçüncü Kademe Boyutlandırma

Bölüm dairesi çapı

10

Pinyon

Çark

Diş Başı dairesi çapı

Pinyon

Çark

Diş dibi dairesi çapı0

Pinyon

Çark

Alın Kavrama Açısı

İşletme kavrama açısı (Ötelenmiş aks aralığı)

11

Yuvarlanma dairesi çapı→Bölüm dairesi çapı

Aks aralığı

Ötelenmiş aks aralığı=109mm alınır

Diş başı boşluğu:

Normal kesitte bolum dairesi üzerinde diş kalınlığı:

Pinyon ve Çark

Diş genişliği:

Pinyon→

Çark→

do1 do2 dk1 dk2 df1 df2 a0 sk Diş boşluğu b (Diş genişliği)(mm)27,14 191,55 31,61 196,03 24,86 189,28 109,34 0,445 37,5

do3 do4 dk3 dk4 df3 df4 a0 sk Diş boşluğu b (Diş genişliği)(mm)36,18 166,01 42,60 172,43 33,6 163,43 101,09 1.925 30

12

do5 do6 dk5 dk6 df5 df6 a0 sk Diş boşluğu b (Diş genişliği)(mm)54,27 162,82 62,04 170,59 48,54 170,59 108,54 1,025 75

Diş kuvvetlerin hesaplanması:

Teğetsel kuvvetler:Pinyonda dönüş yönüne ters yönde ,çarkta ise dönüş yönündedir.

Radyal kuvvetler:Radyal kuvvetlerin yönleri iki dişlinin temas noktasından merkezlerine doğrudur.

Eksenel kuvvetler:Pinyon sağ helis ise sağ elimizi parmaklarımız dönüş yönünü gösterecek şekilde

pinyonun alın yüzeyine koyarız .Baş parmağımız pinyona gelen eksenel kuvvetin yönünü gösterir.Sol

helis pinyon için aynı işlem sol el ile yapılır.Çarka gelen kuvvetler pinyonun tersidir.

1. kademe Diş Kuvvetlerini Bulunması :

2. kademe Diş Kuvvetlerini Bulunması :

3. kademe Diş Kuvvetlerini Bulunması :

13

Ft1 (daN) Ft2 Ft3158,39 809,55 2383,33 Fr1 Fr2 Fr361,35 313,56 923,13 Fa1 Fa2 Fa357,64 294,65 867,46

Mil çapı hesabında kullanılan formüller:

Miller Sodernberg prensibine göre aşağıdaki formüller kullanılarak hesaplanacaktır.

Statik yükleme

Dinamik zorlanma (yorulma) için

Sürekli mukavemet sınırı;

Giriş mili Boyutlandırılması

x-y düzlemi

14

z-x düzlemi

x-y düzlemi

yB

z-x düzlemi

15

40

2869,09

21

Az

Sol helisy

x

4951,42

Eğilme momenti :

= 5722,6

Burulma Momenti:

Statik mil çapına göre :

16

Bz

FtzFrz

Fa

x

z

52

Mil malzemesi çarklarla aynı 16MnCr5 seçilmiştir

Dinamik çap 26,24 mm çıkmıştır kabulümüz doğru bu yüzden d mil çapı 25 mm olarak bulundu.

1.Mil Boyutlandırılması

z-y düzlemi

17

64

Cy

55 E F

z-x düzlemi

18

Ftz

27723

7476,7

Ftz

Fa

28191,3

12080,5

Eğilme momenti :

=29165,98 daNmm

Burulma Momenti:

Statik mil çapına göre :

19

CZ Dz

Fa

Ky

Fry

Mil malzemesi çarklarla aynı 16MnCr5 seçilmiştir

Dinamik çap 36,14 mm çıkmıştır kabulümüz doğru bu yüzden

d mil çapı 35 mm olarak bulundu.

2.Mil Boyutlandırılması

x-y düzlemi

z-x düzlemi

x-y düzlemi

20

Hy Fry

7251 74

Fty

z-x düzlemi

21

Ftz

Ftz

37846

66328

91257

67718,5

46008,1

Eğilme momenti :

=112815 daNmm

Burulma Momenti:

Statik mil çapına göre :

Mil malzemesi çarklarla aynı 16MnCr5 seçilmiştir

Dinamik çap 32,24 mm çıkmıştır kabulümüz doğru bu yüzden

d mil çapı 30 mm olarak bulundu.

22

24750,6

L

51772

Çıkış Mili Boyutlandırılması

x-y düzlemi

z-x düzlemi

x-y düzlemi

y

23

My6173

FtyFry

68858,5

4112.23

z-x düzlemi

24

Lz

Eğilme momenti :

=86150,06 daNmm

Burulma Momenti:

Statik mil çapına göre :

Mil malzemesi çarklarla aynı 16MnCr5 seçilmiştir

Dinamik çap 73,56 mm çıkmıştır kabulümüz doğru bu yüzden

d mil çapı 75 mm olarak bulundu.

25

Yatak seçimi:

Giriş mili için yatak seçimi

A yatağı sabit bilyalı

A Yatağı için 6404 sabit bilyalı yatak seçilir.

26

Fa Fr A - 336,6

B 54,67 304,4

B Yatağı için 6405 sabit bilyalı yatak seçilir.

1.mil için yatak seçimi

D yatağı silindirik makaralı

D Yatağı silindirik makaralı NU 2307 seçilir.

27

Fa Fr C 252,75 341

D - 604,81

C Yatağı sabit bilyalı 6404 seçilir.

2.mil için yatak seçimi

H yatağı silindirik makaralı

H Yatağı için için silindirik makaralı NU 210 seçilir.

28

Fa Fr H - 426 K 572,75 1895,8

K Yatağı sabit bilyalı 6410 seçilir.

Çıkış mili için yatak seçimi

L yatağı silindirik makaralı

L Yatağı için için silindirik makaralı NU 1010 seçilir.

29

Fa Fr L - 847,03 M 867,46 1723,12

M Yatağı sabit bilyalı 6309 seçilir.

Kama Kontrolü:

Giriş Mili Kama Kontrolü

Yüzey basıncına göre :

P< olduğuna göre yüzey basıncı açısından emniyetlidir.

Makaslama:

< olduğuna göre makaslama açısından emniyetlidir.

L=12 mm ve bxh=6x6 mm seçilir.

1.Ara Mil Kama Kontrolü :

Yüzey basıncına göre :

P< olduğuna göre yüzey basıncı açısından emniyetlidir.

Makaslama:

30

< olduğuna göre makaslama açısından emniyetlidir.

L=22 mm ve bxh=10x8 mm seçilir.

2.Ara Mil Kama Kontrolü :

Yüzey basıncına göre :

< olduğuna göre yüzey basıncı açısından emniyetlidir.

Makaslama:

< olduğuna göre makaslama açısından emniyetlidir.

L=32 mm ve bxh=14x9 mm seçilir.

Çıkış mili Kama Kontrolü :

Yüzey basıncına göre :

P< olduğuna göre yüzey basıncı açısından emniyetlidir.

Makaslama:

31

< olduğuna göre makaslama açısından emniyetlidir.

L=50 mm ve bxh=16x10 mm seçilir.

KAYNAKÇA

Akkurt M. Makine Elemanları,İstanbul, 1994

Belevi M. Makine Elemanları I-II Ders kitabı, 2001

Maktas tablosu I-II

32